[发明专利]电容器式分压整流稳压电路

说明书

技术领域

本发明涉及到一种电容器式分压整流稳压电路，特别涉及到利用电力电子技术控制电容器对交流电进行分压整流的稳压电路。

背景技术

随着电子技术的发展，电子产品不断普及，作为电子产品必不可少的供电电源的直流稳压电源，应用越来越广泛。现有的交流电转换到直流电的方式大体分为两种，一种是交流电先经变压器变压至所需的电压，进而经整流滤波后，再进行稳压；另一种是交流电整流后，进行开关变换成较高频率的交流电，再依次经变换频率较高的变压器或电感器变换、二次整流滤波、稳压后，输出所需的直流电。第一种转换方式虽然结构简单，但变压器体积大、效率和功率因数低，给使用带来不便；第二种转换方式虽然采用了变换频率高的变压器和电感器，减小了电路体积，但存在高频变换产生电磁谐波和污染，且该方式采用了二次整流，降低了转换效率。因此，寻找一种无变压器且体积小、效率和功率因数高的整流稳压电路，以满足电子市场快速增长的需求，是研究人员多年来一直努力解决的难题。

发明内容

针对现有交流电转换直流电的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种电容器式分压整流稳压电路。本发明发挥了电解电容器体积小和容量大的优势，其工作原理是：在交流电整流过程中，利用自关断器件可控特性和二极管单向导电特性，经一只充电二极管对两只串联电容器充电后，由一只自关断器件控制第一只电容器经一只放电二极管对第二只电容器进行放电控制；第二只电容器的两端直流电压作为输出电压，当输出电压高于预定电压时，由稳压电路控制另一只自关断器件控制第三只容量较小的电容器经限流电感与第二只电容器并联，以达到对直流电输出值的调整，实现直流电的稳压输出。本发明简化了从交流电到直流电的稳压变换过程，达到了利用电容器稳压的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种电容器式分压整流稳压电路由输入端L和N、整流电路、驱动电路、开关电路、调压电路，稳压控制电路、输出端E-、E+和负载Rfz构成。该电路的工作步骤和物理过程是：交流电经共模电感和滤波电容滤波后，由整流桥整流成脉动直流电，经隔离二极管和充电二极管对两只串联电容器进行充电；当输入交流电压低于第二只电容器的输出电压，隔离二极管的负极电压为正时，第一只自关断器件导通，控制第一只电容器经放电二极管和第一只限流电感对第二只电容器进行放电；当隔离二极管的反向电压降到低于第一只自关断器件关断电压时，第一只自关断器件关断，第二只电容器的两端电压作为输出电压；当输出电压因输入交流电压波动大于正常值时，调压电路内阴阳极反向并联有续流二极管的第二只自关断器件控制第三只电容器经第二只限流电感与第二只电容器并联，第三只电容器放电由续流二极管实现，达到降低第二只电容器端电压的目的，进而实现了电容器分压整流的稳压输出；存储在第一只电感的电磁能经第一只回能二极管释放到第二只电容器中，第二只限流电感内的电磁能经第二只回能二极管释放回第三只电容器。

所述的整流电路由共模电感L1、滤波电容器CL和整流桥DQ构成；所述的驱动电路由驱动电阻R1、释放电阻R2、稳压二极管dw1、隔离二极管D1构成；所述的开关电路由第一只电容器C1和第二只电容器C2、放电二极管D2和充电二极管D3、限流电感L2、第一只回能二极管D4和自关断器件V1构成；所述的调压电路由第二只回能二极管D5、反向并联有续流二极管D6的第二只自关断器件V2、第三只电容器C3和限流电感L3构成；所述的稳压控制电路由电压比较器B、电阻R3、R4、R5和R6、稳压二极管dw2和dw3构成。所述的自关断器件可以采用功率三极管，功率场效应管,IGBT和GTO等具有可控制关断属性的半导体功率器件。