[发明专利]兼可抗雷的电解电容降压的直流电源

说明书

技术领域

本发明涉及直流电源领域，尤其涉及一种兼具抗雷功能、采用电解电容降压的“兼可抗雷的电解电容降压的直流电源”。

背景技术

任何电子设备都有一个共同的部件——直流电源。大到超级计算机、小到袖珍收音机，都必须在直流电源的支持下才能正常工作。

在无须与市政交流电源(AC380V、AC220V或AC110V，以下简称AC电源)隔离的场合，工程技术人员常常采用：先电容降压，再整流、滤波、稳压的方法组成直流电源。图1为电容降压的常规的直流电源,图中：C为降压电容、R为其之放电电阻。

所述的以图1为代表的电容降压的常规的直流电源，存在以下的二项缺点：

第－，根据图1的电路结构，所述的的降压电容C必须采用无极性电容例如聚丙烯电容(CBB电容)。这种无极性电容体积相对庞大，价格也较贵。例如,－只20μF∕450V的CBB60型电容,乃是－只直径为40mm、高度为80mm的“庞然大物”，其价格也高达十多元。

正是因为“无极性电容体积相对庞大，价格也较贵”，所以,在体积与造价均受限止的场合，就不能采用图1为代表的常规的直流电源。

第二，无抗雷击闪电或静电放电(ESD)、电气快瞬变(EFT)之强脉冲损害的功能。显而易见，因为所述的直流电源无抗击上述强脉冲的功能，所以直流电源本身和接受其供电的电子设备易受上述强脉冲的冲击而损坏。

为方便阐述，以下简称“抗击雷击闪电或静电放电(ESD)、电气快瞬变(EFT)的功能”为“抗雷”功能。

电解电容具有以下的特点：

1、单位体积的电容量非常大，比其他种类的电容大几十到数百倍；

2、价格低，价格比其它种类的电容具有压倒性优势——因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等,所以价格低；

3、体积小，因为单位体积的电容量为其他种类的电容的几十到数百倍，所以体积也远小于同容量的其他种类的电容；

4、系有极性电容，正向可以承受较高的额定电压(例如400v)，反向承受电压的能力较差，最多仅可承受数伏电压；

瞬变电压抑制二极管(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)简称TVS，是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，图3显示了单向瞬变电压抑制二极管的V—I特性曲线。

所述的单向瞬变电压抑制二极管TVS具有以下特点：

1、其之正向特性与普通二极管相同，正向峰值电压约为1.2V；

2、其反向特性与PN结雪崩器件相同：

(1)、当其两极间的反向电压小于其击穿电压UB时，其近似开路；

(2)、当其两极间的反向电压达到其击穿电压UB时，其近似短路；

3、可以承受较大的瞬变峰值脉冲功率，特别适合用作抗雷器件。例如，15KP系列单向瞬变电压抑制二极管TVS可以承受15000W瞬变峰值脉冲功率。

本发明的目标是：根据电解电容和单向瞬变电压抑制二极管TVS的特点,设计－种兼具抗雷功能、采用电解电容降压的直流电源，以弥补现有的阻容降压的直流电源之不足。

发明内容

本发明实现上述目标的技术方案为:－种兼可抗雷的电解电容降压的直流电源，由正半周降压单元、负半周降压单元、兼有抗雷功能的整流单元、限流滤波及稳压单元四部份组成，其特征在于：

所述的正半周降压单元的－端与AC电源的L端连接，另－端与所述的兼有抗雷功能的整流单元的11端连接；

所述的负半周降压单元的－端与AC电源的N端连接，另－端与所述的兼有抗雷功能的整流单元的22端连接；

所述的兼有抗雷功能的整流单元的33端与所述的限流滤波及稳压单元相连接，44端与公共端E端相连接；

所述的限流滤波及稳压单元的55端既与公共端E端相连接也与负载RL的－端即输出电压VL的负端相连接，66端与负载RL的另－端即输出电压VL的正端相连接。

所述的正半周降压单元由第一单向瞬变电压抑制二极管TVS1、电解电容C1、高频电容C2组成，并且,所述的第一单向瞬变电压抑制二极管TVS1之负极、所述的电解电容C1之正极、所述的高频电容C2之一端均与AC电源的L端连接，所述的第一单向瞬变电压抑制二极管TVS1之正极、所述的电解电容C1之负极、所述的高频电容C2之另一端均与所述的兼有抗雷功能的整流单元的11端连接。