[发明专利]一种整流滤波方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及小功率的AC-DC开关电源，特别涉及小功率宽电压输入的AC-DC开关电源的整流滤波方法及电路。

背景技术

工业与民用供电一般采用交流供电，工业中大部分的交流用电设备，例如电动机，采用三相交流电。而在日常生活中，多使用单相电，也称为照明电。图1示出的为随时间按正弦规律变化的我国民用单相交流电，称为交变正弦电压，变化一次所需要的时间称为交变电压的周期，用T表示，业界所说的220V，是指有效值，其峰值为倍有效值，即为：

220V×2=311.1V]]>………………………………………………………式(1)

在世界范围内，受地域、经济、技术等因素的影响，各国的单相电网电压也不尽相同，例如，日本是100V/50Hz；美国、加拿大是120V/60Hz；中国、德国是220V/50Hz.；英国是240V/50Hz。

而事实上，工业与民用中的电子电路都需要直流电源提供能量。虽然有些情况下可用化学电池作为直流电源，但大多数情况下是利用电网提供的交流电经过转换而得到直流电的，甚至是隔离的直流电。

直流电压(或电流)的大小和方向不随时间变化。如用曲线表示电压，则是和水平时间轴平行的一条直线，但我们一般把方向不变，但电压(或电流)的大小随时间有所变化的也称为直流电压(或电流)。

随着国家标准对用电器的功率因数的进一步要求，目前，对消耗功率75W以上的各式电器设备都有功率因数要求，即要求电路的工作电流波形基本和电压波形相同。目前已有采用功率因数校正电路解决这一问题，功率因数校正电路简称为PFC电路，是Power Factor Correction的缩写。

注：75W数据来源于中国国家标准GB17625.1-1998，名为《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)》。

而对于输入功率小于75W的各式电器设备，其内部的整流、滤波电路仍采用普通的整流电路加滤波电路的拓扑。

图2示出了半波整流滤波电路，U_AC为输入的正弦交流电压，二极管D为整流管，电容C_L为滤波电路的主体，电阻R_L为负载电路或等效的“负载”，U_L为输出的直流电压。用于交 流电输入时，由于图2电路只在U_AC的正半周工作，所以都用于小功率电路中，如5W以下的开关电源的整流电路中。图2电路中二极管D反接，即可工作在U_AC的负半周。

图3示出的就是全波整流滤波电路，一般无法直接用于市电整流，一般要经过变压器B1副边的中心抽头绕组，得到两组电压相同、相位相反的电压U₁和U₂，才可以使用。电压U₁和U₂经二极管Da和Db整流后输出直流电压，电容C_L为滤波电路的主体，电阻R_L为负载电路或等效的“负载”，U_L为输出的直流电压。