[发明专利]可用于彩电的直流稳压电源

说明书

该发明涉及一种电视机及其他电子仪器的直流稳压电源。

目前，现有技术将直流稳压电源分为三大类，一类称为串联稳压式，一类称为并联稳压式，还有一类称为开关稳压式。前两类虽线路简单，但效率低，且要用到笨重的变压器，不利于缩小体积和重量，后一类虽效率高，但线路复杂，成本高，波纹大，对电网污染大。现今各彩电生产厂家普遍采用开关电源，如日立、东芝等线路。

本发明提出一类新的稳压电源，其特征为将电容降压、开关稳压及串联稳压合为一体，利用电容降压、开关稳压实现预稳，利用串联稳压实现精稳。这样便兼具开关稳压、串联稳压的优点，克服了它的不足。本发明无一感性元件、元件少、成本低、效率高、波纹小且保护功能完善，类似本发明专利文献还未见公布。

图1至图5为本发明的一系列具体实施例。

图6为电解电容代替无极电容的方法。

其中图1、图2为VMOS功率管作电子开关的实施例，图3、4、5为可控硅作电子开关的实施例。

图1为本发明线路最佳实施例。

降压电容C1、全桥QL、储能电容C2、C3及VMOS管SW构成主回路;光电耦合器GO中的发光管和稳压管ZD1构成检测回路1;稳压管ZD2和电阻R2构成检测回路2;电阻R1及光电耦合器GO中接收三极管构成开关管SW的控制回路;三端可调稳压集成块WY和电阻R3、R4、电位器VR构成串联稳压输出回路。

初始状态，电源接通瞬间，开关管SW不一定马上导通。当输入瞬时值大于稳压管ZD2的稳压值时，控制回路使开关管SW无栅压而截止，只有等到交流过零附近，因稳压管截止而使控制回路向开关管提供栅压，才使开关管导通。接通主回路以后，开关端压几乎为零，使导通暂时自锁，降压电容C1、储能电容C2、C3同时充电，直到交流过峰值Vm以后，下降至约C2    Vm/（C1+C2）以前，因全桥QL不能使储能电容C2、C3放电而阻断主回路。本次充电可使储能端压升高约[C1/（C1+C2）]Vm，之后降压电容C1放电配合即将换向的交流输入又对储能电容C2、C3充电，约经5个以上交流周期后，进入稳定工作状态。当储能端压VA上升至最大值VAmax后，使串联稳压调整元件WY端压VAB大于稳压管ZD1的稳压值，检测回路1里光电耦合器GO中发光管点亮，其接收管导通，开关管SW栅极电压降低，导通电阻急剧增大，其端压很快高至稳压管ZD2的稳压值，切断主回路。降压电容C1几乎保持原状，经过一段时间后，交流输入变化到使开关管SW端压重新低于稳压管ZD2的稳压值，且串联稳压调整元件WY端压也因负载用电降至稳压管ZD1的稳压值以下，终使开关管重新导通，给储能电容C1、C2补充新的电荷，如此伺服调节电子开关使储能端压预稳在最小值VAmin至最大值VAmax。

预稳后的电压经过串联稳压回路输出彩电工作所需110V，伴音功放所需12V通过储能电容C1、C2分压得到。

本实施例电源只用17只元件，实施成本不超过40元，效率可达85%以上，电压调整率典型值0.01%，负载调整率典型值0.1%，市电允许范围±20%，因储能元件为交流过零充电，对电网无冲击。

市售佳丽牌彩电所用电源，共有大大小小元件62只;夏普彩电仅电源部分一块厚膜集成块Ⅸ0308市面售价高达120元;日立原装机电源效率只有62%，东芝Ⅱ型机效率只有53%，东芝二片机效率只有48%（摘自《无线电与电视》1987年5期）。对比这些资料，明显看出本发明有着优越的性能价格比。

图5为一种实验室用电源实施例，输出电压可调范围为1.25V-125V，输出电流最大可达1.5A，效率可达85%，较现有大幅度可调直流稳压电源线路简单、效率高、体积小、重量轻、价格低廉。

上述各种实用电路，其特征为一降压电容串入全桥交流输入回路，全桥输出端接有储能电容，电子开关可设在任一能控制主回路的部位，为了提高效率，设置串联稳压调压元件端压检测回路或储能端压检测回路，除采用可控硅作开关元件的实施例外，其余实施例必需设置开关端压检测回路，以保护电子开关，降低开关损耗，消除对电网污染。

直流稳压输出电压在120V以下时，降压电容C1最佳容量为[Iomax（MA）/70MA]μF＜C1＜[Iomax（MA）/40MA]μF，Iomax为直流最大输出电流，单位mA。输出电压小时，C1靠下限取值;输出电压较大时，C1靠上限取值。如输出110V，400mA彩电电源，C1推荐值为10μF。其他元件的选取以尽量限制无用功耗且经济可靠为原则。