[发明专利]无惯性电源装置

说明书

本发明属于电子仪器中交流电变为直流电的电源装置。

电子仪器的直流电源，一般是由交流电整流滤波而来。为了滤除纹波，就需要采用较大容值的滤波电容。由于滤波电容的充、放电作用，开机时电压不能立刻上升，关机时电压不能立刻下降。这很象力学中的惯性，在此，将其称为电源的惯性。另外，由于滤波电容常采用电解电容，故易失效。

电源的惯性在一般情况下不很重要，但在某些特殊情况下，它对整机性能的影响是很大的。例如，交流电子蜂鸣器，交流器警报声发生器等，如采用普通电源，在通电、断电的瞬间则产生变调的、拖泥带水的声音，相当难听。致使该类产品难以问世。

本发明的目的，就是要提供一种无惯性电源装置，用于交流电子蜂鸣器、交流警报声发生器、交流门铃之类的仪器中。该电源还可用于工业、农业、国防、公安、地震、医学、家用电器、科学实验等学科中，即凡是要求仪器具有一开机即能工作、一关机马上停止工作的仪器中均可采用本电源。

其工作原理见图1。其中，[1]是交流电输入处，然后将其分成两路，分别送入移相器[2]和移相器[3]中。移相器的功能是产生移相作用。它由电阻、电容、电感、晶体管等元、器件组成，其具体结构和元、器件的规格、型号、种类不限，只要两路之间产生约90度的相位差就行，如[2]和移相器[3]右边的波形所示。它们的结构可以是电阻电容串联与电阻电感串联的组合;电阻与电容的组合;电阻与电感的组合;电感电容并联谐振回路与电感的组合;电感电容并联谐振回路与电容的组合;其它类型的电子元、器件的组合;各种电子移相器的组合，组合方式和元、器件的型号、规格和种类均不限。移相后，再进行全波整流。[4]和[5]是整流器，它们可采用半导体整流桥、电子管整流桥等元、器件或电路组成，其型号、规格、种类不限、电路的形式不限。整流后的波形均已画在[4]和[5]的右边。整流后的脉动直流进入混合器[6]进行混合。混合器可由电阻、电容、电感等元、器件或电子电路组成，型号、规格、种类不限。对于某些电路也可以不用混合器。混合后的波形见[6]的右图所示，由图可知，其直流成分很高，脉动成分较低，这对得到稳定的直流电流很有利，混合后的波形再送入稳压器[7]，稳压器可由稳压二极管、三极管、电阻、电容、电感或其它种类的电子元、器件或电子学电路组成，型号、规格、种类不限。稳压器的种类、类型不限，串联稳压或并联稳压等均可，电路的形式不限。稳压器削掉纹波部分，不加大滤波电解电容，便可得到一稳定、平滑的直流电源。由于不采用大电解电容，故可延长仪器寿命。

无惯性电源的纹波是由稳压器的稳定性来决定的。稳定性愈好纹波愈小，反之则大。无惯性电源瞬间负载能力，由流过稳压器的电流大小来决定，该电流愈大，负载能力愈强，反之则小。在稳压器两端并联一个小电容，或电路，型号、规格及种类不限，也可起到减小纹波，增加瞬间负载能力的作用。由于电容较小，对惯性影响可以不计。

图2是一个带有波形变换器的无惯性电源装置。[1]是交流电源。[2]和[3]均是移相器。[4]和[5]均是波形变换器。其功能是将Sinωt和Cosωt分别变换成Sin²ωt和Cos²ωt。[6]和[7]是整流器。[8]是混合器。由于Sin²ωt+Cos²ωt＝1，故该电路纹波较小且负载能力强。为了再提高电源质量，还可以再采用各种稳压措施。电源的一些具体要求，见图1的说明与解释。

图3是一个分成三路的无惯性电源装置。[1]是交流电输入口。[2]、[3]、[4]是移相器，三个移相器相差为60度。[5]、[6]、[7]为整流器。[8]为混合器。该电路纹波较小，负载能力较强。为了提高电源质量，还可以再采用各种稳压措施。电源的一些具体要求见图1的说明与解释。

该电源也可以做成三路以上的无惯性电源装置，各路之间的相差等于180度除以路数。它们具有性能好的特点，配以各种稳压装置，则性能更好。电源的一些具体要求，见图1的说明与解释。

在结构上，无惯性电源可以做成分立元件电路，也可做成部分分立部分集成的电路，还可以做成全部集成化的电路。