无级交直流变换器制造技术

本发明专利技术是属于一种无变压器工频开关式的无级交直流变换器，它由整流电路、同步高压开关、控制电路、储能电容、滤波器和线性稳压器组成。其特点是不用工频变压器，由整流电路直接全波整流，再由控制电路控制同步高压开关的通断来对储能电容进行充放电，达到预定的电压，然后再通过滤波和稳压输出。本发明专利技术可以用作彩色电视机以及其它仪器中的电源。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种交直流变换装置。目前常用的交直流变换器可分二大类。一类是带工频变压器的线性稳压电源;另一类是高频开关稳压电源。前者由于有工频变压器，因此体积大，重量重、效率也低(见《晶体管开关稳压电源》1985年版2～4页)。后者则电路复杂、输出波纹大，还存在着射频干扰的缺点。再有对元器件的要求也高，例如，需要用高反压高频大功率开关管、肖特基二极管、大容量高频电容等高频器件(见《电视机中的开关电源》67～70页)。本专利技术的目的在于提供一种无变压器工频开关式的无级交直流变换器，这种变换器兼有上述二种电源的优点，它可以采用低频元器件，以低频开关与线性稳压器相结合的方式实现交直流变换。本专利技术由整流电路1、同步高压开关2、控制电路3、储能电容4、滤波器5和线性稳压器6组成，如图1所示，图2为原理图，图3是图2主要点的波形图。下面结合附图说明工作原理。整流电路1有二组整流电路，一组是桥堆10，整流后供给主电路，另一组整流二极管11、12，整流后供给控制电路3。同步高压开关2是一组达林顿管，由二个三极管组成(图2);也可以用MOS器件(图4);或双极型和MOS混合(图5);或可关断可控硅(图6)。控制电路3是一组施密特触发电路和软起动电路以及保护电路，由施密特触发电路通过缓冲三极管41去控制二个同步高压开关2的导通或断开。控制电路3也可以采用MOS晶体管(图7)或集成施密特触发器(图8)或可控硅及晶体管组合(图9)。储能电容4接在同步高压开关2的后面，其最小容量由最大负载电流决定。如果从提高电源的效率出发，在同步高压开关的电流容量允许的情况下，储能电容量选择愈大则效率愈高。滤波器5可以根据滤波要求选择阻容滤波或电感电容滤波。线性稳压器6可以根据电源输出的要求可以选用集成稳压电路，也可以采用分立元器件组成。本专利技术除大容量的电容外，均可集成在一块厚膜电路中。当加上交流电源220伏后，经整流电路1整流后分别供给主回路和控制电路3，其图形如图3所示。在t1-t2期间，三极管34截止，三极管37、41导通，二个同步高压开关2同时开通，储能电容4充电。当t＝t2时，施密特电路的输入电压开始高于预定值，三极管34导通，三极管37、41截止，二个同步高压开关2亦截止，储能电容停止充电而向负载放电，到t＝t3时，又重复t＝t1时的过程，储能电容4上的电压波形UB，如图3所示。由此可见，储能电容4容量的大小决定了波形的平滑度。储能电容4输出电压经滤波器5滤波后，波形更加平滑。再经过线性稳压器6稳压后，则输出是一平直的直流电压。输出电压的调整可以用改变施密特电路中的电阻30与31及电阻33与36的比值，以及改变稳压管39的电压来达到。电阻32和电容38是软起动电路，当交流电刚接通时，如果没有软起动电路，由于储能电容4上此时没有电压，同步高压开关的突然导通，将会对同步高压开关很大的电流冲击;而加上软起动后，施密特电路的电压建立有一个缓慢的过程，使同步高压开关2免受冲击。可控硅40用于电源的保护，当外界负载变化发生过流或短路时，保护电路(图中未画出)发出信号给可控硅40的控制极，可控硅40导通把施密特电路的工作电压短路，三极管41截止，二个同步高压开关2也截止，电源不再有输出。当外界故障消除，电源又自动恢复正常的输出电压。图10是本专利技术的另一原理图，在图10中只用了一个同步高压开关，这是本专利技术的一个最佳实施方案，当输入电压在100V～250V之间变化时，均能保持112伏400毫安的直流输出，适用于作为彩电的电础 由于线路中只采用一个同步高压开关，因此电路作了相应的更改，由施密特电路中的三极管37集电极直接和同步高压开关2的基极相连。图10中的电阻60的作用是部份补偿了负载电流变化引起的输出的电压变化。本专利技术的优点是体积小，重量轻、效率比较高，可以采用价格低的低频元器件，线路也比较简单，如果作为彩色电视机的电源可以降低成本和节电，由于电视机的生产批量大，因此有很好的经济效益和社会效益。据估算，如用于彩电电源，每台电源至少可降低成本10元，如年产500万台，则每年可节约5000万元。实施例图10是本专利技术可用于彩电电源的一个实施例，输入为交流220伏，输出为112伏400毫安的直流电压。图4的各元器件参数如下电阻30100K电阻3110K电阻32500K电阻3368K电阻352K电阻364.3K＊电阻4330K电阻602Ω/1W电阻6110K电阻632K电阻6862K电阻6924K＊三极管343DG6三极管373DG160CBVceo＞400V三极管213CG184G三极管223DD167G三极管65、673DG180×2三极管64DD01D整流桥堆10400V3A二极管11、12、44、661N4007×4稳压管3935V电容3820μF/50V电容4120μF/160V电容62、7010μF/160V×权利要求1.一种无级交直流变换器，由整流电路1、同步高压开关2、控制电路3、储能电容4、滤波器5和线性稳压器6组成，其特征在于控制电路3中的施密特触发电路其发射极电阻35接到三极管41的基极，三极管41的集电极和发射极通过电阻42分别接到二个同步高压开关2的基极；电容器38、稳压管39和可控硅40并联后一端接地。另一端接三极管37的集电极和电阻32、33，可控硅的控制极接保护电路。2.根据权利要求1所述的交直流变换器，其特征是所说的二个同步高压开关2也可以只用接在电源正端的一个同步高压开关，此时去掉三极管41和电阻42，三极管37的集电极和其它元件断开而与同步高压开关2的基极相接。3.根据权利要求1所述的交直流变换器，其特征是所说同步高压开关2也可以用MOS器件或双极型和MOS的混合或可关断可控硅代替。4.根据权利要求1所述的交直流变换器，其特征是控制电路3中的施密特触发器也可以用MOS晶体管线路或集成施密特触发器或可控硅及晶体管的混合线路。5.根据权利要求1所述的交直流变换器，其特征是整流电路1中的整流桥堆10输出到同步高压开关2，另一路整流经整流二极管11、12供给控制电路3。6.根据权利要求1所述的交直流变换器，其特征是储能电容接在同步高压开关2的输出。7.根据权利要求1所述的交直流变换器，其特征是滤波器5可以是阻容滤波或电感电容滤波。全文摘要本专利技术是属于一种无变压器工频开关式的无级交直流变换器，它由整流电路、同步高压开关、控制电路、储能电容、滤波器和线性稳压器组成。其特点是不用工频变压器，由整流电路直接全波整流，再由控制电路控制同步高压开关的通断来对储能电容进行充放电，达到预定的电压，然后再通过滤波和稳压输出。本专利技术可以用作彩色电视机以及其它仪器中的电源。文档编号H02M7/04GK1036487SQ88101968公开日1989年10月18日 申请日期1988年4月8日 优先权日1988年4月8日专利技术者李振江 申请人:李振江本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无级交直流变换器，由整流电路１、同步高压开关２、控制电路３、储能电容４、滤波器５和线性稳压器６组成，其特征在于控制电路３中的施密特触发电路其发射极电阻３５接到三极管４１的基极，三极管４１的集电极和发射极通过电阻４２分别接到二个同步高压开关２的基极；电容器３８、稳压管３９和可控硅４０并联后一端接地，另一端接三极管３７的集电极和电阻３２、３３，可控硅的控制极接保护电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李振江，
申请(专利权)人：李振江，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]