高压交流电转换成低压直流电的转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种高压交流电转换成低压直流电的转换装置，包含一整流器、一控制元件、一第一开关元件、一第二开关元件、一调节单元与一分压单元。第一开关元件与第二开关元件的启闭可提供负载稳定的低压直流电，因此可不需额外设置变压器，从而可缩小体积与节省成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术有关一种高压交流电转换成低压直流电的转换装置，特别是一种无需 设置变压器的高压交流电转换成低压直流电的转换装置。
技术介绍
一般将市电(110V 220V)的高压交流电转换为低压直流电的装置中，一种现有 的装置为使用一变压器搭配一整流器等电路得到负载所需的低压直流电源，但是使用变压 器的体积较大，不利于目前对于电子产品朝向轻、薄、短、小的趋势发展。另一种现有的装置为利用一电容与高压交流电源串接，利用电容器的等效阻抗将 高压交流电降压为低压交流电，再经过一桥式整流器等电路得到负载所需的低压直流电。 而利用电容降压的缺点是，若需提供需要大电流的负载使用，则须使用电容值较大的电容， 如此成本以及装置的体积都将会增加。另一种现有的装置为先利用桥式整流器将高压交流电转换成高压直流电，再经过 一大电阻降压得到低压直流电，然而此电阻所产生的热将会影响转换效率。因此开发出体 积较小的高压交流电转换为低压直流电的装置为业者与研发人员亟欲达成的目标。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压交流电转换成低压直流电的转换装置，不需额 外设置变压器便可提供负载稳定的低压直流电，使负载工作于高电流下，并可缩小体积与 节省成本。本技术的一种高压交流电转换成低压直流电的转换装置，包含一整流器、一 控制元件、一第一开关元件、一第二开关元件、一调节单元(regulating unit)与一分压单 元。整流器连接一高压交流电源并输出一高压直流电。控制元件包含一输入端与一输出 端。第一开关元件包含至少一高压晶体管，其中第一开关元件包含一高压端、一低压端与一 控制端，其中第一开关元件的高压端连接整流器以输入高压直流电。第二开关元件包含至 少一高压晶体管，其中第二开关元件包含一高压端、一低压端与一控制端，其中第二开关元 件的高压端连接第一开关元件的控制端，第二开关元件的低压端接地，第二开关元件的控 制端连接控制元件的输出端，第二开关元件的启闭控制第一开关元件的启闭。调节单元包 含一电感，其中电感的一端连接第一开关元件的低压端，电感的另一端连接一负载，调节单 元输出一低压直流电于负载。分压单元输入低压直流电并输出一直流分压至控制元件的输 入端，控制元件对应直流分压输出一控制信号，控制第二开关元件的启闭。本技术的有益技术效果是本技术的高压交流电转换成低压直流电的转 换装置，不需额外设置变压器便可提供负载稳定的低压直流电，使负载工作于高电流下，并 可缩小体积与节省成本。由于第一开关元件与第二开关元件于工作期间往复启闭，因此第 一开关元件与第二开关元件将不会蓄热，有效降低装置的工作温度。以下通过具体实施例配合附图详加说明，当可更容易了解本技术的目的、技 术内容、特点及其所达成的功效。须说明的是，以下实施例及附图中，与本技术非直接相关的元件已省略而未绘示；且附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制 实际比例。附图说明图1为根据本技术的一实施例的高压交流电转换成低压直流电的转换装置 的方块图。图2为本技术的高压交流电转换成低压直流电的转换装置依据图1的方块图 的一实施例。图3为本技术的高压交流电转换成低压直流电的转换装置依据图1的方块图 的另一实施例。图4为本技术的高压交流电转换成低压直流电的转换装置依据图1的方块图 的又一实施例。具体实施方式本技术详细说明如下，所述实施例仅用作说明而非用以限定本技术。请参考图1，图1为根据本技术的一实施例的高压交流电转换成低压直流电 的转换装置的方块图，包含一整流器20、一控制元件30、一第一开关元件40、一第二开关元 件50、一调节单元60与一分压单元70。整流器20连接一高压交流电源10，并输出一高压 直流电DC Vhigh。举例而言，整流器20可为一桥式全波整流器或一桥式半波整流器。控制 元件30包含一输入端31与一输出端32。第一开关元件40包含至少一高压晶体管，其中第 一开关元件40包含一高压端41、一低压端42与一控制端43。第二开关元件50包含至少 一高压晶体管，其中第二开关元件50包含一高压端51、一低压端52与一控制端53。调节单元60包含一电感61，其中第一开关元件的高压端41连接整流器20以输 入高压直流电DC Vhigh。第一开关元件的低压端42连接电感61的一端，电感61的另一端 连接一负载L。举例而言，负载L包含一发光元件，可为一发光二极管灯串，但不以此为限。 调节单元60输出一低压直流电DC Vlw于负载L。第二开关元件的高压端51连接第一开关 元件的控制端43，第二开关元件的低压端52接地，第二开关元件的控制端53连接控制元件 的输出端32。分压单元70输入低压直流电DC Vlw并输出一直流分压DC Vdiv至控制元件 的输入端31，控制元件的输出端32输出一对应直流分压DC Vdiv的控制信号S。，以控制第二 开关元件50的启闭。要注意的是，由于第一开关元件的控制端43连接第二开关元件的高压端51，因此 第二开关元件50的启闭将控制第一开关元件40的启闭。当供给负载L的低压直流电DC Vlow较大时，分压单元70输出的直流分压DC Vdiv亦较大，控制单元30输出的控制信号S。将 开启(on)或关闭(off)第二开关元件50以使第一开关元件40关闭(off)，此时调节单元 60的电感61作为一电流源并释能于负载L，而随着电感61释能，低压直流电DC Vlow下降， 使得分压单元70输出的直流分压DC Vdiv下降，当直流分压DC Vdiv较低时，控制单元30输 出的控制信号S。将控制第二开关元件50关闭(off)或开启(on)以使第一开关元件40开 启(on)，使高压直流电DC Vhigh通过第一开关元件40与调节单元60输出低压直流电DC Vlow 于负载L。通过第一开关元件40与第二开关元件50的启闭能够将输出于负载L的低压直流电DC Vlw限制在一稳定的范围内。依据上述结构，不需额外设置变压器便可提供负载L稳定的低压直流电DCV1ot并 使负载L工作于高电流下，而可缩小体积与节省成本。此外，由于第一开关元件40与第二 开关元件50于工作期间往复启闭，因此第一开关元件40与第二开关元件50将不会蓄热， 有效降低装置的工作温度。请参考图2，图2为本技术的高压交流电转换成低压直流电的转换装置依据 图1的方块图的一实施例。整流器20可为一桥式全波整流器。于一实施例中，包含一第二电 容C2,其一端连接整流器20，另一端接地，用以降低高压直流电DCVhigh的电压涟波。其中第 一开关元件40包含一高功率的P型高压晶体管％，例如PNP双极性晶体管(BJT)或P型金属 氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。以P型金属氧化物半导体场效应晶体管(P-MOSFET) 来说，第一开关元件的高压端41为P-MOSFET的源极(source)；第一开关元件的低压端42 为P-MOSFET的漏极(drain)；第一开关元件的控制端43为P-MOSFET的栅极(gate)。第一 开关元件40还包含一第三电阻R3连接第一开关元件的控制端43与第一开关元件的高压 端41。第二开关元件50包含一高功率的N型高压晶体管&am本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压交流电转换成低压直流电的转换装置，其特征在于，包含：一整流器，其连接一高压交流电源并输出一高压直流电；一控制元件，为一可工作于高电压的芯片模块，其包含一输入端与一输出端；一第一开关元件，包含至少一高压晶体管，其中该第一开关元件包含一高压端、一低压端与一控制端，其中该第一开关元件的高压端连接该整流器以输入该高压直流电；一第二开关元件，包含至少一高压晶体管，其中该第二开关元件包含一高压端、一低压端与一控制端，其中该第二开关元件的高压端连接该第一开关元件的控制端，该第二开关元件的低压端接地，该第二开关元件的控制端连接该控制元件的输出端，该第二开关元件的启闭控制该第一开关元件的启闭；一调节单元，包含一电感，其中，该电感的一端连接该第一开关元件的低压端，该电感的另一端连接一负载，该调节单元输出一低压直流电于该负载；以及一分压单元，其输入该低压直流电并输出一直流分压至该控制元件的输入端，该控制元件对应该直流分压输出一控制信号，控制该第二开关元件的启闭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子英，严敏男，
申请(专利权)人：笙泉科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]