CN101540559A

CN101540559A - 一种将220vac市电转变为低压直流电的电路

Info

Publication number: CN101540559A
Application number: CN200810034713A
Authority: CN
Inventors: 黄立
Original assignee: Shanghai Voicetune Information Technology Ltd Co
Current assignee: Shanghai Voicetune Information Technology Ltd Co
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-09-23

Abstract

本发明涉及一种将220VAC市电转变为低压直流电的电路，该电路的核心部分是增加了一“开关管”即场效应管和一储能电容。该电路主要由四级电路构成：整流级，控制反馈级，开关级和储能级。整流级将输入的交流电转变为脉动直流电，控制反馈级把电路输出电压引入到输入端，控制“开关管”的导通和截止，开关级通过“开关管”的导通和截止对“储能电容”进行充电以得到稳定的直流电压。

Description

一种将220VAC市电转变为低压直流电的电路

技术领域

本发明涉及一种电路，特别是涉及一种将220VAC市电转变为低压直流电的电路。

背景技术

本领域的技术人员知道，目前采用较广泛的传统的降压方式主要有：电阻降压，变压器降压，电容降压，开关降压电路等方式实现降压的目的，这些方式或是功耗大、电网适应能力差，或是电路复杂、成本较高，在应用或电路设计上都存在一定的局限性，比如：电阻降压功耗较大，不适合电流超过5mA的电路，变压器降压效率低且成本较高，电容降压方式电网适应能力较差，开关电源方式降压则电路设计比较复杂等。

本发明即提供了一种通用且稳定的降压方式，经发明者反复实践证明，它对于264V以下的交流电压转换成1.5V以上的直流电压均适用。

发明内容

本发明解决了现有降压方式中功耗大、电网适应能力差或电路复杂、成本较高的缺点，采用一个场效应管后加一个“储能电容”的方式得到所需的直流电压，这种方式能够适应全球任何国家的电网电压(电路无需任何改动)，输出电压的慢启动方式不会对负载造成脉冲冲击，能耗比高达95％以上，能够长时间待机而本身耗电极小，体积小，重量轻，成本低、便于集成化和模块化。

本发明的实现电路比较简单，主要由四级电路构成：整流级，控制反馈级，开关级和储能级。

整流级：将输入的交流电转变为脉动直流电。

控制反馈级：把电路输出电压引入到输入端，控制“开关管”的导通和截止。

开关级：通过“开关管”的导通和截止对“储能电容”进行充电。

储能级：通过“储能电容”的充放电为负载提供直流电压。

在上述实现电路中，整流级主要通过一二极管对输入电压进行整流，通常再增加一保险管保证电路安全。

在上述实现电路中，控制反馈级由电阻和三极管组成，通过电阻之间的分压比控制三极管的的导通和截止。

在上述实现电路中，开关级主要由一场效应管(即“开关管”)组成，因P-MOS价格偏高且不易购买，所以本发明采用N-MOS来实现。

在上述实现电路中，储能级主要由一电解电容(即“储能电容”)组成，通常额外加一瓷片电容进行高频滤波，滤除电路中的高频成分。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是市电加“开关”的示意图。

图2是市电加“开关”后得到的波形图。

图3是市电加“开关”和储能电容后的等效图，包括每一步的波形变化演示。

图4是本发明的具体实现电路。R1，R2，R3，R4，R5为电阻，下面的符号为其电阻值，F1为1A的保险管，D1是二极管，下面的符号为其型号，Q1，Q2为三极管，下面的符号为其型号，Q3作为“开关管”为N-MOS场效应管，1N60为其型号，C1为作为“储能电容”的电解电容，下面的数字分别为其值和耐压值，C2为瓷片电容，104为其值，220VAC为输入电压，6VDC为输出电压，L端接火线，N端接零线，，A、B两端接负载。

具体实施方式

我们以得到6VDC的直流电压为例进行说明。

市电是一种正弦波，电压由0V升到峰值或由峰值降到0V时有一定时间。如果有这样一个“开关”(这个开关的设计我们在后面介绍)，在电压由0V上升到6V时间段内导通，高于6V时截止，电压下降到6V时又导通。如图1所示，我们就会得到如图2所示波形，若把220VAC市电整流后接上这样一个“开关”后再加一个储能电容如图3所示，这样就会在负载两端得到6VDC的直流电压。从图3可以看出，220VAC市电即a点的波形为正弦波，经整流二极管整流后到b点滤去了负半程的波形，变为脉动直流，再经这样一个“开关”，到c点波形被“斩削”，连接储能电容后，在d点的波形经平稳上升后变为稳定，也就是我们需要的直流电，在负载RL两端的电压为6VDC的直流电压。

根据上述原理本发明设计的电路如图4所示，上面说到的“开关”本发明采用场效应管来实现，因P-MOS价格偏高且不易购买，所以采用了N-MOS(1N60)来实现。

工作原理：Q1是输出电压的反馈和控制级，Q2是倒相级，Q3是“开关管”。220VAC市电经R4加到Q3的栅极，漏极、源极导通，储能电容C1开始充电。当C1两端的电压升到6V时，R1、R5的分压比会促使Q1导通，源电压经R3限流后加到Q2的基极，Q2导通将Q3栅极电压短路到地，Q3截止，C1开始放电，当C1两端的电压降到低于6V时，R1、R5的分压比会促使Q1截止，Q2因其基极失去电压也截止，源电压经R4加到Q3的栅极，Q3导通，市电又开始给C1充电，如此周而复始使得C1两端的电压稳定在6V。

其中调节电阻R5的阻值可以改变输出电压的高低(阻值大输出电压高，阻值小输出电压低)，R2在此起限压的作用。

本发明电路所标示的参数、型号均是以输出电流(50-60mA)为标准，从成本上考虑而选定的，显而易见，也可以选择其他的参数型号等实现本发明的功能而不超出本发明的范围，比如，适当改变整流方式(如全桥整流)和元件参数型号可获得更大的输出电流。

Claims

1.一种将220VAC市电转变为低压直流电的电路，包括四级：整流级，控制反馈级，开关级和储能级，

所述整流级是指：将输入的交流电转变为脉动直流电，

所述控制反馈级是指：把电路输出电压引入到输入端，控制“开关管”的导通和截止，

所述开关级是指：通过“开关管”的导通和截止对“储能电容”进行充电，

所述储能级是指：通过“储能电容”的充放电为负载提供直流电压。

2.根据权利要求1所述的将220VAC市电转变为低压直流电的电路，其特征是，整流级主要通过一二极管对输入电压进行整流，通常再增加一保险管保证电路安全。

3.根据权利要求1所述的将220VAC市电转变为低压直流电的电路，其特征是，控制反馈级由电阻和三极管组成，通过电阻之间的分压比控制三极管的的导通和截止。

4.根据权利要求1所述的将220VAC市电转变为低压直流电的电路，其特征是，开关级主要由一场效应管(即“开关管”)组成，因P-MOS价格偏高且不易购买，所以本发明采用N-MOS来实现。

5.根据权利要求1所述的将220VAC市电转变为低压直流电的电路，其特征是，储能级主要由一电解电容(即“储能电容”)组成，通常额外加一瓷片电容进行高频滤波，滤除电路中的高频成分。