CN103475239A - 一种供电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供电电路，该电路包括：三相交流电源、三个变压电路、三个单相桥式整流电路和滤波电路；各变压电路的输入端对应连接三相交流电源中的一相交流电端；各变压电路的输出端对应连接三个单相桥式整流电路中的一个单相桥式整流电路的交流输入端；各单相桥式整流电路的直流输出端均连接所述滤波电路的输入端。本发明提出的供电电路的供电效率高，且输出电压与三相桥式整流电路的输出电压相比较低，有利于后级的电源处理。

Description

一种供电电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种供电电路。

背景技术

目前，电子系统的正常运行离不开稳定的电源，例如诸多电子芯片（例如微控制芯片）通常需要能够提供5伏左右的直流电源以保证其可以正常工作。除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外，多数电子系统中电路的直流电是由电网的220伏的三相交流电经过供电电路转换来的。其中，三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统，在低压配电网中市电的输电线路一般采用三相四线制；供电电路通常包括变压电路、整流电路和滤波电路。

在现有的技术中，上述供电电路中的整流电路通常采用三相半波整流电路或是三相桥式整流电路。但是，对于三相半波整流电路而言，由于该电路中所包含的二极管只会在半个周期内有电流流过进使得该供电电路的供电效率降低；对于三相桥式整流电路而言，由六个二极管桥式相接，由于该电路的输出电压始终为经变压电路变换后一相交流电的正电压和另一相交流电的负电压之差，导致输出电压较高，不利于后级的电源处理。

发明内容

鉴于以上理由，本发明提出一种供电电路，以解决现有的供电电路供电效率降低、输出电压高的技术问题。

本发明实施例提供了一种供电电路，所述电路包括：三相交流电源、三个变压电路、三个单相桥式整流电路和滤波电路；

各变压电路的输入端对应连接三相交流电源中的一相交流电端；各变压电路的输出端对应连接所述三个单相桥式整流电路中的一个单相桥式整流电路的交流输入端；各单相桥式整流电路的直流输出端均连接所述滤波电路的输入端。

进一步的，各单相桥式整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极与所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接；

其中，所述第一二极管的阳极为所述单相桥式整流电路的交流输入端的一端，所述第二二极管的阳极为所述单相桥式整流电路的交流输入端的另一端，所述第一二极管的阴极为所述单相桥式整流电路的直流输出端，所述第三二极管的阳极接地。

进一步的，所述三相交流电源的输电线路采用包括有第一相线、第二相线、第三相线、零线的三相四线制结构。

进一步的，所述供电电路还包括由三个保护电阻组成的电压保护电路；

其中，各电阻的一端对应连接所述三相交流电源中的一相交流电端，另一端连接所述零线。

进一步的，所述保护电阻为压敏电阻。

进一步的，各变压电路为降压变压器；

其中，所述降压变压器的初级线圈的一端为所述变压电路的输入端，另一端连接所述零线；所述降压变压器的次级线圈的两端对应为与所述变压电路连接的单相桥式整流电路的交流输入端的两端。

进一步的，所述滤波电路由第一电解电容和第二瓷片电容并联连接构成；所述第一电解电容的负极接地，正极为所述滤波电路的输入端和输出端。

相较于现有技术，本发明实施例所提出的供电电路包括三个变压电路、三个单相桥式整流电路和滤波电路，且各变压电路的输出端对应连接三个单相桥式整流电路中的一个单相桥式整流电路的交流输入端，能够使得该供电电路的输出电压始终为将三相交流电源中的各相交流电的电压经变压电路变换后最高的电压，供电效率高，且输出电压与三相桥式整流电路的输出电压相比较低，有利于后级的电源处理。

附图说明

图1A为本发明实施例提供的一种供电电路的结构示意图；

图1B为本发明实施例提供的一种供电电路原理图；

图2为本发明实施例提供的一种供电电路的应用场景示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1A为本发明实施例提供的一种供电电路的结构示意图。参见图1A，该供电电路包括：三相交流电源100、三个变压电路101、三个单相桥式整流电路102和滤波电路103。

其中，各变压电路101的输入端对应连接三相交流电源100中的一相交流电端，各变压电路101的输出端对应连接三个单相桥式整流电路102中的一个单相桥式整流电路的交流输入端，各单相桥式整流电路102的直流输出端均连接滤波电路103的输入端。

各变压电路101，将所对应的三相交流电源100中的一相交流电变换成符合需要的交流电，此交流电压经过整流后可获得后续电子设备所需的直流电压。因为大多数电子设备使用的电压都不高，该变压电路优选为降压变压器。

各单相桥式整流电路102利用四个桥式相接的具有单向导电性能的整流元件二极管，把对应的经过变压电路变压后、方向和大小都变化的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。

滤波电路103利用储能元件电容器两端的电压不能突变的性质，把电容与各单相桥式整流电路102的负载并联，以将各单相桥式整流电路102整流电路输出中存在交流成分的直流电作进一步滤除，从而得到比较平滑的直流电。当然，本领域的普通技术人员应理解，滤波电路103还可利用其他元件来进行滤波，例如通过储能元件电感器的电流能突变的性质，把电感与各单相桥式整流电路102的负载串联，以得到比较平滑的直流电。在小功率整流电路中，优选使用的是电容滤波。

在本实例中，将各单相桥式整流电路102的交流输入端对应连接三相交流电源100的一相交流电端，直流输出端均连接滤波电路103的输入端，一方面区别于现有技术中供电电路所采用的三相半波整流电路，能够使得电流始终流过该单相桥式整流电路102，提高了供电效率，另一方面能够保证直流输出端的输出电压为三个单相桥式整流电路输出端最高的电压，即为将三相交流电源100中的各相交流电的电压经变压电路101变换后最高的电压，相比三相桥式整流电路的输出电压始终为经变压电路101变换后的一相交流电的正电压和另一相交流电的负电压之差而言，输出电压较低。

本领域的普通技术人员应理解，上述三个变压电路101中的各变压电路或者三个单相桥式整流电路102中的各单相桥式整流电路可以相同，也可以不同，在本实施例的一个优选的实施方式中，三个变压电路101中的各变压电路均为相同的降压变压器，三个单相桥式整流电路102中的各单相桥式整流电路相同。

为了更清楚的解释本发明所提出的技术方案，现将一个优选的供电电路进行进一步详细说明。图1B为本发明实施例提供的一种供电电路原理图，参见图1B，该供电电路包括：

三相交流电源100,其输电线路采用包括有第一相线UA、第二相线UB、第三相线UC、零线UN的三相四线制结构；

三个变压电路101（第一降压变压器T1、第二降压变压器T2、第三降压变压器T3），其中，各降压变压器的初级线圈的一端为对应变压电路101的输入端，另一端连接零线UN；各降压变压器的次级线圈的两端为与对应变压电路101连接的单相桥式整流电路102的交流输入端的两端；

三个单相桥式整流电路102，对于每个单相桥式整流电路102又包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；第一二极管D1的阴极连接第二二极管D21的阴极，第二二极管D2的阳极与第三二极管D3的阴极连接，第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阳极连接，第四二极管D4的阴极与第一二极管D1的阳极连接；第一二极管D1的阳极为单相桥式整流电路102的交流输入端的一端，第二二极管D1的阳极为单相桥式整流电路102的交流输入端的另一端，第一二极管D1的阴极为单相桥式整流电路102的直流输出端，第三二极管D1的阳极接地；

由第一电解电容C1和第二瓷片电容C2并联连接构成的滤波电路103，其中第一电解电容C1的负极接地，正极为滤波电路103的输入端和输出端，输出端可连接后级电源处理电路；

由三个保护电阻（第一保护电阻R1、第二保护电阻R2和第三保护电阻R3）组成的电压保护电路104，其中，第一保护电阻R1的一端对应连接第一相线UA，另一端连接零线UN；第二保护电阻R2的一端对应连接第一相线UB，另一端连接零线UN；第三保护电阻R3的一端对应连接第一相线UC，另一端连接零线UN；优选的各保护电阻为压敏电阻。

图2为本发明实施例提供的一种供电电路的应用场景示意图。参见图2，该应用场景示意图包括：微控制器201、供电电路模块202、电流采样电路模块203、电压采样电路模块204、按键处理模块205、显示处理模块206和输出保护模块207。其中，供电电路模块202为本发明任意实施例提供的供电电路，用于为微控制器提供能够保证其正常工作的直流电压，电流采样电路模块203、电压采样电路模块204用于将接收的外部信号转换成数字信号输入至微控制器201。

本发明实施例所提出的供电电路包括三个变压电路、三个单相桥式整流电路和滤波电路，且各变压电路的输出端对应连接三个单相桥式整流电路中的一个单相桥式整流电路的交流输入端，能够使得该供电电路的输出电压始终为将三相交流电源中的各相交流电的电压经变压电路变换后最高的电压，供电效率高，且输出电压与三相桥式整流电路的输出电压相比较低，降低了输出电压的范围，有利于后级的电源处理。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种供电电路，其特征在于，所述电路包括：三相交流电源、三个变压电路、三个单相桥式整流电路和滤波电路；

各变压电路的输入端对应连接所述三相交流电源中的一相交流电端；各变压电路的输出端对应连接所述三个单相桥式整流电路中的一个单相桥式整流电路的交流输入端；各单相桥式整流电路的直流输出端均连接所述滤波电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，各单相桥式整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极与所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接；

其中，所述第一二极管的阳极为所述单相桥式整流电路的交流输入端的一端，所述第二二极管的阳极为所述单相桥式整流电路的交流输入端的另一端，所述第一二极管的阴极为所述单相桥式整流电路的直流输出端，所述第三二极管的阳极接地。

3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述三相交流电源的输电线路采用包括有第一相线、第二相线、第三相线、零线的三相四线制结构。

4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括由三个保护电阻组成的电压保护电路；

其中，各电阻的一端对应连接所述三相交流电源中的一相交流电端，另一端连接所述零线。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述保护电阻为压敏电阻。

6.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，各变压电路为降压变压器；

其中，所述降压变压器的初级线圈的一端为所述变压电路的输入端，另一端连接所述零线；所述降压变压器的次级线圈的两端对应为与所述变压电路连接的单相桥式整流电路的交流输入端的两端。

7.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述滤波电路由第一电解电容和第二瓷片电容并联连接构成；所述第一电解电容的负极接地，正极为所述滤波电路的输入端和输出端。

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