CN105657912A - 一种电容耦合的可调整电源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电容耦合的可调整电源电路，属于电源技术领域，该电源电路包括连接在交流电源和负载之间的主回路和辅助回路,主回路包括主耦合电容、主整流电路，辅助回路包括辅助耦合元件、辅助整流电路和调整电路，主回路和辅助回路并联对负载进行供电，并且通过滤波电容进行交流滤除，辅助耦合元件为电容、电阻、电感，或者电容、电阻、电感的组合，或者短接线，该电源电路体积小、效率较高，而且输出较为稳定，可以避免现有的电源电路输出不能进行调节的缺点，而且本发明中的技术，可以使电源电路输出功率增大、体积变小、效率也会明显提高，在工业和生活用电方面均可以提供更优的电压输出。
Description
技术领域
本发明属于电源技术领域，特别是对LED进行供电的电源电路，具体涉及一种电容耦合的可调整电源电路。
背景技术
现有电容限流的AC-DC电源效率高，但有很多缺点限制了它的正常使用，主要包括以下几点缺陷：1、输出不能自动调整；2、后置调整电路会增加成本或降低效率；3、电容器的容量误差较大，因电路无调整能力使输出不准确；4负载电压高时输出不稳定，低时输出能力小，体积大；5、限流电容承受全部电源电压，需要耐压高，所以体积大；6、现有直流稳定电源对全部电流调整，器件电应力大、损耗大、成本高、效率低。
发明内容
本发明为了克服现有电容耦合的AC-DC电源不能进行调节的缺点，提供了一种电容耦合的可调整电源电路，该电源电路为输出可自动调整的电容耦合稳定电源，比现有的电容耦合电源的体积更小，比现有的开关电源和开关电容电路效率更高，并且电磁干扰小。
本发明的具体技术方案是：
一种电容耦合的可调整电源电路，将交流电源转换为直流电为负载供电，关键点是，该电源电路包括连接在交流电源和负载之间的主回路和辅助回路,主回路包括主耦合电容、主整流电路，辅助回路包括辅助耦合元件、辅助整流电路及调整电路，主回路和辅助回路并联对负载进行供电，并且通过滤波电容进行滤波。
所述的主回路为全波整流电路，主回路在滤波电容之前还通过限流电路进行限流，辅助回路连接在主回路的输入端与输出端之间，辅助回路通过或者不通过限流电路，辅助耦合元件连接在交流电源与整流电路之间，调整电路设置为一个，其与辅助耦合元件串联进行全波调整；或者调整电路设置为两个，分别与辅助整流电路中的两个整流管串联进行全波调整；或者调整电路设置为一个，其与辅助整流电路中的一个整流管串联进行半波调整。
所述的主回路为倍压整流电路。
所述的主回路为全波两倍压整流电路，辅助回路连接在主回路输入端和输出端之间，辅助耦合元件连接在交流电源与整流电路之间，调整电路设置为一个，其与辅助耦合元件串联进行全波调整；或者调整电路设置为两个，分别与辅助整流电路中的两个整流管串联进行全波调整；或者调整电路设置为一个，其与辅助整流电路中的一个整流管串联进行半波调整。
所述的主回路为全波四倍压整流电路，辅助回路连接在主回路输入端和输出端之间，辅助耦合元件连接在交流电源与整流电路之间，调整电路设置为一个，其与辅助耦合元件串联进行全波调整；或者调整电路设置为两个，分别与辅助整流电路中的两个整流管串联进行全波调整；或者调整电路设置为一个，其与辅助整流电路中的一个整流管串联进行半波调整。
在所述电路中连接有用于对辅助回路进行电流调节的限流电路。
所述的辅助回路的辅助耦合元件为电容、电阻、电感，或者电容、电阻、电感的组合，或者短接线。
本发明的有益效果包括以下几点：整个电源电路的输出能够自动调整，因而负载和输入电压的变化以及主耦合电容的容量精度对输出基本没有影响；输出稳定，负载电压可以选择在输出最大的区域，同样体积时输出能力加大，有利于体积的减小；采用限流电路进行限流，电容工作电压低，可以进一步减小体积或增加输出；采用部分调整的方式，器件应力小、损耗小、效率高、输入电流畸变小；主回路采用电容进行耦合，电路的损耗小于电阻、电感，效率高，电磁干扰小；使用天然的零电流零电压导通方式开关电容，效率高于普通开关电容电路；辅助回路中的调整电路可以为开关电路和模拟电路两种。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
图3是本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种电容耦合的可调整电源电路，将交流电源转换为直流电为负载供电，该电源电路包括连接在交流电源和负载之间的主回路和辅助回路，主回路包括主耦合电容、主整流电路，辅助回路包括辅助耦合元件、辅助整流电路及调整电路，主回路和辅助回路并联对负载进行供电，并且通过滤波电容进行滤波，辅助耦合元件为电容、电阻、电感，或者电容、电阻、电感的组合，或者短接线，电阻为固定电阻或者可调阻性元件。
实施例1，如图1所示，主回路为全波整流电路，包括主耦合电容C11和由D11、D13、D15、D16组成的主整流电路组成，主回路还通过限流电路T1进行限流，辅助回路连接在主回路的输入端与输出端之间，辅助回路中的辅助耦合元件与主回路中的主耦合电容C11连接在交流电源的同一端，辅助耦合元件选择为电容，即图中的C12，交流电源一路经过主耦合电容C11耦合，再经主整流电路、限流电路T1和滤波电容CL1后向负载LED供电，另一路经过辅助耦合元件C12和调整电路S1，然后经过辅助整流电路向负载LED供电，辅助整流电路包括由D12、D14、D15、D16组成的整流电路，辅助整流电路和主整流电路部分重叠，调整电路S1选择为开关电路进行调整，辅助耦合元件C12和调整电路S1串联。
正常工作时，对于交流220V供电电源，LED压降接近200V，主耦合电容C11上的电压可以降为约电源电压的一半，主耦合电容C11的耐压要求大大下降，可以显著减小体积，或者在同样体积下增加输出能力，同时，辅助耦合元件C12主要在电源电压低的时候工作，辅助耦合元件C12上的电压比电源电压要小得多，辅助耦合元件C12的体积可以显著减小，或者能够明显地增加输出能力，调整电路S1能够进行传输量的控制，在交流的一个半波电流还没有导通之前调整电路S1导通，导通时电流和电压均为零，导通过程损耗为零，之后，交流电压按正弦规律上升，没有突变，也没有损耗，限流电路T1限制开机瞬间过大的电流。
此外，如果辅助耦合元件C12选择电阻或者含有电阻的组合元件，可以简化电路，改善电流畸变，虽然效率较电容耦合会降低，但是与现有的一般线性稳定电源相比，效率仍较高；如果辅助耦合元件C12选择电感或者含有电感的组合元件，也可以起到改善电流起边的效果，但是体积增大。
实施例2，如图2所示，所述的主回路为由二极管D21、D22和倍压电容C21、C22组成的全波两倍压整流电路，辅助回路连接在主回路输入端和输出端之间，辅助回路为不倍压电路，辅助整流电路为由二极管D21、D22、D23、D24组成的整流电路，其与主整流电路部分重叠，辅助耦合元件和调整电路S2相串联，辅助耦合元件选择电容，即图中的C23，并且连接于倍压电容C21、C22的公共端与二极管D23、D24的公共端之间，调整电路S2选择为开关电路进行调整，负载LED前端设置有滤波电容CL2，滤波电容的前端连接有限流电路T2，对辅助回路进行限流，限制开机瞬间过大的电流。该电路在使用时，全波两倍压整流电路输出直流电压的最高幅值将会增大至两倍，主回路的电流导通角将会提前，其与辅助回路的电流合成后，可以加宽总电流的导通角，从而改进电流波形。
实施例3，如图3所示，所述的主回路为由二极管D31、D32、D33、D34和倍压电容C31、C32、C33、C34组成的全波四倍压整流电路，其中C31和C32为第一级倍压电容，C33和C34为第二级倍压电容，辅助回路连接在主回路输入端和输出端之间，辅助整流电路是由二极管D35、D36与主整流电路重叠组成的，辅助耦合元件和调整电路S3串联，辅助耦合元件选择电容，即图中的C35，并且连接于第一级倍压电容C31、C32的公共端与二极管D35、D36的公共端之间，调整电路S3选择为开关电路进行调整，负载LED前端设置有滤波电容CL3，滤波电容的前端连接有限流电路T3，对辅助回路进行限流，限制开机瞬间过大的电流，该电路在使用时，全波四倍压整流电路输出直流电压的最高幅值将会增大至四倍，相比于实施例2，主回路的电流导通角将会进一步提前，其与辅助回路电流合成后，进一步加宽总电流的导通角，可进一步改善电流波形。
Claims (7)
1.一种电容耦合的可调整电源电路，将交流电源转换为直流电为负载供电，其特征在于：该电源电路包括连接在交流电源和负载之间的主回路和辅助回路,主回路包括主耦合电容、主整流电路，辅助回路包括辅助耦合元件、辅助整流电路及调整电路，主回路和辅助回路并联对负载进行供电，并且通过滤波电容进行滤波。
2.根据权利要求1所述的一种电容耦合的可调整电源电路，其特征在于：所述的主回路为全波整流电路，主回路在滤波电容之前还通过限流电路进行限流，辅助回路连接在主回路的输入端与输出端之间，辅助回路通过或者不通过限流电路，辅助耦合元件连接在交流电源与整流电路之间，调整电路设置为一个，其与辅助耦合元件串联进行全波调整；或者调整电路设置为两个，分别与辅助整流电路中的两个整流管串联进行全波调整；或者调整电路设置为一个，其与辅助整流电路中的一个整流管串联进行半波调整。
3.根据权利要求1所述的一种电容耦合的可调整电源电路，其特征在于：所述的主回路为倍压整流电路。
4.根据权利要求1所述的一种电容耦合的可调整电源电路，其特征在于：所述的主回路为全波两倍压整流电路，辅助回路连接在主回路输入端和输出端之间，辅助耦合元件连接在交流电源与整流电路之间，调整电路设置为一个，其与辅助耦合元件串联进行全波调整；或者调整电路设置为两个，分别与辅助整流电路中的两个整流管串联进行全波调整；或者调整电路设置为一个，其与辅助整流电路中的一个整流管串联进行半波调整。
5.根据权利要求1所述的一种电容耦合的可调整电源电路，其特征在于：所述的主回路为全波四倍压整流电路，辅助回路连接在主回路输入端和输出端之间，辅助耦合元件连接在交流电源与整流电路之间，调整电路设置为一个，其与辅助耦合元件串联进行全波调整；或者调整电路设置为两个，分别与辅助整流电路中的两个整流管串联进行全波调整；或者调整电路设置为一个，其与辅助整流电路中的一个整流管串联进行半波调整。
6.根据权利要求4或5所述的一种电容耦合的可调整电源电路，其特征在于：在所述电路中连接有用于对辅助回路进行电流调节的限流电路。
7.根据权利要求1所述的一种电容耦合的可调整电源电路，其特征在于：所述的辅助回路的辅助耦合元件为电容、电阻、电感，或者电容、电阻、电感的组合，或者短接线。
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Denomination of invention: A Capacitive Coupled Adjustable Power Supply Circuit Effective date of registration: 20231116 Granted publication date: 20170825 Pledgee: Handan Bank Co.,Ltd. Luquan Branch Pledgor: SHIJIAZHUANG JINGHUA ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980066139 |
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