CN1059054A - 部分滤波电路 - Google Patents

Abstract

一种部分滤波电路，它包括二个电容器，三个二 极管和一个电阻器。它是电源整流滤波电路的一种 特殊形式，可用于微型计算机，电视接收机中的开关 式稳压电源、电子镇流器，家用电磁灶以及类似电子 设备的电源整流滤波电路中，它与电容器滤波电路相 比具有下述优点：电路在电源接通时，电源输入的冲 击电流小；正常工作时，整流二极管导通角大；电源输 入的线路功率因数高；电流波形畸变小，对电网的谐 波干扰小。

Description

本发明为一种滤波电路，它涉及到一种部分滤波电路，它是电源整流滤波电路的特殊形式。可用在开关式稳压器，电子镇流器以及类似电子设备的电源整流滤波电路中。

使用交流电源的许多电子设备中，其电源部分通常是通过二极管整流经电容器滤波输出直流电压再驱动负载电路的。电容器滤波具有电路结构简单，器件体小量轻以及对负载电路影响小的优点。在一些微型计算机及电视接收机使用的开关式稳压电源中，在配合气体放电光源使用的电子镇流器以及类似的电子设备中，其电源电路的设计一般具有这样的特性，即经整流滤波后输出的直流电压允许有较大范围的幅度变化，而很少影响后续负载电路的工作。电容器滤波使用于上述电源电路中时存在下述缺点：电源启动时，整流器要承受因滤波电容器充电而产生的冲击电流，正常工作时，整流二极管导通角小，电源电流为峰值较大的窄脉冲电流，故谐波分量大，电源输入线路功率因数低。因此不尽理想。为了改善上述电源电路的特性，近年来已有人着手这方面的研究，如日本学术月刊“照明学会誌”于1984年第10期内发表题为《定电流プツシユプルイニバ-タによる蛍光ラニブ用电子安定器》以及1987年第6期内发表题为《电子安定器による低圧ナトリウムラニプの高周波点灯と制御》针对放电灯电子镇流器中电源电路存在的问题的两篇论文中，均涉及到一种部分滤波电路，并介绍了具体电路及其特性，但是文中所介绍的电路，由于滤波电容器的电能是通过后续负载电路反馈获得的，所以增加了负载电路的功率负荷，影响到整体电路的效率;并且这种方式的部分滤波电路，只能在所介绍的特定电路中使用;同时其工作特性受到负载电路参数的选择、调整以及工作状况的直接影响，难以用于其他电路中去。

本发明的目的就在于公开一种电路结构简单可实用的部分滤波电路，替代上述电子设备电源整流电路中的电容器滤波，使它既能保持后续负载电路的良好特性、又能克服电容器滤波存在的缺点。

本发明的目的是这样实现的：它由二个电容器、三个二极管及一个电阻器构成，其特征在于：电容器（7）、二极管（5）、电阻器（9）和电容器（8）依次串联连接，电容器（7）的正电压端与电源正端连接，电容器（8）的负电压端与电源负端连接;二极管（4）接在电容器（7）的负电压端与电源负端之间，它的正极与电源的负端连接，负端与电容器（7）的负电压端连接;二极管（6）接在电容器（8）的正电压端与电源正端之间，它的负极与电源的正端连接，正极与电容器（8）的正电压端连接。

将本发明设计的部分滤波电路，用于上述电子设备的电源整流滤波电路中，它把整流输出的脉动直流电压构成两个部分输出给后续的负载电路，当电源整流后输出的脉动直流电压大于最大峰值二分之一幅值时、负载电路的输入电流直接取自电源的整流输出，这时二个滤波电容器处于串联充电状态;当脉动直流电压小于最大峰值二分之一时，负载电路的输入电流取自二个滤波电容器的放电电流。由上述内容可看出，电源整流滤波电路中使用本发明的部分滤波电路后，电路在电源接通时，通过整流二极管对电容器充电的冲击电流小，正常工作时，整流二极管导通角大，增加整流电路工作可靠性，同时提高了电源输入的线路功率因数，降低电流波形畸变，减小对电网的干扰。

下面结合附图，进一步阐述本发明的具体实施和工作原理。

图1为本发明的电路结构示意图。

图2为本发明电路的电压、电流波形图。其中：曲线10为输入交流电源的电压波形。

曲线11为电容器滤波电路直流电压输出波形。

曲线12为电容器滤波交流电源输入电流波形。

曲线13为部分滤波电路直流电压输出波形。

曲线14为部分滤波电路交流电源输入电流波形。

参看图1，其中虚线柜内部分为本发明的部分滤波电路;电容器（7）二极管（5）、电阻（9）、电容器（8）依次串联连接，电容器（7）的正电压端与电源正端连接，电容器（8）的负电压端与电源负端连接;二极管（5）和电阻（9）串联后分别接电容器（7）的负电压端和电容器（8）的正电压端，串联的二极管（5）与电阻（9）其位置可互换，但二极管（5）的正极应朝向电容器（7）;二极管（4）接在电容器（7）的负电压端与电源负端之间，且它的正极与电源负端相连，负极与电容器（7）的负电压端相连;二极管（6）接在电容器（8）的正电压端与电源正端之间，它的正极与电容器（8）的正电压端相连，负极与电源正端相连。电容器（7）、（8）的电容量选为相等或接近相等，其范围以0.1μf～1000μf为宜;电阻（9）用以限止充电电流大小，它的阻值可根据实际电路参数的要求予以适当选择，一般在0～10KΩ之间为宜;二极管（4）、（5）、（6）。使用普通整流二极管即可。

本发明的工作原理如下：如图1所示，交流电源1经整流电路2输出直流脉动电压，随着直流电压幅值的上升，电源通过电容器（7）、二极管（5）、电阻（9）、电容器（8）对电容器（7）、（8）充电，与此同时，直流脉动电压也直接向后续的负载电路（3）供电，当脉动直流电压达到直流电压峰值Vm时（见附图2曲线13），这时电容器（7）和（8）上面的电压之和也接近达到脉动直流电压的峰值Vm，因电容器（7）、（8）的电容量选择相等或接近相等，所以充电的电压分配也接近相等，约为峰值电压Vm的二分之一;充电的极性如图1中所示，充电电流的大小可根据要求由电阻（9）来调整;当脉动电压从峰值逐渐下降时，由于电容器两端已充有电压的原因使二极管（5）两端施加反向电压，故二极管（5）截止，停止充电，这时整流后的脉动电压继续直接向负载电路供电。当脉动直流电压下降到 (Vm)/2 以下时，二个电容器上的电压分别大于脉动直流电压，使二极管（4）、（6）正向导通，电容器（7）、（8）经二极管（4）、（6）向后续负载电路放电，放电电流大小由负载电路的参数确定，放电过程使电容器上的电压有所下降，但它下降的速度和幅度远远小于直流脉动电压下降的速度和幅度，使电源整流二极管形成反向电压而截止，这时负载电路的输入电流全部由电容器的放电电流供给，当脉动直流电压下降到零进入下一个脉动周期，电压重新上升达到并超过电容器上的电压幅值时，二极管（4）、（6）由于电压反向偏置而截止，电源整流二极管又导通，负载电路的输入电压又直接取自整流后的脉动直流电压。当脉动直流电压继续升高，达到和超过二个滤波电容器上剩余电压之和时，电源通过电容器（7）、二极管（5）、电阻器（9）和电容器（8）对电容器（7）、（8）又进行充电，如此连接循环，电路进入正常工作状态。

为了对本发明进一步了解，在图2中分别画出输入交流电源的电压波形曲线10、电容器滤波电路时的直流电压输出波形曲线11和交流电源输入电流波形曲线12、使用部分滤波电路时的直流电压输出波形曲线13和交流电源输入电流波形14。此较这些曲线，可明显看出本发明有效地克服了电容器滤波电路存在的缺点。

Claims (5)

1、一种部分滤波电路，包括二个电容器(7)、(8)三个二极管(4)、(5)、(6)和电阻(9)，其特征在于：电容器(7)、二极管(5)、电阻器(9)和电容器(8)依次串联连接，电容器(7)的正电压端与电源正端连接，电容器(8)的负电压端与电源负端直接连通、二极管(4)连接在电容器(7)的负电压端与电源负端之间，它的正极与电源负端连接，负极与电容器(7)的负电压端连接；二极管(6)接在电容器(8)的正电压端与电源正端之间，它的正极与电容器(8)的正电压端连接，负极与电源正端连接；

2、如权利要求1所述的部分滤波电路，其特征在于：串联的二极管（5）和电阻器（9），其位置可互换，且二极管（5）的正极应朝向电容器（7）;

3、如权利要求1所述的部分滤波电路，其特征在于：电容器（7）、（8）电容量相等或接近相等;

4、如权利要求3所述的部分滤波电路，其特征在于：电容器（7）、（8）的电容量为0.1μf～1000μf为宜;

5、如权利要求1所述的部分滤波电路，其特征在于：电阻（9）的阻值以0～10KΩ为宜。

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