CN202094809U - 可调功因之无变压器交流转直流电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种可调功因之交流转直流电源电路，是包含有一电抗组件Z1与另一电抗组件Z2串联成一交流电回路，一全桥整流器，其输入端与电抗组件Z2并联，和一滤波电容，是接在全桥式整流器输出端.全桥整流器将在Z2上的较低电压的交流电转换为非稳定的直流电，而该滤波电容再进一步将该非稳定的直流电转换为一稳定直流电源；由于本实用新型是由调整电抗组件Z1与Z2的阻抗比，令该阻抗比与与直流电源电压与交流电源的电压比匹配；是以，本实用新型不必采用大尺寸的变压器，即能将交流电源有效地转换为低压直流电源输出，能有效减低制作成本。
Description
【技术领域】
本实用新型是关于一种无高频辐射的全波交流转直流电源电路，尤指一种无变压器，可调功因的交流转直流电源电路。
【背景技术】
如图4所示，目前可携式电子仪器，如手机、笔记计算机均使用一各自的降压电源供应电路(20)，它包含一变压器(21)和一全桥整流器(22).
变压器(21)含有一次侧线圈(211)及一二次侧线圈(212)，该二次侧线圈(212)的匝数较一次侧线圈(211)低，而该一次侧线圈(211)是连接至一交流电源，故该变压器二次侧线圈(212)是输出一低压交流电源；
全桥整流电路(22)的输入端是连接至该变压器(21)的二次侧线圈(212)，而输出端是连接一滤波电容(221)，将该低压交流电源予以整流成低压直流电源后输出。
由于变压器(21)可由一次侧线圈(211)及二次侧线圈(212)的匝数比N∶1调配，而有效地将220V或110V的交流电源转换为低压的交流电源，之后再由全桥整流电路(22)及滤波电容(221)将其进一步转换为低压直流电源输出，提供该等电子装置充电电源或工作电源。
然而，目前电子装置均朝向轻薄设计，而采用变压器却限制电子装置的尺寸无法小型化；是以，目前一般使用高频切换方式将低频电源转变成高频交流电源，因此可使用体积小的高频变压器将高压电源降压后再整流成低压直流电；但因高频的使用，会产生高频辐射，对使用者造成辐射伤害，或对附近电子仪器产生干扰.
也有提出使用一种无变压器的交流转直流电源电路。无变压器的交流转直流电源电路已发表线路之一，如图5所示，是中国台湾第533672号实用新型公告的无变压器交/直流转换电路(30)，其包含有：
一全桥整流器(31)，其输入端是连接至一交流电源(AC/IN)，以将该交流电源整流为直流电源后输出；
一导通时间控制电路(32)，是连接至该全桥整流器(31)的输出端，其主要包含有一分压器(R2/R3)及一第一晶体管(T2)，该第一晶体管(T2)的基极是透过该分压器(R2/R3)连接至该全桥整流器(31)的输出端；
一电流开关电路(33)，其包含有一第二晶体管(T1)，其闸极是连接至该导通时间控制电路(32)第一晶体管(T1)的集极；
一负载电流限制电路(34)，是连接至该导通时间控制电路(32)与该电流开关电路(33)连接节点与接地之间。
上述该电流开关电路(33)是接受导通时间控制电路(31)及负载电流限制电路(34)的输出讯号，以控制负载电流的导通与否及负载电流的大小；而导通时间控制电路(32)则依据输出入电位差决定电流开关电路(33)的开关动作，也就是说，当电位差低于一默认值时，即开启负载电流，反之，当电位差超过默认值时，即关闭负载电流；至于该负载电流限制电路(34)则透过电流开关电路(33)以限制负载电流，当负载电流超过预设限值时，即输出讯号令电流开关电路(33)限制负载电流的大小；是以，该电流开关电路(33)即能提供一稳压的低压直流电源。
然而，上述实用新型专利揭示的电路虽不必使用变压器而能提供稳定的低压直流电源，但必须使用晶体管及电阻，造成功率转换而导致效率不佳，非为一较佳的交流转直流电源电路，同时如要提高功率因子，也要增加功因线路。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种无高频辐射且不必需要变压器而又有功因校正的交流转直流电源电路。
本实用新型一种可调功因之无变压器交流转直流电源电路，它包含有：
一电抗组件Z1；
另一电抗组件Z2，是串连至上一电抗组件Z1以透过该电抗组件连接至一交流电源AC/IN，与交流电源形成回路；
一全桥整流器，其输入端是并联在电抗组件Z2上，将在电抗组件Z2上的较低交流电全波整流成非稳定的直流电源；
一滤波电容，是跨接于该全桥整流器的输出端，将非稳定的直流电滤波，因而输出一稳定低压直流电源。
上述本实用新型主要是将电抗组件Z2上的交流电全波整流，再经滤波成直流电源。又因Z2串联Z1与交流电源组成回路，因此Z2上的交流电压是交流电源的分压.将此较低电压交流电全波整流再滤波后可输出一低压直流电。
由于Z2上的交流电压可经由Z1和Z2的阻抗比调配，而有效地将220V或110V的交流电源转换为低压的交流电；之后再由全桥整流电路及滤波电容将其进一步转换为低压直流电源输出，提供该等电子装置充电电源或工作电源。
再者，适当的选择Z1和Z2的有效电抗值，来低消负载线路的有效电抗值，可使整个线路的电抗值最小化，达成高功率因子，降低供应电源电流的需求。
同时，本实用新型的线路，因无高频率的使用，不会产生高频谐波，对使用者不会产生高频辐射伤害，对附近的电子仪器不会产生高频干扰。
下面将本实用新型一种可调功因之无变压器交流转直流电源电路的技术方案详述如下：
一种可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：它包含：
一电抗组件Z1(11)，
另一电抗组件Z2(12)，是串连至上一电抗组件Z1(11)以透过该电抗组件连接至一交流电源AC/IN，与交流电源形成回路；
一全桥整流器，是并联在电抗组件Z2(12)上，将在电抗组件Z2上的较低交流电全波整流成低压非稳定的直流电源；
一滤波电容，是跨接于该全桥整流器的输出端，将非稳定的直流电滤波，输出一低压稳定的直流电源。
其中，该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗为电容式的。
其中，该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗为电感式的。
其中，该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗为电阻式的。
其中，该电抗组件Z1和Z2的有效阻抗各为电容式和电感式的，或各为电感式和电容式的。
其中，该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗各为电容式和电阻式的，或各为电阻式和电容式的。
其中，该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗各为电阻式和电感式的，或各为电感式和电阻式的。
其中，该电容式的电抗组件为一交流电容。
其中，该电容式的电抗组件为多颗交流电容串联组成的。
其中，该电容式的电抗组件为多颗交流电容并联组成的。
其中，该电容式的电抗组件为正极串联的电解电容，其正负极各与二极管正负极并联所组成。
其中，该电容式的电抗组件为负极串联的电解电容，其正负极各与二极管正负极并联所组成。
其中，该电感式的电抗组件为一交流电感。
其中，该电感式的电抗组件为一多颗交流电感并联所组成的。
其中，该电感式的电抗组件为一多颗交流电感串联所组成的。
其中，该电阻式的电抗组件为一电阻。
其中，该电阻式的电抗组件为一多颗电阻串联所组成的。
其中，该电阻式的电抗组件为一多颗电阻并联所组成的。
其中，该电抗阻件Z1进一步并联一放电电阻。
其中，该滤波电容为一电解电容。
其中，该滤波电容为一交流电容。
本实用新型优点及功效在于：1、不必采用大尺寸的变压器，即能将交流电源有效地转换为低压直流电源输出，能有效减低制作成本；2、适当的设计Z1和Z2的电抗特性，来与负载线路的电抗特性相配，可使整个线路的电抗值最小，达成高功因的需求3、因不使用用高频切换开关将低频交流电源转换成高频交流电，也无高频辐射谐波，对使用者无辐射伤害，对附近的电子仪器不会产生干扰。
【附图说明】
图1：是本实用新型实施例的电路示意图。
图2：是本实用新型图1中电抗组件Z1(11)是一交流电容的电路图。
图2a：是本实用新型图2中电抗组件Z2(12)实施为电容式的电路图。
图3：是本实用新型图1中电抗组件Z1(11)是一电感，Z2(12)是一交流电容的电路图。
图4：是现有交流转直流电源电路的电路图。
图5：是中国台湾公告第533672号实用新型专利附图。
图中标号说明如下：
10交流转直流电源电路 11电抗阻件Z1 12电抗组件Z2121、122电解电容123、124二极管13全桥整流器14滤波电容20分离式降压电源电路21变压器211一次侧线圈212二次侧线圈22全桥整流电路221滤波电容30交/直流转换电路31全桥整流器32导通时间控制电路33负载电流限制电路34电流开关电路
【具体实施方式】
请参阅图1所示，为本实用新型交流转直流电源电路10的第一较佳实施例电路图，其包含有二电抗组件Z111和Z212串联在一齐，一全桥整流器13和一滤波电容14：
电抗组件Z111和Z212是与交流电源(AC/IN)形成一回路；
一全桥整流器13，其输入端与电容式电抗组件Z212并联，将在电抗组件Z2的较低电压交流电全波整流，转成低压非稳定的直流电；
一滤波电容14，是跨接于该全桥整流器13的输出端，以将低压非稳定的直流电滤波，输出一稳定低压直流电。
上述本实用新型主要调整电抗组件Z111与Z212的阻抗比，有效将交流电源转换为一低压直流电源。
请参阅图2所示，为本实用新型交流转直流电源电路10而其组件Z212的有效阻抗是电容式的一实施例电路图10a。
Z111是一交流电容，其一端联接至交流电源(AC/IN)，另一端联接至电抗组件Z212的一端；
Z212的有效阻抗是电容式的；请参阅图2a所示，它是由二颗串联电解电容，其正负极各与一二极管的正负极并联组成。其一端是连接至交流电容Z111，另一端联接至交流电源(AC/IN)形成交流电回路.因此，在Z2上的交流电压可用Z1与Z2的阻抗比来调整。请注意，实施例中二颗电解电容的负极是串在一齐，如将电解电容的正极串联在一齐也可得到同样效果；
以本实用新型使用于一110V交流电源来说，当电抗组件Z111是22uF以及电容式电抗组件Z212中的电解电容121和122为1000uF时，Z1和Z2的阻抗比为45.5∶1。由于本实用新型是连接至一110V交流电源，在Z212上的交流电峰值是±3.4V，经全桥整流器13整流及滤波电容14后输出的源的电压值约为6.8V，与观测到的直流电压值7.0V是一致的；是以，本实用新型确实能以上述简单的电路，将交流电源转换为低压直流电源。
上述交流电容11可进一步并联一放电电阻R，于交流电源中断时，该交流电容11蓄存的电压可由该放电电阻R快速放电，避免使用者触电。
请参阅图3所示，是为本实用新型交流转直流电源电路10的另一较佳实施例电路图10b。它的电抗组件Z111是一电感而Z2是一电容.因电感的电抗值与电容的电抗值可相互低消，因此可将与负载在一齐的整个线路的电抗值降到最低，因而得到最大功因.以本实用新型用于一220V交流电源来驱动LED灯来说，当电抗组件Z111是1.3mH以及电抗组件Z212是0.22nF而滤波电容14是0.068uF时，可驱动90颗1/3瓦的LED灯串联在一齐：输出的直流电压为243V，直流电流0.1A；需求30W的220V交流电，仅使用电流0.16A，而功因可达0.9以上；是以，本实用新型确实能以上述简单的电路，将交流电源转换为直流电源来驱动LED灯且满足高功因的需求。
由上述说明可知，本实用新型不仅不必使用变压器，亦能以较少电子组件完成交直流电源的转换，同时满足高功因的要求。
Claims (21)
1.一种可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：它包含：
一电抗组件Z1(11)，
另一电抗组件Z2(12)，是串连至上一电抗组件Z1(11)以透过该电抗组件连接至一交流电源AC/IN，与交流电源形成回路；
一全桥整流器，是并联在电抗组件Z2(12)上，将在电抗组件Z2上的较低交流电全波整流成低压非稳定的直流电源；
一滤波电容，是跨接于该全桥整流器的输出端，将非稳定的直流电滤波，输出一低压稳定的直流电源。
2.根据权利要求1所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗为电容式的。
3.根据权利要求1所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗为电感式的。
4.根据权利要求1所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗为电阻式的。
5.根据权利要求1所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗组件Z1和Z2的有效阻抗各为电容式和电感式的，或各为电感式和电容式的。
6.根据权利要求1所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗各为电容式和电阻式的，或各为电阻式和电容式的。
7.根据权利要求1所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗组件Z1和Z2，他们的有效阻抗各为电阻式和电感式的，或各为电感式和电阻式的。
8.根据权利要求2或5或6所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电容式的电抗组件为一交流电容。
9.根据权利要求2或5或6所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电容式的电抗组件为多颗交流电容串联组成的。
10.根据权利要求2或5或6所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电容式的电抗组件为多颗交流电容并联组成的。
11.根据权利要求2或5或6所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电容式的电抗组件为正极串联的电解电容，其正负极各与二极管正负极并联所组成。
12.根据权利要求2或5或6所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电容式的电抗组件为负极串联的电解电容，其正负极各与二极管正负极并联所组成。
13.根据权利要求3或5或7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电感式的电抗组件为一交流电感。
14.根据权利要求3或5或7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电感式的电抗组件为一多颗交流电感并联所组成的。
15.根据权利要求3或5或7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电感式的电抗组件为一多颗交流电感串联所组成的。
16.根据权利要求4或6或7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电阻式的电抗组件为一电阻。
17.根据权利要求4或6或7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电阻式的电抗组件为一多颗电阻串联所组成的。
18.根据权利要求4或6或7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电阻式的电抗组件为一多颗电阻并联所组成的。
19.根据权利要求1-7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该电抗阻件Z1进一步并联一放电电阻。
20.根据权利要求1-7所述的可调功因之无变压器交流转直流电源电路，其特征在于：该滤波电容为一电解电容。
21.根据权利要求1-7所述的可调功因之无变压器交流转
直流电源电路，其特征在于：该滤波电容为一交流电容。
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| CN103428954B (zh) * | 2012-05-25 | 2017-03-01 | 欧司朗股份有限公司 | 负载驱动器及包括该负载驱动器的灯具 |
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