CN204361920U - 四分之一周期谐振均布型升压电路 - Google Patents

Abstract

四分之一周期谐振均布型升压电路，谐振电感分布到每一个升压环节中去。第一级升压环节中电容a、分布谐振电感A与二极管a串联在一起并且连接到输入端A和输入端B之间。分布谐振电感B、二极管b与电容b串联在一起并且连接到分布谐振电感A与二极管串联支路两端。分布谐振电感B与二极管串联支路两端作为输出端，这两个输出端作为第二级升压环节的输入端，如此重复直至最后一级升压环节。分布谐振电感A与二极管串联位置互换；分布谐振电感B与二极管串联位置互换。它以一种实现方式而被提及。生成负电压的电路，其结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

Description

四分之一周期谐振均布型升压电路

技术领域

本实用新型涉及高压产生电路，属于高压静电除尘、高压电场产生负氧离子和臭氧技术领域。

背景技术

随着工业化进程的发展，城市的空气质量不断恶化，空气净化的要求不断提高，高压除尘逐步从工业领域逐步走向民用领域。民用领域高压除尘器需求不断增加。由于民用领域大多贴近人本身，例如卧室客厅餐厅等等。所以，民用领域高压除尘器要求功率不大，电磁辐射小，本实用新型的特点是没有高压交流电的产生，提高了传统升电路的升压效率，可以做到相对大功率(200W)。而传统的方案大多采用高变比变压器，其最大的缺点是对外的电磁辐射十分大，会影响周围家用电器的正常工作。如果采取电磁辐射屏蔽，又会使高变比变压器分布电容加大，大幅影响电源的升压效率。基于本实用新型的高压电源已经试验成功，它具有低辐射、大功率、高效率的特点。它将为民用空气净化器提供高效绿色环保的高压电源。

发明内容

本实用新型的核心内容是升压电路电路采用LC谐振电路来降低传统升压电路中二极管峰值充电时的尖峰充电电流对二极管的冲击，并且大幅提高传统升压电路的升压效率和电流传输效率。再有，本实用新型的优点是通过改变驱动方波源的频率可以方便的改变升压的幅度，可控输出电压。具体实现电路有十种，在具体实施方式 中它们被分别叙述。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为四分之一周期谐振均布型升压电路。它是在传统升压电路的基础上增加电感，使电感与传统升压电路中的电容产生谐振，从而大幅提升升压效率和电流传输效率，并且可以通过改变方波的频率来改变升压的幅度。

传统升压电路如图1所示，整体电路包括多个升压环节(5)，每个升压环节(5)包括电容a(1)、二极管a(2)、电容b(3)、二极管b(4)。第一级升压环节中电容a(1)与二极管a(2)串联在一起并且连接到输入端A(6)和输入端B(7)之间。电容b(3)与二极管b(4)串联在一起并且连接到二极管a(2)两端。二极管b(4)的两端作为输出端，这两个输出端作为第二级升压环节的输入端，如此重复直至最后一级升压环节。电压点A(6)、电压点B(7)分别设置在第一级升压环节的输入端A(6)和输入端B(7)。电压点C(8)设置在最后一级升压环节的下面的输出端。电压点A(6)、电压点B(7)间为交流电压输入端，电压点B(7)、电压点C(8)之间为直流电压输出端；图2所示的是传统升压电路产生负电压的电路，其结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

谐振电感(9)可以直接与传统升压电路串联如图3所示。传统升压电路(10)在电学上表现为一个电容的特性。谐振电感(9)与这个等效电容谐振。只要方波半个周期的时间大于谐振电感(9)与等效电容谐振周期的四分之一，便可将方波源的能量高效的传输到 电容上。如果没有加入谐振电感(9)方波源对等效电容直接充电，充电电流瞬时以很大的电流值对等效电容充电。这个大的充电电流经过二极管a(2)和二极管b(4)会产生很大的损耗。前面提到的“瞬时”是二极管内阻与等效电容来决定的，在工程上不易精确计算。加入谐振电感(9)带来两大进步：

1、使方波源对等效电容的充电电流在较小的电流值下持续四分之一谐振型周期，从而降低充电电流对二极管的冲击。这个谐振型周期指的是谐振电感与等效电容决定的谐振型周期。

2、这个谐振型周期可以精确的计算和准确的测量。控制方波的频率也就是控制充电时间，从而控制传输给等效电容的能量，也就是控制电容上的电压，也就是控制升压的幅度。

图4所示电路是谐振电感(9)与传统升压电路产生负电压的电路(20)串联谐振，用于产生负电压。其原理与图3所示产生正电压的原理是一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。同样拥有前面所提到的两大进步。

图3和图4所示电路电压点D(11)、电压点B(7)间为交流电压输入端，电压点B(7)、电压点C(8)之间为直流电压输出端；所述电路电压点D(11)设置在谐振电感(9)一端。

图5所示电路同样是谐振电感(9)与传统升压电路产生正电压的电路(10)串联谐振。图6所示电路是谐振电感(9)与传统升压电路产生负电压的电路(20)串联谐振。它们的电压点A(6)、电压点E(12)间为交流电压输入端，电压点E(12)、电压点C(8) 之间为直流电压输出端。谐振电感(9)串联进了输出回路，这有助于防止输出端E(12)和电压点C(8)之间瞬时产生较大的电流。谐振电感(9)起到稳定输出电流的作用。所述电压点E(12)设置在谐振电感(9)的一端。

谐振电感(9)也可以分布到每一个升压环节(5)中去。如图7所示，每个升压环节(5)包括电容a(1)、二极管a(2)、电容b(3)、二极管b(4)、分布谐振电感A(9A)、分布谐振电感B(9B)。第一级升压环节中电容a(1)、分布谐振电感A(9A)与二极管a(2)串联在一起并且连接到输入端A(6)和输入端B(7)之间。分布谐振电感B(9B)、二极管b(4)与电容b(3)串联在一起并且连接到分布谐振电感A(9A)与二极管(2)串联支路两端。分布谐振电感B(9B)与二极管(4)串联支路两端作为输出端，这两个输出端作为第二级升压环节的输入端，如此重复直至最后一级升压环节。电压点A(6)、电压点B(7)分别设置在第一级升压环节的输入端A(6)和输入端B(7)。电压点C(8)设置在最后一级升压环节的下面的输出端C(8)。电压点A(6)、电压点B(7)间为交流电压输入端，电压点B(7)、电压点C(8)之间为直流电压输出端；图8所示的是产生负电压的电路，其结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

图9所示电路与图7所示电路类似。分布谐振电感A(9A)与二极管(2)串联位置互换；分布谐振电感B(9B)与二极管(4)串联位置互换。它以一种实现方式而被提及。图10所示的是产生负电压的 电路，其结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

附图说明

图1是传统四分之一周期谐振型升压电路生成正电压电路图；

图2是传统四分之一周期谐振型升压电路生成负电压电路图；

图3是本实用新型第一种实施方案生成正电压电路图；

图4是本实用新型第一种实施方案生成负电压电路图；

图5是本实用新型第二种实施方案生成正电压电路图；

图6是本实用新型第二种实施方案生成负电压电路图；

图7是本实用新型第三种实施方案生成正电压电路图；

图8是本实用新型第三种实施方案生成负电压电路图；

图9是本实用新型第四种实施方案生成正电压电路图；

图10是本实用新型第四种实施方案生成负电压电路图。

图中：1、电容a，2、二极管a，3、电容b，4、二极管b，5、升压环节，6、电压点A，7、电压点B，8、电压点C，9、谐振电感，9A、分布谐振电感A，9B、分布谐振电感B，10、升压电路产生正电压的电路，11、电压点D，12、电压点E，20、升压电路产生负电压的电路。

具体实施方式

谐振电感(9)也可以分布到每一个升压环节(5)中去。如图7所示，每个升压环节(5)包括电容a(1)、二极管a(2)、电容b(3)、二极管b(4)、分布谐振电感A(9A)、分布谐振电感B(9B)。第一级升 压环节中电容a(1)、分布谐振电感A(9A)与二极管a(2)串联在一起并且连接到输入端A(6)和输入端B(7)之间。分布谐振电感B(9B)、二极管b(4)与电容b(3)串联在一起并且连接到分布谐振电感A(9A)与二极管(2)串联支路两端。分布谐振电感B(9B)与二极管(4)串联支路两端作为输出端，这两个输出端作为第二级升压环节的输入端，如此重复直至最后一级升压环节。电压点A(6)、电压点B(7)分别设置在第一级升压环节的输入端A(6)和输入端B(7)。电压点C(8)设置在最后一级升压环节的下面的输出端C(8)。电压点A(6)、电压点B(7)间为交流电压输入端，电压点B(7)、电压点C(8)之间为直流电压输出端；图8所示的是产生负电压的电路，其结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

图9所示电路与图7所示电路类似。分布谐振电感A(9A)与二极管(2)串联位置互换；分布谐振电感B(9B)与二极管(4)串联位置互换。它以一种实现方式而被提及。图10所示的是生负电压的电路，其结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

Claims (2)

1.四分之一周期谐振均布型升压电路，其特征在于：该电路是在传统升压电路的基础上增加电感，使电感与电容产生谐振；

谐振电感(9)分布到每一个升压环节(5)中；每个升压环节(5)包括电容a(1)、二极管a(2)、电容b(3)、二极管b(4)、分布谐振电感A(9A)、分布谐振电感B(9B)；第一级升压环节中电容a(1)、分布谐振电感A(9A)与二极管a(2)串联在一起并且连接到输入端A(6)和输入端B(7)之间；分布谐振电感B(9B)、二极管b(4)与电容b(3)串联在一起并且连接到分布谐振电感A(9A)与二极管(2)串联支路两端；分布谐振电感B(9B)与二极管(4)串联支路两端作为输出端，这两个输出端作为第二级升压环节的输入端，如此重复直至最后一级升压环节；电压点A(6)、电压点B(7)分别设置在第一级升压环节的输入端A(6)和输入端B(7)；电压点C(8)设置在最后一级升压环节的下面的输出端C(8)；电压点A(6)、电压点B(7)间为交流电压输入端，电压点B(7)、电压点C(8)之间为直流电压输出端；产生负电压的电路结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。

2.根据权利要求1所述的四分之一周期谐振均布型升压电路，其特征在于：分布谐振电感A(9A)与二极管(2)串联位置互换；分布谐振电感B(9B)与二极管(4)串联位置互换；产生负电压的电路结构与产生正电压电路一样，不同处是产生正电压电路中的每一个二极管都反向连接。