CN208608910U - 一种整流滤波电路、电路板及led显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种整流滤波电路、电路板以及LED显示设备，该整流滤波电路，包括：第一二极管组、第二二极管组和散热器，第一电压输入端正向串联第一二极管组后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二二极管组后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二二极管组后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一二极管组后连接输出地端；所述散热器设置在二极管之间，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压，以解决了现有技术中整流效率低，散热效果差的技术问题，实现在减小整流滤波电路面积和体积的同时，提高整流效率和散热效率。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种整流滤波电路、电路板及LED显示设备。
背景技术
目前的整流电路通常使用四个二极管组成桥式整流电路，达到整流的效果，然而发明人在实践过程中发现该种整理电路的整流效果较低，且二极管的损耗较大，另一方面，目前贴片式封装整流器发展非常迅速，随着产品线路板小型化的发展趋势，目前贴片式整流器在满足小体积的前提下，实现大功率的同时，也存在着不利于散热的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种整流滤波电路、电路板及LED显示设备，以实现现有的整流滤波电路整流效果低、损耗大以及散热不佳的技术问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种整流滤波电路，包括：第一二极管组、第二二极管组和散热器，第一电压输入端正向串联第一二极管组后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二二极管组后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二二极管组后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一二极管组后连接输出地端；所述散热器设置在二极管之间；
在市电正半周期，所述第二二极管组截止，所述第一二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；在市电负半周期，所述第一二极管组截止，所述第二二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压。
进一步的，所述第一二极管组包括：二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102和二极管DB106，其中，二极管DB104和二极管DB100并联后，与并联的二极管DB102和二极管DB106串联；
所述第二二极管组包括：二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和DB107，其中，二极管DB101和二极管DB105并联后，与并联的二极管DB103和二极管DB107串联。
进一步的，还包括电容C102，所述第一二极管组中的二极管DB104和二极管DB100并联后通过所述电容C102与并联的二极管DB102和二极管DB106串联；
所述第二二极管组中的二极管DB101和二极管DB105并联后通过所述电容C102与并联的二极管DB103和二极管DB107串联。
进一步的，还包括浪涌电阻，所述浪涌电阻串联在所述第二电压输入端与所述第一二极管组、第二二极管组之间。
进一步的，所述浪涌电阻包括串联的电阻NTC100以及电阻NTC101。
进一步的，所述电阻NTC100以及电阻NTC101为压敏电阻。
进一步的，所述散热器为薄片状，长5-12毫米，宽4-6毫米。
进一步的，所述散热器的厚度为0.5-2毫米。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种电路板，包括第一方面所述的整流滤波电路。
第三方面，本实用新型实施例提供了一种LED显示设备，包括第二方面所述的电路板。
上述提供的一种整流滤波电路、电路板级LED显示设备，该整流滤波电路包括由二极管元件、电阻元件以及电容元件组成的桥式整流滤波电路和散热器，所述二极管元件和散热器采用贴片元件；第一电压输入端正向串联第一组二极管元件的至少两个并联二极管后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二组二极管元件的至少两个并联二极管后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二组二极管元件的至少两个并联二极管后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一组二极管元件的至少两个并联二极管后连接输出地端，提高整流效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的一种整流滤波电路的电路示意图；
图2是本实用新型实施例二提供的一种电路板的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型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仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本实用新型实施例一提供的一种整流滤波电路的电路示意图。如图1所示，该整流滤波电路包括：由二极管元件、电阻元件以及电容元件组成的桥式整流滤波电路和散热器，所述二极管元件和散热器采用贴片元件；所述桥式整流滤波电路包括第一组二极管元件和第二组二极管元件；
第一电压输入端正向串联第一组二极管元件的至少两个并联二极管后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二组二极管元件的至少两个并联二极管后连接输出地端；
第二电压输入端正向串联第二组二极管元件的至少两个并联二极管后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一组二极管元件的至少两个并联二极管后连接输出地端；
在市电正半周期，所述第二组二极管元件截止，所述第一组二极管元件导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；
在市电负半周期，所述第一组二极管元件截止，所述第二组二极管元件导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压。
实施例中，二极管元件和散热器采用贴片元件。相对于直插式元件，贴片元件体积小、占用PCB版面小，元件之间的布线距离短，高频性能佳，缩小设备体积。第一电压输入端正向串联第一组二极管元件的两个、三个或多个并联二极管后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二组二极管元件的两个、三个或多个并联二极管后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二组二极管元件的两个、三个或多个并联二极管后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一组二极管元件的两个、三个或多个并联二极管后连接输出地端。由于在实践当中，每个二极管都不是完全一样的，整流滤波电路中的二极管的导通压降也会各不相同，三个以上二极管并联可能会导致有的二极管电流大，有的二极管电流小，实际上额定电流不等于二极管的电流之和等问题。因此，从功耗和器件一致性的角度考虑，优选的，第一电压输入端正向串联第一组二极管元件的两个并联二极管后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二组二极管元件的两个并联二极管后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二组二极管元件的两个并联二极管后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一组二极管元件的两个并联二极管后连接输出地端。在市电正半周期，第一电压输入端输入正电压，第二电压输入端输入负电压，第二组二极管元件因输入负电压而截止，第一组二极管元件因输入正电压而导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；在市电负半周期，第二电压输入端输入正电压，第一电压输入端输入负电压，第一组二极管元件因输入负电压而截止，第二组二极管元件因输入正电压而导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压。将第一整流电压和第二整流电压进行整合，形成全波整流电压。
本实施例提供的整流滤波电路包括：由二极管元件、电阻元件以及电容元件组成的桥式整流滤波电路和散热器，所述二极管元件和散热器采用贴片元件，所述桥式整流滤波电路包括第一组二极管元件和第二组二极管元件，第一电压输入端正向串联第一组二极管元件的至少两个并联二极管后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二组二极管元件的至少两个并联二极管后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二组二极管元件的至少两个并联二极管后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一组二极管元件的至少两个并联二极管后连接输出地端；在市电正半周期，所述第二组二极管元件截止，所述第一组二极管元件导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；在市电负半周期，所述第一组二极管元件截止，所述第二组二极管元件导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压，解决了现有技术中整流效果低，散热性能差的技术问题，实现了在减小电路板面积和体积的同时，提高整流滤波电路的整流效率和散热效率。
继续参考图1，桥式整流滤波电路包括二极管DB100、二极管DB101、二极管DB102、二极管DB103、二极管DB104、二极管DB105、二极管DB106、二极管DB107、电容C102、电阻NTC100以及电阻NTC101；
其中，所述二极管DB104的正极、二极管DB100的正极、二极管DB101的负极以及二极管DB105的负极连接至第一电压输入端，所述二极管DB104的负极、二极管DB100的负极、二极管DB103的负极以及二极管DB107的负极连接至所述电容C102的第一端(电压输出端Vbridge+)，所述电容C102的第二端接地(输出地端SGND)，并同时连接至所述二极管DB101的正极、二极管DB105的正极、二极管DB102的正极以及二极管DB106的正极，所述二极管DB102的负极、二极管DB106的负极、二极管DB103的正极以及二极管DB107的正极连接至所述电阻NTC101的第一端，所述电阻NTC101的第二端连接至所述电阻NTC100的第一端，所述电阻NTC100的第二端连接至第二电压输入端。
本实施例中，整流滤波电路输入90--264VAC--50Hz的市电，该桥式整流滤波电路中的第一组二极管元件包括：二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102和二极管DB106，其中，并联的二极管DB104和二极管DB100经由电容C102与并联的二极管DB102和二极管DB106串联，第二组二极管元件包括：二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和DB107，其中，并联的二极管DB101和二极管DB105经由电容C102与并联的二极管DB103和二极管DB107串联。在市电正半周时，对二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102和DB106加正向电压，二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102以及二极管DB106同时导通；对二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103以及二极管DB107加反向电压，二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103以及二极管DB107截止。电路中构成市电半波，二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102、二极管DB10以及电容C102输出负载通电回路，在C102上形成上正下负的半波整流电压，市电负半周时，对二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和二极管DB107加正向电压，二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和二极管DB107导通；对二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102以及二极管DB106加反向电压，二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102以及二极管DB106截止。电路中构成市电半波，二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103、二极管DB107以及电容C102输出负载通电回路，同样在电容C102上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去，结果在电容C102上便得到全波整流电压。其中，输入90--264VAC--50Hz的市电具体为，输入的交流电压最小为90V，最大为264V，交流电的频率为50Hz。
整流电路是将交流电转换为直流电的电路。桥式整流电路是利用二极管的单向导通性进行整流的电路，由多个二极管做桥式连接而成。其中，电容C102还起到滤波的作用。电容C102并联在整流电源电路输出端，用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件，在实施例中，滤波电容C102不仅使电源直流输出平稳，降低了交变脉动波纹对电子电路的影响，同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电子电路的工作性能更加稳定。在本实施例的输入交流电为50Hz的市电的整流电路中，为了获得好的滤波效果，选择的滤波电容的电容量可以比较大，可以为数百至数千微法的电解电容，该滤波电容C102可以使用钽电容或铌电容。
一个实施例当中，散热器设置在二极管元件之间。
在实施例中，两个二极管之间存在7-8毫米的间距，为了增强贴片二极管的散热效果，通过焊锡或导电胶水将散热器固定在二极管的间隙上，并与二极管。二极管工作是会产生大量的热量，如果不及时进行散热，会影响电路的工作性能，将散热器设置在二极管元件之间，利用其具有良好的导热性能，将二极管产生的热量传导至散热器上，从而降低二极管元件的温度，起到散热的作用。
一个实施方式中，散热器可以设置为汇流条，汇流条除了可以导热外，还兼有导流作用。对于副边的低压，符合安规。将散热器设置在二极管元件之间，起到散热和导流作用，具体的，通过具有导电性能的散热器连接不同二极管元件，或其他电容和电阻等其他元器件，从而减少导线的连接，有利于电路的布局布线。散热器可以放置在二极管的同一支点或同一输出点上，以便于贴片元件在PCB板上排列和散热。使用贴片散热器可以使整流滤波电路温升降低，从而达到整机箱体温度降低，提高器件的可靠性。
一个实施例中，散热器为金属散热片。
将散热器设置为汇流条，为了获得良好的导流效果，散热器的材料优选为金属散热片。金属具有良好的导电性和导热性，而片状的散热器由于其形状特性，与空气接触的面积更大，更有利于散热，因此实施例中的散热器优选为金属片，当然也可以是其他形状的散热器。
在上述实施例的基础上，散热器的材料为红铜片、铝合金和马口铁中的一种或多种。
散热器的材料可以为金属片，例如红铜片、铝合金或马口铁。在上述三种散热材料中，红铜片的散热效果最佳。
在上述实施例的基础上，所述散热器为薄片状，长5-12毫米，宽4-6毫米，所述散热器的厚度为0.5-2毫米。
优选的，贴片散热器的长为12毫米，宽为5厘米，厚度为1毫米。
具体的，散热器的形状和大小根据电路中的二极管、电容、电阻以及其他元器件的排布而设定，以满足通过贴片散热器实现散热功能的同时，在电路中实现导通的作用。
在上述实施例的基础上，所述电阻NTC100以及电阻NTC101为压敏电阻，用于浪涌保护。
压敏电阻相当于可变电阻，当电源正常没有浪涌时，压敏电阻相当于开路，电阻无穷大；当电压变大至一定程度，压敏电阻开始导通，本身有电流通过，对接入的电压进行分压，保证后续电路输出的电压额定不变。压敏电阻的作用是使整个电路的供电电压维持在一个合理的设计范围内，防止电压突增变化烧毁电路，起到浪涌保护的作用。
实施例二
图2是本实用新型实施例二提供的一种电路板的原理示意图，如图2所示，该电路板包括本实用新型上述实施例提供的整流滤波电路210。
本实施例的技术方案提供的一种电路板，该整流滤波电路，包括第一二极管组、第二二极管组和散热器，第一电压输入端正向串联第一二极管组后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二二极管组后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二二极管组后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一二极管组后连接输出地端；所述散热器设置在二极管之间；
在市电正半周期，所述第二二极管组截止，所述第一二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；在市电负半周期，所述第一二极管组截止，所述第二二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压，在减小电路板面积和体积的同时，提高整流效率和散热效率。
在上述实施例的基础上，该电路板还包括：抗干扰电路220；
抗干扰电路220与整流滤波电路210连接，用于为整流滤波电路210提供经过电磁干扰滤波的交流电。
在上述实施例的基础上，该电路板还包括：功率因数校正电路230、DC/DC转换电路240、非隔离PWM电源电路250、功率因数控制电路260和半桥谐振控制电路270，以实现所述电路板的电源驱动和信号处理。
具体的，功率因数校正电路230与DC/DC转换电路240连接，用于为DC/DC转换电路240提供电压V_BUCK作为反馈。
其中，功率因数校正电路230用于功率因数校正处理，提高电源功率使用效率；电压V_BUCK为经过功率因数校正电路230处理后的输出电压。DC/DC转换电路240为直流转直流电路，主要用于将电压V_BUCK转换为符合要求的输出电压，具体的，电压V_BUCK的大小为4V，通过DC/DC转换电路，将4V的电压转换为2V的输出电压。
功率因数校正电路230还与非隔离PWM电源电路250连接，用于为非隔离PWM电源电路250提供电压V_BUCK作为反馈。
非隔离PWM电源电路250分别与功率因数控制电路260和半桥谐振控制电路270连接，用于为功率因数控制电路260和半桥谐振控制电路270提供电压VCC1作为供电电压。其中，非隔离PWM电源电路250将从功率校正电路获得的电压V_BUCK转化为电压VCC1，进而将电压VCC1输入到功率因数控制电路260和半桥谐振控制电路270的供电电压输入端。通过设置非隔离PWM电源电路250为功率因数控制电路260和半桥谐振控制电路270供电，减少由于输入电压、和输出负载的变化而导致的供电不稳定，进一步的，还保证了在低温启动和高温高湿等环境下供电的可靠性和稳定性。
功率因数控制电路260与功率因数校正电路230连接，用于向功率因数校正电路230传递信号PFC-DRV和信号PFC_ZCD。
其中，功率因数控制电路260向功率因数校正电路230传递信号PFC-DRV和信号PFC_ZCD，其中，信号PFC-DRV用于驱动功率因数校正电路230中的场效应管，从而实现功率因数校正电路230中内部电路逻辑的变化，从而实现功率因数校正的效果，信号PFC_ZCD用于表示零电流检测状态，进而反馈调整功率因数控制电路260内部电路逻辑的设置，相应调整信号PFC-DRV。
半桥谐振控制电路270与DC/DC转换电路240连接，用于驱动DC/DC转换电路240。
其中，DC/DC转换电路240中包含半桥谐振电路，半桥谐振电路中包括场效应管，半桥谐振控制电路用于控制半桥谐振电路中场效应管的开合，从而实现同步整流的效果。经过DC/DC转换电路转换后的输出电压加载在负载上，为负载供电。
在上述实施例的基础上，该电路板还包括：输出滤波电路280。
输出滤波电路280与DC/DC转换电路240连接，用于对经过DC/DC转换电路转换后的输出电压进行滤波。
在上述实施例的基础上，该电路板还包括：输出电压反馈电路290。
输出电压反馈电路290连接于输出滤波电路280与半桥谐振控制电路270之间，用于从输出滤波电路280获得经过DC/DC转换电路转换后的输出电压，并向半桥谐振控制电路270传递输出电压反馈信号，具体的，经过DC/DC转换电路转换后的输出电压的大小为4.2V。需要说明的是，在实际电路中，经过DC/DC转换电路转换后的实际输出电压存在正负5％的浮动，即实际输出电压为4.2±0.2V。
在上述实施例的基础上，该电路板还包括：输出过压控制电路2100。
输出过压控制电路2100连接于输出滤波电路280与半桥谐振控制电路270之间，用于从输出滤波电路280获得经过DC/DC转换电路转换后的输出电压，并向半桥谐振控制电路270反馈输出过压控制信号，具体的，经过DC/DC转换电路转换后的输出电压大小为4.2V。需要说明的是，在实际电路中，经过DC/DC转换电路转换后的实际输出电压存在正负5％的浮动，即实际输出电压为4.2±0.2V。
实施例三
本实施例中，LED显示设备包括上述实施例的电路板。
本实施例的技术方案，该电路板包括整流滤波电路，包括第一二极管组、第二二极管组和散热器，第一电压输入端正向串联第一二极管组后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二二极管组后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二二极管组后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一二极管组后连接输出地端；所述散热器设置在二极管之间；
在市电正半周期，所述第二二极管组截止，所述第一二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；在市电负半周期，所述第一二极管组截止，所述第二二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压，在减小电路板面积和体积的同时，提高整流效率和散热效率。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种整流滤波电路，其特征在于，包括：第一二极管组、第二二极管组和散热器，第一电压输入端正向串联第一二极管组后连接电压输出端；第一电压输入端反向串联第二二极管组后连接输出地端；第二电压输入端正向串联第二二极管组后连接电压输出端；第二电压输入端反向串联第一二极管组后连接输出地端；所述散热器设置在二极管之间；
在市电正半周期，所述第二二极管组截止，所述第一二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第一整流电压；在市电负半周期，所述第一二极管组截止，所述第二二极管组导通，以在电压输出端和输出地端之间产生第二整流电压。
2.根据权利要求1所述的整流滤波电路，其特征在于，所述第一二极管组包括：二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102和二极管DB106，其中，二极管DB104和二极管DB100并联后，与并联的二极管DB102和二极管DB106串联；
所述第二二极管组包括：二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和DB107，其中，二极管DB101和二极管DB105并联后，与并联的二极管DB103和二极管DB107串联。
3.根据权利要求2所述的整流滤波电路，其特征在于，还包括电容C102，所述第一二极管组中的二极管DB104和二极管DB100并联后通过所述电容C102与并联的二极管DB102和二极管DB106串联；
所述第二二极管组中的二极管DB101和二极管DB105并联后通过所述电容C102与并联的二极管DB103和二极管DB107串联。
4.根据权利要求1所述的整流滤波电路，其特征在于，还包括浪涌电阻，所述浪涌电阻串联在所述第二电压输入端与所述第一二极管组、第二二极管组之间。
5.根据权利要求4所述的整流滤波电路，其特征在于，所述浪涌电阻包括串联的电阻NTC100以及电阻NTC101。
6.根据权利要求5所述的整流滤波电路，其特征在于，所述电阻NTC100以及电阻NTC101为压敏电阻。
7.根据权利要求1所述的整流滤波电路，其特征在于，所述散热器为薄片状，长5-12毫米，宽4-6毫米。
8.根据权利要求1-7任一项所述的整流滤波电路，其特征在于，所述散热器的厚度为0.5-2毫米。
9.一种电路板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的整流滤波电路。
10.一种LED显示设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电路板。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201821312510.2U CN208608910U (zh) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | 一种整流滤波电路、电路板及led显示设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201821312510.2U CN208608910U (zh) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | 一种整流滤波电路、电路板及led显示设备 |
Publications (1)
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| CN208608910U true CN208608910U (zh) | 2019-03-15 |
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ID=65680133
Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114900055A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-08-12 | 深圳核心医疗科技有限公司 | 无线充电整流电路和无线充电装置 |
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2018
- 2018-08-14 CN CN201821312510.2U patent/CN208608910U/zh active Active
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| CN114900055A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-08-12 | 深圳核心医疗科技有限公司 | 无线充电整流电路和无线充电装置 |
| CN114900055B (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-11 | 深圳核心医疗科技有限公司 | 无线充电整流电路和无线充电装置 |
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