CN2131247Y - 带有双工整流电路的电源逆变器 - Google Patents

Abstract

一种带有双工整流电路的电源逆变器，包括滤波 电路3、整流电路4、逆变电路5和外壳，其特征在于 所述的双工整流电路设有三个输出端，正电源输出 端、负电源输出端和交流零点输出端。从逆变电路输 出的交流电流经负载6后直接送回双工整流电路的 交流零点输出端，它使整流二极管导通角接近于π， 提高线路的功率因数，谐波干扰小，节能显著，结构简 单。广泛用于荧光灯电子镇流器及各种电子变压 器。

Description

本实用新型属于电子领域，是一种带有双工整流电路的电源逆变器。

目前市场上采用市电整流的电源逆变器，一般由滤波电路、整流电路、逆变电路构成，在整流电路输出端接有大容量滤波电容器。逆变器工作时，整机电流都经过滤波电容器滤波后提供的，导致整流二极管导通角减小，线路工作电流i为尖脉冲，谐波干扰大，整个电源逆变器呈容性，功率因数在0.5左右。这种结构的电源逆变器常见于荧光灯电子镇流器或电视机的开关电源。中国专利CN2083830U描述的新型低压汞荧光灯电子电源就是一个例子。

本实用新型的目的是提供一种谐波干扰小，功率因数高的带有双工整流电路的电源逆变器。

本实用新型是通过下述权利要求实现其目的。

一种带有双工整流电路的电源逆变器，包括滤波电路3，整流电路4和逆变电路5，一同装入外壳内，其特征在于所说的整流电路4是一个设有三个输出端的双工整流电路，其正电源输出端8和负电源输出端9分别与逆变电路5的两个电源输入端对应连接，还有一个交流零点输出端10直接与负载6的一个接线端连接，负载6的另一个接线端与逆变电路5交流输出端11相连接，双工整流电路4的两个电源输入端12、13分别与滤波电路3的两个输出端相连接。

根据上述带有双工整流电路的电源逆变器，其要点在于双工整流电路4可以按桥式整流电路连接，D1、D2和D3、D5、D6、D4分别顺向串联后，把D1、D3的负极接在一起构成正电源输出端8，把D2、D4的正极接在一起构成负电源输出端9，电容器C2、C3串联后与D5、D6并联，在C2、C3的连接点上引出一个交流零点输出端10。

所说的双工整流电路4也可以按两倍压整流电路连接，D7、D9、C5和D8、D10、C6分别顺向串联后，在D9的负极与C5正极的连接点上引出一个正电源输出端8，在D10的正极与C6负极的连接点上引出一个负电源输出端9，C2、C3串联后与D9、C5、C6、D10的串联电路相并联，在C2、C3的连接点上引出一个交流零点输出端10。

本实用新型的优点在于设置了双工整流电路的零点输出端，从逆变电路输出的超音频振荡电流通过负载后直接被送回双工整流电路的交流零点输出端，大大减少了整流滤波电容器的充放电电流，使整流二极管的导通角接近于π，提高线路的功率因数，降低谐波成份，结构简单，可广泛应用于荧光灯电子镇流器和各种电子变压器。

附图说明如下：

图1为本实用新型带有双工整流电路的电源逆变器的电子线路框图；

图2为接有大容量整流滤波电容电源逆变器的线路电流i1与本实用新型线路电流i2的波型曲线对比图；

图3为本实用新型按桥式整流电路接法的线路框图；

图4为本实用新型按两倍压整流电路接法的线路框图；

图5为本实用新型按桥式整流电路连接的一种荧光灯电子镇流器的实施例；

图6为本实用新型按两倍压整流电路连接的另一种荧光灯电子镇流器的实施例；

图7为本实用新型的负载为电子变压器的又一种实施例。

现结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型由滤波电路3、双工整流电路4和逆变电路5构成。滤波电路3是由电感器L1和电容器C1组成，其输入端1和2直接与交流市电连接，两个输出端与双工整流电路4的两个电源输入端12、13连接，它的作用是滤除市电中的干扰脉冲。双工整流电路4可以采用两种接法，图3是一种按桥式整流电路接法的线路框图，图5是按桥式整流电路连接的一种荧光灯电子镇流器的实施例。图中的桥式整流电路由D1－－D6和C2－－C4构成，其中D1和D3的两个负极连在一起构成正电源输出端8，D2和D4两个正极连在一起构成负电源输出端9，整流滤波电容器C4并联于正负电源输出端，以提供逆变电路5的直流电源。本电路的要点是C2、C3串联后与D5、D6并联，C2、C3的连接点为交流零点输出端10。逆变电路5是一种典型的半桥型逆变器，三极管BG1、BG2和L2、L3、L4构成半桥型正反馈振荡电路。R1、C7和双向二极管D11为起振电路。D13、D14与BG1、BG2并联，用于箝位和保护三极管正常工作。R5、R6分别与BG1、BG2的发射极串联作负反馈，R3、R4是BG1、BG2的基极限流电阻。R2、C8并联在BG1的集电极和发射极之间是调整输出波形的。振荡电流是从逆变器5的输出端11经扼流电感线圈L5，通过荧光灯管RL构成的负载6，然后再送入双工整流电路4的交流零点输出端10的。C9并联于R6作荧光灯的起辉用。

双工整流电路4是这样工作的：

对于50HZ交流市电，当1端为正，2端为负时，D1、D4、D6导通；当1端为负，2端为正时，D5、D3、D2导通，都向滤波电容器C4充电，经滤波后，由正电源输出端8和负电源输出端9向逆变电路5供电。对于由逆变电路5输出的超音频振荡电流由11端输出，经L5、RL至C2、C3的连接点。由于D13、D14的箝位作用，使输出端11的正向交流峰值不可能超过双工整流电路的正电源输出端8的电压范围；同样其负向交流峰值也不可能低于负电源输出端9的电压范围（L4的电感量小，其电压降小得可以忽略不计）。而电容C2、C3两端的电压不会突变，使D3、D4反偏而导致D5、D6与大容量滤波电容器C4隔离。C2、C3的容量一般是C4的百分之一左右，对于超音频电流所呈现的容抗较小，对于50HZ市电呈现较大的容抗。这样由D1、D2、D5、D6组成的桥式整流电路部分提供了逆变电路5输出功率部分的工作电流。一般半桥逆变电路5的效率高达90％以上，因而滤波电容器C4上的充放电流也小于整机工作电流的10％。这样D1、D2、D5、D6的导通角接近π，线路功率因数也得以提高，谐波干扰大大下降。

图4是本实用新型按两倍压整流电路连接的线路框图，图6是本实用新型按两倍压整流电路连接的另一种荧光灯电子镇流器的实施例。两倍压整流电路由D7、D9、C5和C6、D10、D8分别顺向串联构成。C5的正极和C6的负极分别是正电源输出端8和负电源输出端9。C2、C3串联后与D9、C5、C6、D10的串联电路并联，C2、C3的连接点为交流零点输出端10，并与负载6相连。逆变电路5的输出端11与负载6的另一端相连，构成超音频电流通路。逆变电路5和负载6的结构与上述实施例相同。与上述同样原理，从逆变电路5输出而流过负载6的超音频振荡电流被D9、D10隔离。逆变电路5输出至负载部分能量都是由D7、D8倍压整流后直接提供，隔离了滤波电容器C5、C6的充放电作用。D7、D8的导通角也接近π。C5、C6上所提供的倍压电流也只占整机的10％以下。

图7是本实用新型的负载为电子变压器B的又一种实施例。本实施例的其它电路结构与图5相同，电子变压器B的次级可以得到所需电压值。实验表明：C2、C3的容量与逆变电路的工作频率有关，当工作频率为10～100KHZ范围内，它们的容量可在0.01～0.22uF之间选取。过小会降低电路工作效率，过大则影响功率因数的提高。图2为传统式接有大容量滤波电容的电源逆变器的线路电流i1与本实用新型线路电流i2的波形曲线对比图，图中示出的i2波形基本上接近正弦波，其峰值电流是i1的三分之一左右。对图5所示的实施例用数字式功率因数表测得整机功率因数是0.985，用失真仪测得谐波失真为3.5％。

Claims (4)

1、带有双工整流电路的电源逆变器，包括滤波电路(3)、整流电路(4)和逆变电路(5)，一同装入外壳内，其特征在于所述的整流电路(4)是一个设有三个输出端的双工整流电路，其正电源输出端(8)和负电源输出端(9)分别与逆变电路(5)的两个电源输入端对应连接，还有一个交流零点输出端(10)直接与负载(6)的一个接线端连接，负载(6)的另一个接线端与逆变电路(5)的交流输出端(11)相连接，双工整流电路(4)的两个电源输入端(12)、(13)分别与滤波电路(3)的两个输出端相连接。

2、按照权利要求1所述的带有双工整流电路的电源逆变器，其特征在于所说的双工整流电路（4）可以按桥式整流电路连接，D1、D2和D3、D5、D6、D4分别顺向串联后，把D1、D3的负极接在一起构成正电源输出端（8），把D2、D4的正极接在一起构成负电源输出端（9），电容器C2、C3串联后与D5、D6并联，在C2、C3的连接点上引出一个交流零点输出端（10）。

3、按照权利要求1所述的带有双工整流电路的电源逆变器，其特征在于所说的双工整流电路（4）也可按两倍压整流电路连接，D7、D9、C5和D8、D10、C6分别顺向串联后，在D9的负极与C5的正极的连接点上引出一个正电源输出端（8），在D10正极与C6负极的连接点上引出一个负电源输出端（9），C2、C3串联后与D9、C5、C6、D10的串联电路相并联，在C2、C3的连接点上引出一个交流零点输出端（10）。

4、按照权利要求1、2、3所述的带有双工整流电路的电源逆变器，其特征在于所说的双工整流电路（4）中的电容器C2、C3的容量是0.01－－0.22uf。

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