CN214626818U - 一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路 - Google Patents

Abstract

一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路，包括升压变压器T1、整流二极管、可调滤波电感以及滤波电容C1，所述升压变压器T1的初级线圈连接交流电源，所述的可调滤波电感与滤波电容C1连接形成滤波回路，所述升压变压器T1的次级线圈经过整流二极管与滤波回路相连，负载RL并联在所述的滤波电容C1上。本实用新型不需要额外的控制回路，能够较精确的控制最终输出直流电压，达到简化回路、降低功耗的效果。由于大变比升压变压器一致性较差，现有结构的输出高压不准确，需要预留较大的电压余量，这样也造成后级的器件功耗大，耐压要求更高，通过设置可调滤波电感使得输出的电压可调节，进而对器件较差的一致性进行补偿。

Description

一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路

技术领域

本实用新型属于直流发生器领域，具体涉及一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路。

背景技术

一般高精度的高压直流发生器采用PWM开关—升压变压器—整流—滤波电感—滤波电容—电压采样—反馈控制PWM开关的方式，如图1所示。这种方式的控制精度高，但控制回路复杂，需要隔离耐压较高的半导体器件。对于一些有体积和成本要求的集成设备来说，这种实现方式较为复杂，成本较高。无精度要求的高压直流发生器采用高频交流—升压变压器—整流—滤波电感—滤波电容的方式，如图2所示。因为大变比的升压变压器一致性较差，造成输出高压不准确，如果用于高压电源，需要预留较大电压余量，造成后级的器件功耗大，耐压要求更高。高精度的高压直流发生器较为复杂，成本较高，而结构简单的无精度要求的高压直流发生器因为器件一致性的问题而输出高压不准，对后级电路要求更高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中高精度的高压直流发生器实现方式复杂且成本较高的问题，提供一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路，不需要额外的控制回路，能够比较精确的控制最终输出直流电压，达到简化回路、降低功耗的效果。

为了实现上述目的，本实用新型有如下的技术方案：

一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路，包括升压变压器T1、整流二极管、可调滤波电感以及滤波电容C1，所述升压变压器T1的初级线圈连接交流电源，所述的可调滤波电感与滤波电容C1连接形成滤波回路，所述升压变压器T1的次级线圈经过整流二极管与滤波回路相连，负载RL并联在所述的滤波电容C1上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的整流二极管设置两个，升压变压器T1的次级线圈两端分别与整流二极管D1和整流二极管D2的一端连接，整流二极管D1和整流二极管D2的另一端通过导线连通并与滤波回路相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的滤波回路与升压变压器T1次级线圈上的抽头连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的可调滤波电感包括升压变压器T2，升压变压器T2的初级线圈连接在滤波回路上，升压变压器T2的次级线圈经过可调电阻R1连接成调压控制回路。

作为本实用新型的一种优选方案，所述升压变压器T2的变比为1:20。

作为本实用新型的一种优选方案，所述升压变压器T1的变比为1:20。

相较于现有技术，本实用新型具有如下的有益效果：不需要额外的控制回路，能够较精确的控制最终输出直流电压，达到简化回路、降低功耗的效果。由于大变比升压变压器一致性较差，现有结构的输出高压不准确，需要预留较大的电压余量，这样也造成后级的器件功耗大，耐压要求更高，通过设置可调滤波电感使得输出的电压可调节，进而对器件较差的一致性进行补偿。本实用新型能够通过现有结构改造得到，实现容易。本实用新型能够用于需要在固定中频交流电压下产生稳定直流高压的领域，不仅能够调节输出电压高至整流电压的峰值，也可以调节输出电压至整流电压的有效值；可调电阻处无高压，无需特殊处理，有效调节范围在20％以上，适用于小功率的应用场合。电路简单、体积小、造价低、易集成。

附图说明

图1传统高精度的高压直流发生器结构框图；

图2传统无精度要求的高压直流发生器电路原理图；

图3本实用新型的电路结构示意图；

图4本实用新型输入的高频交流电波形图；

图5本实用新型整流后输入滤波电路的波形图；

图6本实用新型增大可调电阻后的输出波形示意图；

图7本实用新型减小可调电阻后的输出波形示意图。

具体实施方式

参见图3，本实用新型基于升压变压器的可调压滤波电感电路，包括升压变压器T1、整流二极管、可调滤波电感以及滤波电容C1，升压变压器T1的初级线圈连接交流电源，可调滤波电感与滤波电容C1连接形成滤波回路，升压变压器T1的次级线圈经过整流二极管与滤波回路相连，负载RL并联在滤波电容C1上。所述的整流二极管设置两个，升压变压器T1的次级线圈两端分别与整流二极管D1和整流二极管D2的一端连接，整流二极管D1和整流二极管D2的另一端通过导线连通并与滤波回路相连。滤波回路与升压变压器T1次级线圈上的抽头连接。本实用新型的可调滤波电感包括升压变压器T2，升压变压器T2的初级线圈连接在滤波回路上，升压变压器T2的次级线圈经过可调电阻R1连接成调压控制回路。本实用新型实施例的升压变压器T2的变比为1:20。升压变压器T1的变比为1:20。

本实用新型的拓扑完全由升压变压器、二极管、可调电感器和电容组成，不需要额外控制回路，能够比较精确的控制最终输出直流电压，达到简化回路、降低功耗的效果。

在现有方案的滤波部分中，电感滤波电路利用电感器两端电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时，电感器L把能量存储起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑完成电路的滤波功能。在滤波电感上对直流分量来说XL＝0相当于短路，电压大部分压降在RL上。对谐波分量来说频率越高，XL越大，电压大部分降在XL上。因此在输出端得到比较平滑的直流电压。在对滤波电感加上可变电阻的次级线圈时，可通过调节可变电阻的大小对滤波电感进行调节，从而对输出电压进行调节，解决因大变比的升压变压器的一致性太差导致的问题，可以使得最终的输出电压能够较精确的控制。

本实用新型的工作原理及过程如下：

系统高频交流电从A、B点输入，输入波形如图4所示。经过升压变压器T1提高电压，经过整流二极管D1和D2将输入的正弦信号整流，整流后波形如图5所示。整流后的波形经过T2的电感滤波和C1的电容滤波输出到负载RL上，D、E点的电压。可以通过调节可调电阻R1的阻值来调节输出电压。当增大R1的阻值时，系统中的滤波电感增大，输出的波形电压低一些，如图6所示。当减小R1的阻值时，系统中的滤波电感减小，输出的波形电压高一些，接近峰值，如图7所示。从而实现输出电压能够较精确的控制。

以上所述的仅仅是本实用新型的较佳实施例，并不用以对本实用新型进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求所涵盖的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于升压变压器的可调压滤波电感电路，其特征在于：包括升压变压器T1、整流二极管、可调滤波电感以及滤波电容C1，所述升压变压器T1的初级线圈连接交流电源，所述的可调滤波电感与滤波电容C1连接形成滤波回路，所述升压变压器T1的次级线圈经过整流二极管与滤波回路相连，负载RL并联在所述的滤波电容C1上。

2.根据权利要求1所述基于升压变压器的可调压滤波电感电路，其特征在于：所述的整流二极管设置两个，升压变压器T1的次级线圈两端分别与整流二极管D1和整流二极管D2的一端连接，整流二极管D1和整流二极管D2的另一端通过导线连通并与滤波回路相连。

3.根据权利要求1或2所述基于升压变压器的可调压滤波电感电路，其特征在于：所述的滤波回路与升压变压器T1次级线圈上的抽头连接。

4.根据权利要求1或2所述基于升压变压器的可调压滤波电感电路，其特征在于：所述的可调滤波电感包括升压变压器T2，升压变压器T2的初级线圈连接在滤波回路上，升压变压器T2的次级线圈经过可调电阻R1连接成调压控制回路。

5.根据权利要求4所述基于升压变压器的可调压滤波电感电路，其特征在于：所述升压变压器T2的变比为1:20。

6.根据权利要求1所述基于升压变压器的可调压滤波电感电路，其特征在于：所述升压变压器T1的变比为1:20。

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