DE202011050278U1 - AC-DC converter circuit with adjustable power factor without transformer - Google Patents

AC-DC converter circuit with adjustable power factor without transformer Download PDF

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Abstract

Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung mit Leistungsfaktor-Korrektur, umfassend ein Impedanzelement Z1 (11), ein Impedanzelement Z2 (12), das mit dem Impedanzelement Z1 (11) reihengeschalet ist und über diesen mit einer Wechselstromquelle (AC/IN) einen Stromkreis bildet, einen Vollbrückengleichrichter (13), der mit dem kapazitiven Impedanzelement Z2 (12) parallelgeschaltet ist, eine Ganzwellengleichrichtung für den Wechselstrom mit niedrigerer Spannung des Impedanzelements Z2 durchführt und diesen in einen instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung umwandelt, und einen Filterkondensator (14), der mit dem Ausgang des Vollbrückengleichrichters (13) verbunden ist und den instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung filtert und einen stabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung ausgibt.AC / DC converter circuit with power factor correction, comprising an impedance element Z1 (11), an impedance element Z2 (12) which is connected in series with the impedance element Z1 (11) and via this forms a circuit with an alternating current source (AC / IN), a full-bridge rectifier (13), which is connected in parallel with the capacitive impedance element Z2 (12), carries out a full-wave rectification for the alternating current with the lower voltage of the impedance element Z2 and converts it into an unstable direct current with low voltage, and a filter capacitor (14), which with is connected to the output of the full bridge rectifier (13) and filters the unstable direct current with low voltage and outputs a stable direct current with low voltage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung für Ganzwellen ohne Hochfrequenzstrahlung, insbesondere eine Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung mit verstellbarem Leistungsfaktor ohne Transformator.The invention relates to an AC-DC converter circuit for whole waves without high frequency radiation, in particular an AC-DC converter circuit with adjustable power factor without transformer.

Wie aus 4 ersichtlich ist, umfasst die Netzteilschaltung (20) der tragbaren elektronischen Produkte, wie Handy und Notebook, einen Transformator (21) und einen Vollbrückengleichrichter (22).How out 4 can be seen, the power supply circuit ( 20 ) of portable electronic products, such as mobile phones and notebooks, a transformer ( 21 ) and a full-bridge rectifier ( 22 ).

Der Transformator (21) weist eine Primärspule (211) und eine Sekundärspule (212) auf. Die Windungszahl der Sekundärspule (212) ist kleiner als die der Primärspule (211). Die Primärspule (211) ist mit einer Wechselstromquelle verbunden. Daher gibt die Sekundärspule (212) des Transformators einen Wechselstrom mit niedriger Spannung aus.The transformer ( 21 ) has a primary coil ( 211 ) and a secondary coil ( 212 ) on. The number of turns of the secondary coil ( 212 ) is smaller than that of the primary coil ( 211 ). The primary coil ( 211 ) is connected to an AC power source. Therefore, the secondary coil ( 212 ) of the transformer from a low-voltage alternating current.

Der Eingang des Vollbrückengleichrichters (22) ist mit der Sekundärspule (212) des Transformators (21) verbunden. Der Ausgang des Vollbrückengleichrichters ist mit einem Filterkondensator (221) verbunden. Der Vollbrückengleichrichter kann den Wechselstrom mit niedriger Spannung gleichrichten und einen Gleichstrom ausgeben.The input of the full-bridge rectifier ( 22 ) is connected to the secondary coil ( 212 ) of the transformer ( 21 ) connected. The output of the full-bridge rectifier is equipped with a filter capacitor ( 221 ) connected. The full-bridge rectifier can rectify the low-voltage alternating current and output a direct current.

Der Transformator (21) wandelt durch das Verhältnis der Windungszahl der Primärspule (211) und der Sekundärspule (212) N:1 den Wechselstrom von 220 V oder 110 V der Wechselstromquelle in einen Wechselstrom mit niedriger Spannung um. Der Vollbrückengleichrichter (22) und der Filterkondensator (221) wandeln den Wechselstrom mit niedriger Spannung in einen Gleichstrom mit niedriger Spannung um. Dadurch wird ein Ladestrom oder Arbeitsstrom für elektronische Produkte erhalten.The transformer ( 21 ) converts by the ratio of the number of turns of the primary coil ( 211 ) and the secondary coil ( 212 ) N: 1 convert the AC power of 220 V or 110 V of the AC power source into a low-voltage AC power. The full-bridge rectifier ( 22 ) and the filter capacitor ( 221 ) convert the low voltage alternating current into a low voltage direct current. As a result, a charging current or working current for electronic products is obtained.

Die elektronischen Produkte sind immer kompakter. Die Größe der elektronischen Produkte wird jedoch von dem Transformator begrenzt. Um dieses Problem zu lösen, wird die Niederfreuqenzstromquelle in eine Hochfrequenzstromquelle umgewandelt. Daher kann ein kleiner Hochfrequenz-Transformator verwendet werden. Nach der Spannungssenkung und der Gleichrichtung wird ein Gleichstrom mit niedriger Spannung erhalten. Da die Verwendung der Hochfrequenz eine Hochfrequenzstrahlung erzeugen kann, kann es zu einem Schaden des Benutzers und einer Störung der elektronischen Produkte in der Umgebung führen.The electronic products are always more compact. However, the size of the electronic products is limited by the transformer. To solve this problem, the low-frequency power source is converted into a high-frequency power source. Therefore, a small high frequency transformer can be used. After the voltage reduction and the rectification, a DC voltage with low voltage is obtained. Since the use of the high frequency can generate high frequency radiation, it may cause damage to the user and disturbance of the electronic products in the environment.

Eine Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung ohne Transformator ist bekannt. 5 zeigt eine Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung ohne Transformator (30) von dem taiwanesischen Patent 533672 , der umfasst:
einen Vollbrückengleichrichter (31), der am Eingang mit einer Wechselstromquelle (AC/IN) verbunden ist, um den Wechselstrom der Wechselstromquelle gleichzurichten,
eine Anschaltzeit-Steuerschaltung (32), die mit dem Ausgang des Vollbrückengleichrichters (31) verbunden ist und einen Spannungsteiler (R2/R3) und einen ersten Transistor (T2) aufweist, wobei die Basis des ersten Transistors (T2) durch den Spannungsteiler (R2/R3) mit dem Ausgang des Vollbrückengleichrichters (31) verbunden ist,
eine Stromschalterschaltung (33), die einen zweiten Transistor (T1) aufweist, dessen Gate mit dem Kollektor des ersten Transistors (T1) verbunden ist, und
eine Laststrombegrenzungsschaltung (34), die mit dem Verbindungspunkt der Durchlaßzeit-Steuerschaltung (32) und der Stromschalterschaltung (33) und der Erdung verbunden ist.An AC-DC converter circuit without a transformer is known. 5 shows an AC-DC converter circuit without transformer ( 30 ) of the Taiwanese Patent 533672 which comprises:
a full-bridge rectifier ( 31 ) which is connected at the input to an AC power source (AC / IN) to rectify the AC power of the AC power source,
an on-time control circuit ( 32 ) connected to the output of the full-bridge rectifier ( 31 ) and a voltage divider (R2 / R3) and a first transistor (T2), wherein the base of the first transistor (T2) through the voltage divider (R2 / R3) to the output of the full-bridge rectifier ( 31 ) connected is,
a power switch circuit ( 33 ) having a second transistor (T1) whose gate is connected to the collector of the first transistor (T1), and
a load current limiting circuit ( 34 ) connected to the connection point of the pass-time control circuit ( 32 ) and the power switch circuit ( 33 ) and the ground is connected.

Die Stromschalterschaltung (33) empfängt das Signal aus der Vollbrückengleichrichter (31) und der Laststrombegrenzungsschaltung (34) und steuert das Anschalten und die Größe des Laststroms. Die Anschaltzeit-Steuerschaltung (32) steuert entsprechend dem Pegelunterschied des Eingangsstroms und des Ausgangsstroms die Stromschalterschaltung (33). D. h. Wenn der Pegelunterschied einen vorgegebenen Wert unterschreitet, wird der Laststrom geöffnet. Wenn der Pegelunterschied einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Laststrom geschlossen. Die Laststrombegrenzungsschaltung (34) begrenzt durch die Stromschalterschaltung (33) den Laststrom. Wenn der Laststrom einen vorgegebenen Wert überschreitet, sendet die Laststrombegrenzungsschaltung (34) ein Signal an die Stromschalterschaltung (33), um den Laststrom zu begrenzen. Daher kann die Stromschalterschaltung (33) einen stabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung liefern.The power switch circuit ( 33 ) receives the signal from the full-bridge rectifier ( 31 ) and the load current limiting circuit ( 34 ) and controls the switching on and the size of the load current. The turn-on time control circuit ( 32 ) controls the current switch circuit according to the level difference of the input current and the output current ( 33 ). Ie. If the level difference falls below a predetermined value, the load current is opened. When the level difference exceeds a predetermined value, the load current is closed. The load current limiting circuit ( 34 ) limited by the power switch circuit ( 33 ) the load current. When the load current exceeds a predetermined value, the load current limiting circuit ( 34 ) a signal to the power switch circuit ( 33 ) to limit the load current. Therefore, the power switch circuit ( 33 ) provide a stable DC voltage with low voltage.

Diese Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung benötigt zwar keinen Transformator und kann einen stabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung liefern, werden jedoch Transistor und Widerstände verwendet, wodurch der Wirkungsgrad der Umwandlung schlecht ist, so dass die Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nicht optimal ist. Um den Leistungsfaktor zu erhöhen, muss eine komplizierte Schaltung verwendet werden.While this AC-to-DC converter circuit does not require a transformer and can provide a stable DC voltage with low voltage, however, transistors and resistors are used, whereby the conversion efficiency is poor, so that the AC-DC converter circuit is not optimal. To increase the power factor, a complicated circuit must be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung mit verstellbarem Leistungsfaktor ohne Transformator zu schaffen, die keine Hochfrequenzstrahlung erzeugt.The invention has for its object to provide an AC-DC converter circuit with adjustable power factor without a transformer that generates no high-frequency radiation.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung gelöst, die umfasst:
ein Impedanzelement Z1,
ein Impedanzelement Z2, das mit dem Impedanzelement Z1 reihengeschalet ist und über diesen mit einer Wechselstromquelle (AC/IN) einen Stromkreis bildet,
einen Vollbrückengleichrichter, der mit dem kapazitiven Impedanzelement Z2 parallelgeschaltet ist, eine Ganzwellengleichrichtung für den Wechselstrom mit niedrigerer Spannung des Impedanzelements Z2 durchführt und diesen in einen instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung umwandelt, und
einen Filterkondensator, der mit dem Ausgang des Vollbrückengleichrichters verbunden ist, den instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung filtert und einen stabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung ausgibt.This object is achieved by the AC-DC converter circuit according to the invention, which comprises:
an impedance element Z 1 ,
an impedance element Z 2 , which is stringed with the impedance element Z 1 and forms a circuit via this with an AC power source (AC / IN),
performs a full-bridge rectifier which is connected in parallel with the capacitive impedance element Z 2 is a full-wave rectification to the AC lower voltage of the impedance element Z 2 and converts it into an unstable direct current at low voltage, and
a filter capacitor connected to the output of the full-bridge rectifier, filtering the unstable DC voltage at low voltage and outputting a stable DC voltage at low voltage.

Da die Erfindung eine Ganzwellengleichrichtung für den Wechselstrom des Impedanzelements Z2 durchführt und den gleichgerichteten Strom filtert und das Impedanzelement Z2 mit dem Impedanzelement Z1 reihengeschaltet und mit der Wechselstromquelle einen Stromkreis bildet, ist der Wechselstrom des Impedanzelements Z2 ein Teilstrom der Wechselstromquelle, wodurch der Wechselstrom mit niedrigerer Spannung gleichgerichtet und gefiltert wird, so dass ein Gleichstrom mit niedriger Spannung ausgegeben wird.Since the invention performs a Ganzwellengleichrichtung for the alternating current of the impedance element Z 2 and filters the rectified current and the impedance element Z 2 connected in series with the impedance element Z 1 and forms a circuit with the AC power source, the alternating current of the impedance element Z 2 is a partial current of the AC power source the lower voltage AC is rectified and filtered so that a DC voltage with low voltage is output.

Die Wechselspannung des Impedanzelements Z2 wird durch das Impedanzverhältnis der Impedanzelemente Z1 und Z2 verstellt, wodurch die Wechselstromquelle von 220 V oder 110 V in einen Wechselstrom mit niedriger Spannung umgewandelt wird, der durch den Vollbrückgleichrichter und den Filterkondensator in einen Gleichstrom mit niedriger Spannung umgewandelt und ausgegeben wird, so dass ein Ladestrom oder Arbeitsstrom für elektronische Produkte erhalten wird.The AC voltage of the Z 2 impedance element is adjusted by the impedance ratio of the Z 1 and Z 2 impedance elements, thereby converting the 220 V or 110 V AC power source into a low voltage AC current that passes through the full-bridge rectifier and filter capacitor into a low-voltage DC power supply is converted and output so that a charging current or working current for electronic products is obtained.

Durch eine geeignete Auswahl des Impedanzwerts der Impedanzelemente Z1 und Z2 kann der Impedanzwert der Verbraucherschaltung ausgeglichen werden, wodurch der Impedanzwert der ganzen Schaltung auf ein Minimum reduziert wird, so dass ein hoher Leistungsfaktor erreicht wird. Daher wird der Stromverbrauch reduziert.By a suitable selection of the impedance value of the impedance elements Z 1 and Z 2 , the impedance value of the load circuit can be compensated, whereby the impedance value of the whole circuit is reduced to a minimum, so that a high power factor is achieved. Therefore, the power consumption is reduced.

Gleichzeitig wird keine Hochfrequenzwelle erzeugt, da keine Hochfrequenz verwendet wird, wodurch eine Hochfrequenzstrahlung vermieden wird, so dass eine Hochfrequenzstörung für die elektronischen Produkte in der Umgebung verhindert wird.At the same time, no high frequency wave is generated because no high frequency is used, thereby avoiding high frequency radiation, so as to prevent high frequency noise for the electronic products in the environment.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:In the following the invention with reference to embodiments with reference to the drawings will be described in detail. In the drawing shows:

1 einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels der Erfindung, 1 a circuit diagram of the embodiment of the invention,

2 einen Schaltplan gemäß der Erfindung, wobei das Impedanzelement Z1 (11) in 1 ein Wechselstromkondensator ist, 2 a circuit diagram according to the invention, wherein the impedance element Z 1 ( 11 ) in 1 is an AC capacitor,

2a einen Schaltplan gemäß der Erfindung, wobei das Impedanzelement Z2 (12) in 2 kapazitiv ist, 2a a circuit diagram according to the invention, wherein the impedance element Z 2 ( 12 ) in 2 capacitive,

3 einen Schaltplan gemäß der Erfindung, wobei das Impedanzelement Z1 (11) in 1 eine spule und das Impedanzelement Z2 (12) in 1 ein Wechselstromkondensator ist, 3 a circuit diagram according to the invention, wherein the impedance element Z 1 ( 11 ) in 1 a coil and the impedance element Z 2 ( 12 ) in 1 is an AC capacitor,

4 einen Schaltplan der herkömmlichen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung, und 4 a circuit diagram of the conventional AC-DC converter circuit, and

5 3 des taiwanesischen Patents 533672 . 5 3 of Taiwanese patent 533672 ,

1 zeigt einen Schaltplan des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung (10), die zwei Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12), die reihengeschaltet sind, einen Vollbrückengleichrichter (13) und einen Filterkondensator (14) umfasst. 1 shows a circuit diagram of the first preferred embodiment of the inventive AC-DC converter circuit ( 10 ), the two impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ), which are connected in series, a full-bridge rectifier ( 13 ) and a filter capacitor ( 14 ).

Die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) bilden mit der Wechselstromquelle (AC/IN) einen Stromkreis.The impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) form a circuit with the AC power source (AC / IN).

Der Vollbrückengleichrichter (13) ist am Eingang mit dem kapazitiven Impedanzelement Z2 (12) parallelgeschaltet, führt eine Ganzwellengleichrichtung für den Wechselstrom mit niedrigerer Spannung des Impedanzelements Z2 durch und wandelt diesen in einen instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung um.The full-bridge rectifier ( 13 ) is at the input with the capacitive impedance element Z 2 ( 12 ) performs a full wave rectification for the lower voltage alternating current of the Z 2 impedance element and converts it into a low voltage unstable DC current.

Der Filterkondensator (14) ist mit dem Ausgang des Vollbrückengleichrichters (13) verbunden und filtert den instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung und gibt einen stabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung aus.The filter capacitor ( 14 ) is connected to the output of the full-bridge rectifier ( 13 ) and filters the unstable DC voltage with low voltage and outputs a stable DC voltage with low voltage.

Das Merkmal der Erfindung besteht darin, dass durch die Verstellung des Impedanzverhältnisses der Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) der Wechselstrom wirksam in einen Gleichstrom mit niedriger Spannung umgewandelt wird.The feature of the invention is that by adjusting the impedance ratio of the impedance elements Z 1 (FIG. 11 ) and Z 2 ( 12 ) the AC power is effectively converted into a DC voltage with low voltage.

2 zeigt einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels (10a) der erfindungsgemäßen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung (10), wobei das Impedanzelement Z2 (12) kapazitiv ist. 2 shows a circuit diagram of the embodiment ( 10a ) of the AC-DC converter circuit according to the invention ( 10 ), wherein the impedance element Z 2 ( 12 ) is capacitive.

Das Impedanzelement Z1 (11) ist ein Wechselstromkondensator, der einerseits mit der Wechselstromquelle (AC/IC) und andererseits mit dem Impedanzelement Z2 (12) verbunden ist.The impedance element Z 1 ( 11 ) is an AC capacitor, on the one hand with the AC power source (AC / IC) and on the other hand with the impedance element Z 2 ( 12 ) connected is.

Das Impedanzelement Z2 (12) ist kapazitiv. Wie aus 2a ersichtlich ist, ist es durch zwei reihengeschaltete elektrolytische Kondensatoren gebildet, deren positiver und negativer Pol jeweils mit dem negativen und positiven Pol einer Diode parallelgeschaltet sind. Das Impedanzelement Z2 (12) ist einerseits mit dem Wechselstromkondensator Z1 (11) und andererseits mit der Wechselstromquelle (AC/IC) verbunden, wodurch ein Wechselstromkreis gebildet ist. Dadurch kann die Wechselspannung des Impedanzelements Z2 durch das Impedanzverhältnis von Z1 (11) und Z2 (12) verstellt werden. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die negativen Pole der beiden elektrolytischen Kondensatoren reihengeschaltet sind. Der gleiche Zweck wird erreicht, wenn die positiven Pole der beiden elektrolytischen Kondensatoren reihengeschaltet sind. The impedance element Z 2 ( 12 ) is capacitive. How out 2a is apparent, it is formed by two series-connected electrolytic capacitors whose positive and negative poles are connected in parallel with the negative and positive pole of a diode. The impedance element Z 2 ( 12 ) is on the one hand with the AC capacitor Z 1 ( 11 ) and on the other hand connected to the AC power source (AC / IC), whereby an AC circuit is formed. As a result, the alternating voltage of the impedance element Z 2 can be determined by the impedance ratio of Z 1 (FIG. 11 ) and Z 2 ( 12 ) are adjusted. It should be noted that the negative poles of the two electrolytic capacitors are connected in series. The same purpose is achieved when the positive poles of the two electrolytic capacitors are connected in series.

Wenn eine 110 V Wechselstromquelle, ein 22 uF Impedanzelement Z1 (11) und ein kapazitives Impedanzelement Z2 (12) mit l000 uF elektrolytischen Kondensatoren (121), (122) verwendet werden, beträgt das Impedanzverhältnis von Z1 (11) und Z2 (12) 45,5:1. Da die Erfindung mit einer 110 V Wechselstromquelle verbunden ist, beträgt der Spitzenwert des Wechselstroms von Z2 (12) +3,4 V. Durch die Gleichrichtung durch den Vollbrückengleichrichter (13) und die Filterung durch den Filterkondensator (14) wird ein Gleichstrom mit einem Spannungswert von 6,8 V ausgegeben. Dies entspricht dem gemessenen Spannungswert von 7.0 V. Daher kann die Erfindung durch die obengenannte einfache Schaltung den Wechselstrom in einen Gleichstrom mit niedriger Spannung umwandeln.When a 110V AC source, a 22μF impedance element Z 1 ( 11 ) and a capacitive impedance element Z 2 ( 12 ) with 1000 uF electrolytic capacitors ( 121 ) 122 ), the impedance ratio of Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) 45.5: 1. Since the invention is connected to a 110 V AC source, the peak AC current is Z 2 ( 12 ) +3.4 V. By rectification by the full-bridge rectifier ( 13 ) and the filtering by the filter capacitor ( 14 ) outputs a DC current with a voltage of 6.8V. This corresponds to the measured voltage value of 7.0 V. Therefore, the invention can convert the alternating current into a low-voltage direct current by the above-mentioned simple circuit.

Der Wechselstromkondensator (11) kann weiter mit einem Entladungswiderstand (R) parallelgeschaltet werden. Wenn die Wechselstromquelle unterbrochen ist, kann der im Wechselstromkondensator (11) gespeicherte Strom durch den Entladungswiderstand (R) schnell entladet werden, um einen elektrischen Schlag des Benutzers zu vermeiden.The AC capacitor ( 11 ) can be further connected in parallel with a discharge resistor (R). When the AC power source is disconnected, the current in the AC capacitor ( 11 ) are discharged quickly through the discharge resistor (R) to avoid electrical shock to the user.

3 zeigt einen Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels (10b) der erfindungsgemäßen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung (10), wobei das Impedanzelement Z1 (11) eine Spule und das Impedanzelement Z2 (12) ein Kondensator ist. Der Impedanzwert der Spule und des Kondensators kann voneinander ausgeglichen werden, wodurch der Impedanzwert der ganzen Schaltung mit dem Verbraucher auf ein Minimum reduziert werden kann, so dass der höchste Leistungsfaktor erreicht wird. Bei der Anwendung auf Leuchtdiodenlampe, die mit einem 220 V Wechselstrom betrieben wird, können 90 Leuchtdiodenlampen mit 1/3 Watt reihengeschaltet werden, wenn ein 1,3 mM Impedanzelement Z1 (11), ein 0,22 nF Impedanzelement Z2 (12) und ein 0,068 uF Filterkondensator (14) verwendet werden. Die Ausgangsgleichspannung beträgt 243 V und der Ausgangsgleichstrom beträgt 0,1 A. Daher wird bei einer 220 V Wechselstromquelle von 30 W nur ein Gleichstrom von 0,16 A verwendet, so dass der Leistungsfaktor über 0,9 erreichen kann. Daher kann die Erfindung durch die oben genannte einfache Schaltung den Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandeln, um Leuchtdiodenlampen anzutreiben und einen hohen Leistungsfaktor erreichen. 3 shows a circuit diagram of another embodiment ( 10b ) of the AC-DC converter circuit according to the invention ( 10 ), wherein the impedance element Z 1 ( 11 ) a coil and the impedance element Z 2 ( 12 ) is a capacitor. The impedance value of the coil and the capacitor can be balanced from each other, whereby the impedance value of the whole circuit can be reduced to the minimum with the consumer, so that the highest power factor is achieved. When used on a light-emitting diode lamp operated with a 220 V AC, 90 light-emitting diode lamps can be connected in 1/3 watt when a 1.3 mM impedance element Z 1 (FIG. 11 ), a 0.22 nF impedance element Z 2 ( 12 ) and a 0.068 μF filter capacitor ( 14 ) be used. The DC output voltage is 243 V and the DC output current is 0.1 A. Therefore, with a 220 V AC source of 30 W, only a D.C. of 0.16 A is used so that the power factor can reach above 0.9. Therefore, by the above simple circuit, the invention can convert the alternating current into a direct current to drive light emitting diode lamps and achieve a high power factor.

Dadurch ist ein Transformator nicht erforderlich, wodurch die Anzahl der elektronischen Bauelemente reduziert wird. Gleichzeitig kann ein hoher Leistungsfaktor erreicht werden.As a result, a transformer is not required, whereby the number of electronic components is reduced. At the same time, a high power factor can be achieved.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • TW 533672 [0007, 0022] TW 533672 [0007, 0022]

Claims (21)

Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung mit Leistungsfaktor-Korrektur, umfassend ein Impedanzelement Z1 (11), ein Impedanzelement Z2 (12), das mit dem Impedanzelement Z1 (11) reihengeschalet ist und über diesen mit einer Wechselstromquelle (AC/IN) einen Stromkreis bildet, einen Vollbrückengleichrichter (13), der mit dem kapazitiven Impedanzelement Z2 (12) parallelgeschaltet ist, eine Ganzwellengleichrichtung für den Wechselstrom mit niedrigerer Spannung des Impedanzelements Z2 durchführt und diesen in einen instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung umwandelt, und einen Filterkondensator (14), der mit dem Ausgang des Vollbrückengleichrichters (13) verbunden ist und den instabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung filtert und einen stabilen Gleichstrom mit niedriger Spannung ausgibt.AC / DC converter circuit with power factor correction, comprising an impedance element Z 1 ( 11 ), an impedance element Z 2 ( 12 ), which is connected to the impedance element Z 1 ( 11 ) is stringed and forms a circuit over this with an AC power source (AC / IN), a full bridge rectifier ( 13 ) connected to the capacitive impedance element Z 2 ( 12 ) performs a full-wave rectification for the lower-voltage alternating current of the impedance element Z 2 and converts it into a low-voltage unstable DC, and a filter capacitor ( 14 ) connected to the output of the full-bridge rectifier ( 13 ) and filters the unstable DC voltage with low voltage and outputs a stable DC voltage with low voltage. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) kapazitiv sind.AC-DC converter circuit according to claim 1, characterized in that the impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) are capacitive. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) induktiv sind.AC-DC converter circuit according to claim 1, characterized in that the impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) are inductive. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) resistiv sind.AC-DC converter circuit according to claim 1, characterized in that the impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) are resistive. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) kapazitiv und induktiv oder induktiv und kapazitiv sind.AC-DC converter circuit according to claim 1, characterized in that the impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) are capacitive and inductive or inductive and capacitive. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) kapazitiv und resistiv oder resistiv und kapazitiv sind.AC-DC converter circuit according to claim 1, characterized in that the impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) are capacitive and resistive or resistive and capacitive. Wechselstrom-Gleichstrom--Wandlerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzelemente Z1 (11) und Z2 (12) resistiv und induktiv oder induktiv und resistiv sind.AC-DC converter circuit according to claim 1, characterized in that the impedance elements Z 1 ( 11 ) and Z 2 ( 12 ) are resistive and inductive or inductive and resistive. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Impedanzelement ein Wechselstromkondensator sein kann.AC-DC converter circuit according to one of claims 2, 5 and 6, characterized in that the capacitive impedance element may be an AC capacitor. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Impedanzelement durch mehrere reihengeschaltete Wechselstromkondensatoren gebildet ist.AC-DC converter circuit according to one of claims 2, 5 and 6, characterized in that the capacitive impedance element is formed by a plurality of series-connected AC capacitors. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Impedanzelement durch mehrere parallelgeschaltete Wechselstromkondensatoren gebildet ist.AC-DC converter circuit according to one of claims 2, 5 and 6, characterized in that the capacitive impedance element is formed by a plurality of parallel-connected AC capacitors. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Impedanzelement durch mit dem positiven Pol reihengeschaltete elektrolytische Kondensatoren gebildet ist, deren positiver und negativer Pol jeweils mit dem negativen und positiven Pol einer Diode parallelgeschaltet sind.AC-DC converter circuit according to one of claims 2, 5 and 6, characterized in that the capacitive impedance element is formed by series-connected with the positive pole electrolytic capacitors whose positive and negative poles are connected in parallel with the negative and positive pole of a diode. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Impedanzelement durch mit dem negativen Pol reihengeschaltete elektrolytische Kondensatoren gebildet ist, deren positiver und negativer Pol jeweils mit dem negativen und positiven Pol einer Diode parallelgeschaltet sind.AC-DC converter circuit according to one of Claims 2, 5 and 6, characterized in that the capacitive impedance element is formed by electrolytic capacitors connected in series with the negative pole, whose positive and negative poles are respectively connected in parallel to the negative and positive poles of a diode. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 3, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das induktive Impedanzelement eine Wechselstromspule ist.An AC-to-DC converter circuit according to any one of claims 3, 5 and 7, characterized in that the inductive impedance element is an AC coil. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 3, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das induktive Impedanzelement durch mehrere parallelgeschaltete Wechselstromspulen gebildet ist.AC-DC converter circuit according to one of claims 3, 5 and 7, characterized in that the inductive impedance element is formed by a plurality of parallel-connected AC coils. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 3, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das induktive Impedanzelement durch mehrere reihengeschaltete Wechselstromspulen gebildet ist.AC-DC converter circuit according to one of claims 3, 5 and 7, characterized in that the inductive impedance element is formed by a plurality of series-connected AC coils. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das resisitve Impedanzelement ein Widerstand ist.AC-DC converter circuit according to one of Claims 4, 6 and 7, characterized in that the resistive impedance element is a resistor. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das resisitve Impedanzelement durch mehrere reihengeschaltete Widerstände gebildet ist.AC-DC converter circuit according to one of claims 4, 6 and 7, characterized in that the resisitve impedance element is formed by a plurality of series-connected resistors. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das resisitve Impedanzelement durch mehrere parallelgeschaltete Widerstände gebildet ist.AC-DC converter circuit according to one of claims 4, 6 and 7, characterized in that the resisitve impedance element is formed by a plurality of resistors connected in parallel. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Impedanzelement Z1 (11) mit einem Entladungswiderstand parallelgeschaltet ist. AC-DC converter circuit according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the impedance element Z 1 ( 11 ) is connected in parallel with a discharge resistor. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkondensator (14) ein elektrolytischer Kondensator ist.AC-DC converter circuit according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the filter capacitor ( 14 ) is an electrolytic capacitor. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkondensator (14) ein Wechselstromkondensator ist.AC-DC converter circuit according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the filter capacitor ( 14 ) is an AC capacitor.
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