WO2015165106A1 - 一种用电设备、电源装置及其整流电路 - Google Patents

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/08—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in parallel

Definitions

  • the present invention relates to the field of power electronics, and more particularly to an electrical device, a power supply device, and a rectifier circuit thereof.
  • the technical problem to be solved by the present invention is that the above two simple parallel rectifier bridges in the prior art cannot realize the defects of current sharing and heat balance, and provide a rectifier circuit capable of realizing current sharing and heat balance, and a rectifier circuit including the same. Electrical equipment and power supply units.
  • the technical solution adopted by the present invention to solve the technical problem thereof is: constructing a rectifying circuit of the electric equipment, comprising a first alternating current input terminal, a second alternating current input terminal, a direct current positive output terminal and a direct current negative output terminal, including the first rectification a bridge and a second rectifier bridge, wherein the two input ends of the first rectifier bridge are respectively connected to the first AC input end, and the two input ends of the second rectifier bridge are respectively connected to the second AC input end, The positive output end of the first rectifier bridge and the positive output end of the second rectifier bridge are respectively connected to the DC positive output end, and the negative output end of the first rectifier bridge and the negative output end of the second rectifier bridge The DC negative output terminals are respectively connected.
  • the present invention also contemplates an electrical device characterized by including the rectifying circuit described above.
  • the electric device further includes a voltage stabilizing capacitor connected between the DC positive output terminal and the DC negative output terminal of the rectifier circuit.
  • the electric device further includes a fuse, one end of the fuse is connected to the first AC input end of the rectifier circuit, and the other end of the fuse is connected to the first end of the AC power source.
  • the second end of the alternating current power source is connected to the second alternating current input end of the rectifier circuit.
  • the electric device further includes a filter capacitor, and the filter capacitor is connected between the first AC input end and the second AC input end of the rectifier circuit.
  • the present invention also contemplates a power supply unit including the rectification circuit described above.
  • the power supply device further includes a voltage stabilizing capacitor connected between the DC positive output terminal and the DC negative output terminal of the rectifier circuit.
  • the power supply device further includes a fuse, one end of the fuse is connected to the first AC input end of the rectifier circuit, and the other end of the fuse is connected to the first end of the AC power source.
  • the second end of the alternating current power source is connected to the second alternating current input of the rectifier circuit.
  • the power supply device further includes a filter capacitor connected between the first AC input terminal and the second AC input terminal of the rectifier circuit.
  • the rectifier circuit when used to rectify the input voltage of the alternating current power source, since two diodes in the same rectifier bridge are connected in parallel, and then two diodes connected in parallel with each other in the other rectifier bridge are connected in series, Therefore, the current flowing through the two rectifier bridges is exactly the same, achieving full current sharing and thermal balance between the two rectifier bridges.
  • the two diodes in the same package are connected in parallel, the two diodes have the same parameters, and the traces are also symmetrical. Therefore, their temperatures are almost the same, and the voltage drop of the diodes is basically the same. , can effectively divide the current.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a prior art electrical device
  • Fig. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the electric device of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of an electric device according to the present invention, the electric device including a fuse F1 and a filter capacitor CX1 , rectifier circuit and voltage regulator capacitor C3.
  • the rectifier circuit includes a first AC input terminal X, a second AC input terminal Y, a DC positive output terminal O, a DC negative output terminal P, and a first rectifier bridge B3.
  • the second rectifier bridge B4 One end of the fuse F1 is connected to the first end L of the AC power source, and the other end of the fuse F1 is connected to the first AC input terminal of the rectifier circuit.
  • the second end of the AC power source is connected to the second AC input terminal Y of the rectifier circuit.
  • the filter capacitor CX1 is connected between the first AC input terminal X and the second AC input terminal Y of the rectifier circuit.
  • Stabilizing capacitor C3 It is connected between the DC positive output terminal O and the DC negative output terminal P of the rectifier circuit.
  • a load is connected between the DC positive output terminal O of the rectifier circuit and the DC negative output terminal P.
  • the two input ends of the first rectifier bridge B3 are respectively connected to the first AC input terminal X, and the second rectifier bridge B4
  • the two input terminals are respectively connected to the second AC input terminal Y
  • the positive output end of the first rectifier bridge B3 and the positive output end of the second rectifier bridge B4 are respectively connected to the DC positive output terminal O
  • the first rectifier bridge B3 The negative output terminal and the negative output terminal of the second rectifier bridge B4 are respectively connected to the DC negative output terminal P.
  • the first rectifier bridge B3 is composed of diodes D1, D2, D3, D4.
  • composition, and the anode of the diode D1, the cathode of the diode D4, the anode of the diode D2, and the cathode of the diode D3 are respectively connected to the first AC input terminal X, the cathode of the diode D1 and the diode
  • the negative pole of D2 is connected to the DC positive output terminal O, the anode of diode D3 and the anode of diode D4 are respectively connected to the DC negative output terminal P.
  • the second rectifier bridge B4 is composed of diodes D5, D6, D7, D8, and the anode of diode D5, the cathode of diode D8, the anode of diode D6 and the cathode of diode D7 are respectively connected to the second AC input terminal Y, diode D5
  • the negative pole and the negative pole of the diode D6 are respectively connected to the DC positive output terminal O
  • the positive pole of the diode D7 and the anode of the diode D8 are respectively connected to the DC negative output terminal P.
  • the rectifier circuit When the rectifier circuit is used to rectify the input voltage of the AC power source, since the two diodes in the same rectifier bridge are connected in parallel and then connected in parallel with the two diodes in parallel in the other rectifier bridge, two rectifiers are flowed.
  • the bridge's current is exactly the same, allowing full current sharing and thermal balance between the two rectifier bridges.
  • the two diodes in the same package are connected in parallel, the two diodes have the same parameters, and the traces are also symmetrical. Therefore, their temperatures are almost the same, and the voltage drop of the diodes is basically the same. , can effectively divide the current.
  • the present invention also constructs a power supply device.
  • the circuit structure of the power supply device can be referred to FIG. 2, and details are not described herein.

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Abstract

一种用电设备、电源装置及其整流电路，该整流电路包括第一交流输入端（X）、第二交流输入端（Y）、直流正输出端（O）和直流负输出端（P），包括第一整流桥（B3）和第二整流桥（B4），所述第一整流桥的两个输入端分别连接所述第一交流输入端（X），所述第二整流桥的两个输入端分别连接所述第二交流输入端（Y），所述第一整流桥的正输出端和所述第二整流桥的正输出端分别连接所述直流正输出端（O），所述第一整流桥的负输出端和所述第二整流桥的负输出端分别连接所述直流负输出（P）。上述技术方案能在两个整流桥之间有效实现均流和热平衡。

Description

一种用电设备、电源装置及其整流电路 技术领域
本发明涉及电力电子领域，尤其是涉及一种用电设备、电源装置及其整流电路 。
背景技术
随着科技的发展，用电设备的功率需求逐步增大，单个用电设备的输出功率也在迅猛增长，而将交流输入电压整流成直流电压的整流桥由于受 PN 结带载电流、耐压、散热等问题的局限，设计工程师们往往通过简单的并联形式来实现大电流及散热需求，如图 1 所示 。
以上简单并联形式虽然比单个整流桥应用来说，电流有所提升，但它存在以下不足：
一、由于不同整流桥的封装不一致，导致整流桥内二极管的参数差异较大，而且，不同的整流桥在 PCB 板上的走线很难保持对称性，从而使得不同整流桥内的两个二极管简单并联无法实现有效均流，从而导致一个整流桥内的二极管温度较高；
二、二极管的温度越高压降越低，这样电流大的整流桥温度会高于另一个，进而使电流会再次增加，导致恶性循环。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述两个简单并联的整流桥无法实现均流和热平衡的缺陷，提供一种可实现均流和热平衡的整流电路及包含该整流电路的用电设备及电源装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用电设备的整流电路，包括第一交流输入端、第二交流输入端、直流正输出端和直流负输出端，包括第一整流桥和第二整流桥，所述第一整流桥的两个输入端分别连接所述第一交流输入端，所述第二整流桥的两个输入端分别连接所述第二交流输入端，所述第一整流桥的正输出端和所述第二整流桥的正输出端分别连接所述直流正输出端，所述第一整流桥的负输出端和所述第二整流桥的负输出端分别连接所述直流负输出端。
本发明还构造一种用电设备，其特征在于，包括以上所述的整流电路。
在本发明所述的用电设备中，所述用电设备还包括稳压电容，所述稳压电容连接在所述整流电路的直流正输出端和直流负输出端之间。
在本发明所述的用电设备中，所述用电设备还包括保险丝，所述保险丝的一端连接所述整流电路的第一交流输入端，所述保险丝的另一端连接交流电源的第一端，所述交流电源的第二端连接所述整流电路的第二交流输入端。
在本发明所述的用电设备中，所述用电设备还包括滤波电容，所述滤波电容连接在所述整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端之间。
本发明还构造一种电源装置，其特征在于，包括以上所述的整流电路。
在本发明所述的电源装置中，所述电源装置还包括稳压电容，所述稳压电容连接在所述整流电路的直流正输出端和直流负输出端之间。
在本发明所述的电源装置中，所述电源装置还包括保险丝，所述保险丝的一端连接所述整流电路的第一交流输入端，所述保险丝的另一端连接交流电源的第一端，所述交流电源的第二端连接所述整流电路的第二交流输入端。
在本发明所述的电源装置中，所述电源装置还包括滤波电容，所述滤波电容连接在所述整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端之间。
实施本发明的技术方案，在使用该整流电路对交流电源的输入电压进行整流时，由于同一整流桥内的两个二极管先并联，再与另一整流桥内的相并联的两个二极管串联，因此，流过两个整流桥的电流完全一样，可在两个整流桥之间实现完全均流与热平衡。而对于单个整流桥来讲，由于是同一封装内的两个二极管并联，这两个二极管参数一致，而且，走线也呈对称性，因此，它们的温度几乎接近，二极管的压降也基本一样，能够有效地均分电流。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图 1 是现有技术的一种用电设备的电路图；
图 2 是本发明用电设备实施例一的电路图。
具体实施方式
图 2 是本发明用电设备实施例一的电路图，该用电设备包括有保险丝 F1 、滤波电容 CX1 、整流电路和稳压电容 C3 。其中，整流电路包括 第一交流输入端 X 、第二交流输入端 Y 、直流正输出端 O 、直流负输出端 P 、第一整流桥 B3 和第二整流桥 B4 。保险丝 F1 的一端连接交流电源的第一端 L ，保险丝 F1 的另一端连接整流电路的第一交流输入端 X ，交流电源的第二端连接整流电路的第二交流输入端 Y 。滤波电容 CX1 连接在整流电路的第一交流输入端 X 和第二交流输入端 Y 之间。稳压电容 C3 连接在整流电路的直流正输出端 O 和直流负输出端 P 之间。另外，在该用电设备工作时，整流电路的直流正输出端 O 和直流负输出端 P 之间连接有负载。
关于整流电路，第一整流桥 B3 的两个输入端分别连接第一交流输入端 X ，第二整流桥 B4 的两个输入端分别连接第二交流输入端 Y ，第一整流桥 B3 的正输出端和第二整流桥 B4 的正输出端分别连接直流正输出端 O ，第一整流桥 B3 的负输出端和第二整流桥 B4 的负输出端分别连接直流负输出端 P 。在该实施例中，第一整流桥 B3 由二极管 D1 、 D2 、 D3 、 D4 组成，而且，二极管 D1 的正极、二极管 D4 的负极、二极管 D2 的正极和二极管 D3 的负极分别连接第一交流输入端 X ，二极管 D1 的负极和二极管 D2 的负极分别连接直流正输出端 O ，二极管 D3 的正极和二极管 D4 的正极分别连接直流负输出端 P 。第二整流桥 B4 由二极管 D5 、 D6 、 D7 、 D8 组成，而且，二极管 D5 的正极、二极管 D8 的负极、二极管 D6 的正极和二极管 D7 的负极分别连接第二交流输入端 Y ，二极管 D5 的负极和二极管 D6 的负极分别连接直流正输出端 O ，二极管 D7 的正极和二极管 D8 的正极分别连接直流负输出端 P 。
下面说明该用电设备的工作原理：在交流电源输入电压的正半周，电流经交流电源的第一端 L 、保险丝 F1 、两个并联的二极管 D1 、 D2 、负载（未示出）、两个并联的二极管 D7 、 D8 流向交流电源的第二端 N ；在交流电源输入电压的负半周，电流经交流电源的第二端 N 、两个并联的二极管 D5 、 D6 、负载（未示出）、两个并联的二极管 D3 、 D4 、保险丝 F1 流向交流电源的第一端 L 。另外，滤波电容 CX1 对交流电源的输入电压进行滤波，稳压电容 C3 对整流后的直流电压进行稳压。
在使用该整流电路对交流电源的输入电压进行整流时，由于同一整流桥内的两个二极管先并联，再与另一整流桥内的相并联的两个二极管串联，因此，流过两个整流桥的电流完全一样，可在两个整流桥之间实现完全均流和热平衡。而对于单个整流桥来讲，由于是同一封装内的两个二极管并联，这两个二极管参数一致，而且，走线也呈对称性，因此，它们的温度几乎接近，二极管的压降也基本一样，能够有效地均分电流。
下表是分别对图 1 和图 2 中的整流电路的温度测试结果，从结果可以看出，在相同的条件（环境温度 25 ℃ ，交流输入电压为 220V ，输出功率为 1800W ）下，图 1 中的整流电路由于两个整流桥采用简单并联的形式，导致无法有效均流，最终使得两个整流桥的温度相差 10 度以上，很大程度上降低了零件的性能。而图 2 中的整流电路有效解决了均流问题，使两个整流桥的温度几乎一样，可以有效利用零件，降低了成本和解决了温升问题 。
零件编号 图 1 中的零件温度 图 2 中的零件温度
B1/B3 77.6°C 70.8°C
B2/B4 65.2°C 71.4°C
另外，本发明还构造一种电源装置，该电源装置的电路结构可参考图 2 ，在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

  1. 一种整流电路，包括第一交流输入端、第二交流输入端、直流正输出端和直流负输出端，其特征在于，所述整流电路包括第一整流桥和第二整流桥，所述第一整流桥的两个输入端分别连接所述第一交流输入端，所述第二整流桥的两个输入端分别连接所述第二交流输入端，所述第一整流桥的正输出端和所述第二整流桥的正输出端分别连接所述直流正输出端，所述第一整流桥的负输出端和所述第二整流桥的负输出端分别连接所述直流负输出端。
  2. 一种用电设备，其特征在于，包括权利要求 1 所述的整流电路。
  3. 根据权利要求 2 所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备还包括稳压电容，所述稳压电容连接在所述整流电路的直流正输出端和直流负输出端之间。
  4. 根据权利要求 2 所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备还包括保险丝，所述保险丝的一端连接所述整流电路的第一交流输入端，所述保险丝的另一端连接交流电源的第一端，所述交流电源的第二端连接所述整流电路的第二交流输入端。
  5. 根据权利要求 2 所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备还包括滤波电容，所述滤波电容连接在所述整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端之间。
  6. 一种电源装置，其特征在于，包括权利要求 1 所述的整流电路。
  7. 根据权利要求 6 所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括稳压电容，所述稳压电容连接在所述整流电路的直流正输出端和直流负输出端之间。
  8. 根据权利要求 6 所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括保险丝，所述保险丝的一端连接所述整流电路的第一交流输入端，所述保险丝的另一端连接交流电源的第一端，所述交流电源的第二端连接所述整流电路的第二交流输入端。
  9. 根据权利要求 6 所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括滤波电容，所述滤波电容连接在所述整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端之间。
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