專利名稱:電源轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
本實用新型是關(guān)于從交流電源獲得直流供電的電子整機的電源裝置。
在交流電源不同的地區(qū)例如有的國家用110V有的國家用220V，或交流電壓變化了的情況下，要使電子整機仍能正常工作，就需要對電子整機的電源裝置進行電壓轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐碾娫措妷?。這種轉(zhuǎn)換通常是用手動開關(guān)來實現(xiàn)的，使用上不方便，往往由于操作失誤還容易損壞電子整機。
中國專利公開說明書(85103811)公開了日本夏普公司的一項發(fā)明。它是以可控硅(SCR)為主的一套轉(zhuǎn)換控制工具，根據(jù)電壓的高低自動將整流電路轉(zhuǎn)接成全波或橋式整流。由于這兩種方式整流電壓相差一倍，從而實現(xiàn)了對相差一倍的交流電壓自動轉(zhuǎn)換。這種方法所用元件多，電路復(fù)雜，使用靈活性不大，尤其是可控硅的正向壓降大，使轉(zhuǎn)換電路損耗增加。
本實用新型的任務(wù)是提供一種使用元件少、電路簡單、成本低、使用靈活損耗小的電壓轉(zhuǎn)換裝置。
本實用新型的要點是在具有高低兩種電壓的兩套整流裝置間，接入一個起開關(guān)作用的三極管或復(fù)合管，通過控制三極管或復(fù)合管的導(dǎo)通或截止，使上述兩套整流裝置分別投入工作，從而保證在交流電壓不同時整流輸出的直流電壓在要求的范圍內(nèi)。三極管或復(fù)合管的導(dǎo)通或截止，由電壓比較控制裝置控制。
下面結(jié)合附圖，對本實用新型進行詳細(xì)敘述。
圖1是說明本實用新型轉(zhuǎn)換原理的圖。
圖2是本實用新型電壓比較控制部份原理圖。
圖3是本實用新型的一個實施例。
圖4為本實用新型的又一實施例。
圖5是本實用新型輸出直流電壓E0和交流電壓VAC的關(guān)系曲線。
在圖1中E1、E2是同相交流電壓源，E0是直流輸出電壓，(6)是開關(guān)元件，(3)是整流輸出電壓的濾波電容，D1、D2是整流二極管。開關(guān)元件(6)接在兩個整流二極管輸出之間。
當(dāng)開關(guān)元件(6)斷開時，整流輸出E0為二極管D1將交流電壓E1進行整流濾波的電壓，在沒有負(fù)載時E0＝2]]>E1當(dāng)開關(guān)元件(6)接通時，則E0為二極管D2將交流電壓E1＋E2進行整流濾波的電壓，在沒有負(fù)載時E0＝2]]>(E1＋E2)這時D1被反偏而停止工作。顯然，可用開關(guān)(6)的通斷來改變輸出電壓E0。
在圖3的實施例中，變壓器(1)至少可以供整流裝置(2)和(5)產(chǎn)生兩種不同的整流電壓，其中整流裝置(5)比(2)的輸出電壓高。整流裝置(2)和(5)有一公共輸出端(12)，整流裝置(5)的另一輸出端接起開關(guān)作用的三極管(6)的發(fā)射極上，整流裝置(2)的另一輸出端接三極管(6)的集電極，并與濾波電容(3)的一端相接，濾波電容(3)的另一端接前述公共端(12)，從濾波電容(3)兩端引出輸出電壓E0，三極管(6)的基極接電壓比較控制裝置(4)的輸出端(13)。當(dāng)三極管(6)導(dǎo)通時，整流裝置(2)和(5)的兩輸出端(10)和(11)接通，此時E0為整流裝置(5)的輸出電壓；當(dāng)三極管(6)截止時，前述兩輸出端(10)和(11)間斷開，此時E0為整流裝置(2)的輸出電壓。由于三極管(6)的飽和壓降很小(在本例中可小于0.3V)，因而損耗很小。三極管(6)也可以用復(fù)合管，但飽和壓降略大。
以下將結(jié)合圖2和圖3，敘述本實用新型的工作過程。
為了方便說明，圖2畫出了電壓比較控制裝置(4)的原理圖。圖中，電阻R1、R2組成電壓取樣電橋(8)的一臂，穩(wěn)壓管DZ和電阻R3構(gòu)成電橋的另一臂，當(dāng)電壓E產(chǎn)生變化ΔE，則電阻臂上R2上的壓降也產(chǎn)生變化ΔVR2＝ΔE (R2)/(R1＋R2) ，而穩(wěn)壓管臂R3上的電壓由于穩(wěn)壓管上的壓降保持不變而產(chǎn)生變化ΔVR3＝ΔE，∵ (R2)/(R1＋R2) ＜1∴ΔVR2＜ΔVR3即當(dāng)電壓E變化時，VR3變化較VR2大，將電壓比較控制三極管(7)的基極接在電橋的電阻臂上，發(fā)射極接在電橋的穩(wěn)壓管臂上，就能比較鑒別出E的變化而在三極管(7)的集電極輸出控制信號。集電極接到或通過電阻(14)接到輸出端(13)。
設(shè)電壓E在額定值時電橋(8)平衡，此時三極管(7)的基極與發(fā)射極等電位，偏置為零，集電極無輸出。當(dāng)E下降時，由于VR3下降較VR2快而使電橋不平衡，三極管(7)發(fā)射極的電壓較基極下降的快，當(dāng)E下降一定值后，三極管(7)正向偏置而導(dǎo)通，產(chǎn)生集電極電流。這個電流使三極管(6)導(dǎo)通而使整流裝置(2)和(5)的電壓輸出端(10)和(11)接通。這時E0為整流裝置(5)輸出的較高電壓。如果在這時電壓E回升，則由于VR3上升較VR2快，三極管(7)偏壓下降，當(dāng)電壓E上升到一定值時三極管(7)將截止而導(dǎo)致三極管(6)斷開。這時E0為整流裝置(2)的輸出電壓。若E進一步上升，三極管(7)將被反偏，因此三極管(7)應(yīng)有足夠的BVEBO，否則應(yīng)串一個二極管在基極上或用復(fù)合管代替三極管(7)。上述電壓E就是圖3電路中的一組整流裝置的輸出經(jīng)電容(9)濾波后的電壓，它隨交流電壓而變化。適當(dāng)設(shè)計電橋(8)的參數(shù)就可在需要的交流電壓值上接通或斷開電壓輸出端(10)和(11)，因而能保證在交流電壓變化時，使輸出電壓E0保持在所要求的范圍內(nèi)。
由于電壓取樣電橋(8)所接的取樣電壓線路中，存在變壓器內(nèi)阻和整流裝置內(nèi)阻，在電壓轉(zhuǎn)換時電流的變化就形成了電壓的正反饋導(dǎo)致轉(zhuǎn)換電壓回差，使得轉(zhuǎn)換干脆利落，這正是所希望的。這一過程是這樣的當(dāng)交流電壓由高降低時，E下降，電路轉(zhuǎn)換，E通過三極管(6)向負(fù)載供電；由于內(nèi)阻的原因使E進一步下降，保證了轉(zhuǎn)換很快跳過轉(zhuǎn)換點，形不成臨界狀態(tài)，使轉(zhuǎn)換干脆可靠。反過來，當(dāng)交流電壓由低升高時，E上升電路轉(zhuǎn)換，E與負(fù)載脫離，由于負(fù)載減少，內(nèi)阻的壓降減少，E進一步上升，同樣使轉(zhuǎn)換很快跳過轉(zhuǎn)換點，沒有臨界狀態(tài)，這就形成了轉(zhuǎn)換電壓回差。輸出電壓E0與交流電壓VAC的關(guān)系及轉(zhuǎn)換的回差示于圖5。圖中，(15)表示交流電壓VAC由低升高時輸出電壓E0的變化方向，(16)表示VAC由高降低時E0的變化方向。
本實用新型應(yīng)用靈活，轉(zhuǎn)換的電壓差可通過改變變壓器繞組而任意設(shè)定。如果要對110V與220V的電壓轉(zhuǎn)換，還可以進一步簡化變壓器繞組。圖4所示電路就是這種情況，它是本實用新型的又一實施例。
圖4中，接于變壓器(1)次級中心抽頭上的二極管D10與聯(lián)在公共端(12)上的兩只二極管D11、D12以全波方式組成整流裝置(2)。D11、D12又與聯(lián)在輸出端(11)上的二只二極管D13、D14以橋式方式構(gòu)成整流裝置(5)。由于全波和橋式整流的電壓相差一倍，因而通過自動轉(zhuǎn)換可適應(yīng)110V或220V的交流電壓。
本實用新型實現(xiàn)了電壓的自動轉(zhuǎn)換，使用靈活、方便可靠，沒有機械動作和磨損，且具有電路簡單、功耗小、成本低的特點。
權(quán)利要求
1.電源轉(zhuǎn)換裝置，由至少可產(chǎn)生兩種整流電壓的變壓器(1)，整流裝置(2)和(5)，電壓比較控制裝置(4)以及三極管或復(fù)合管(6)組成，其中整流裝置(5)比整流裝置(2)的輸出電壓高，整流裝置(2)與(5)有一輸出公共端(12)，其特征在于所說的三極管(6)，其發(fā)射極接整流裝置(5)的輸出端(11)，其集電極接整流裝置(2)的輸出端(10)，其基極接電壓比較控制裝置(4)的輸出端(13)。
2.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是所說的電壓比較控制裝置(4)由包括電阻和穩(wěn)壓管構(gòu)成的電壓取樣電橋(8)和電壓比較控制三極管或復(fù)合管(7)組成，并且三極管(7)的基極接在電壓取樣電橋(8)的電阻臂上，發(fā)射極接在電橋(8)的穩(wěn)壓管臂上，集電極接到或通過電阻(14)接到輸出端(13)。
專利摘要
電源轉(zhuǎn)換裝置，它有兩組電壓不同的整流裝置，低電壓組的輸出電壓直接聯(lián)到輸出端，高電壓組的輸出電壓通過一起開關(guān)作用的三極管與輸出端相聯(lián)，該三極管受電壓比較控制裝置的控制。當(dāng)交流電壓高時，三極管被截止，由低電壓整流裝置向外供電；當(dāng)交流電壓低時，三極管導(dǎo)通，由高電壓整流裝置通過三極管向外供電，因而保證了在交流電壓不同例如110V或220V時，整流輸出的直流電壓在要求的范圍內(nèi)。本裝置適合從交流電源獲得直流供電的電子整機。
文檔編號H02M7/04GK87202360SQ87202360
公開日1988年1月20日 申請日期1987年2月23日
發(fā)明者陳江潮 申請人:國營重慶無線電廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan