專利名稱：部分濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種濾波電路，它涉及到一種部分濾波電路，它是電源整流濾波電路的特殊形式?？捎迷陂_(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓器，電子鎮(zhèn)流器以及類似電子設(shè)備的電源整流濾波電路中。
使用交流電源的許多電子設(shè)備中，其電源部分通常是通過(guò)二極管整流經(jīng)電容器濾波輸出直流電壓再驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路的。電容器濾波具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件體小量輕以及對(duì)負(fù)載電路影響小的優(yōu)點(diǎn)。在一些微型計(jì)算機(jī)及電視接收機(jī)使用的開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源中，在配合氣體放電光源使用的電子鎮(zhèn)流器以及類似的電子設(shè)備中，其電源電路的設(shè)計(jì)一般具有這樣的特性，即經(jīng)整流濾波后輸出的直流電壓允許有較大范圍的幅度變化，而很少影響后續(xù)負(fù)載電路的工作。電容器濾波使用于上述電源電路中時(shí)存在下述缺點(diǎn)電源啟動(dòng)時(shí)，整流器要承受因?yàn)V波電容器充電而產(chǎn)生的沖擊電流，正常工作時(shí)，整流二極管導(dǎo)通角小，電源電流為峰值較大的窄脈沖電流，故諧波分量大，電源輸入線路功率因數(shù)低。因此不盡理想。為了改善上述電源電路的特性，近年來(lái)已有人著手這方面的研究，如日本學(xué)術(shù)月刊“照明學(xué)會(huì)誌”于1984年第10期內(nèi)發(fā)表題為《定電流プツシユプルイニバ-タによる蛍光ラニブ用電子安定器》以及1987年第6期內(nèi)發(fā)表題為《電子安定器による低圧ナトリウムラニプの高周波點(diǎn)燈と制御》針對(duì)放電燈電子鎮(zhèn)流器中電源電路存在的問(wèn)題的兩篇論文中，均涉及到一種部分濾波電路，并介紹了具體電路及其特性，但是文中所介紹的電路，由于濾波電容器的電能是通過(guò)后續(xù)負(fù)載電路反饋獲得的，所以增加了負(fù)載電路的功率負(fù)荷，影響到整體電路的效率;并且這種方式的部分濾波電路，只能在所介紹的特定電路中使用;同時(shí)其工作特性受到負(fù)載電路參數(shù)的選擇、調(diào)整以及工作狀況的直接影響，難以用于其他電路中去。
本發(fā)明的目的就在于公開(kāi)一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可實(shí)用的部分濾波電路，替代上述電子設(shè)備電源整流電路中的電容器濾波，使它既能保持后續(xù)負(fù)載電路的良好特性、又能克服電容器濾波存在的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由二個(gè)電容器、三個(gè)二極管及一個(gè)電阻器構(gòu)成，其特征在于電容器(7)、二極管(5)、電阻器(9)和電容器(8)依次串聯(lián)連接，電容器(7)的正電壓端與電源正端連接，電容器(8)的負(fù)電壓端與電源負(fù)端連接;二極管(4)接在電容器(7)的負(fù)電壓端與電源負(fù)端之間，它的正極與電源的負(fù)端連接，負(fù)端與電容器(7)的負(fù)電壓端連接;二極管(6)接在電容器(8)的正電壓端與電源正端之間，它的負(fù)極與電源的正端連接，正極與電容器(8)的正電壓端連接。
將本發(fā)明設(shè)計(jì)的部分濾波電路，用于上述電子設(shè)備的電源整流濾波電路中，它把整流輸出的脈動(dòng)直流電壓構(gòu)成兩個(gè)部分輸出給后續(xù)的負(fù)載電路，當(dāng)電源整流后輸出的脈動(dòng)直流電壓大于最大峰值二分之一幅值時(shí)、負(fù)載電路的輸入電流直接取自電源的整流輸出，這時(shí)二個(gè)濾波電容器處于串聯(lián)充電狀態(tài);當(dāng)脈動(dòng)直流電壓小于最大峰值二分之一時(shí)，負(fù)載電路的輸入電流取自二個(gè)濾波電容器的放電電流。由上述內(nèi)容可看出，電源整流濾波電路中使用本發(fā)明的部分濾波電路后，電路在電源接通時(shí)，通過(guò)整流二極管對(duì)電容器充電的沖擊電流小，正常工作時(shí)，整流二極管導(dǎo)通角大，增加整流電路工作可靠性，同時(shí)提高了電源輸入的線路功率因數(shù)，降低電流波形畸變，減小對(duì)電網(wǎng)的干擾。
下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體實(shí)施和工作原理。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明電路的電壓、電流波形圖。其中曲線10為輸入交流電源的電壓波形。
曲線11為電容器濾波電路直流電壓輸出波形。
曲線12為電容器濾波交流電源輸入電流波形。
曲線13為部分濾波電路直流電壓輸出波形。
曲線14為部分濾波電路交流電源輸入電流波形。
參看圖1，其中虛線柜內(nèi)部分為本發(fā)明的部分濾波電路;電容器(7)二極管(5)、電阻(9)、電容器(8)依次串聯(lián)連接，電容器(7)的正電壓端與電源正端連接，電容器(8)的負(fù)電壓端與電源負(fù)端連接;二極管(5)和電阻(9)串聯(lián)后分別接電容器(7)的負(fù)電壓端和電容器(8)的正電壓端，串聯(lián)的二極管(5)與電阻(9)其位置可互換，但二極管(5)的正極應(yīng)朝向電容器(7);二極管(4)接在電容器(7)的負(fù)電壓端與電源負(fù)端之間，且它的正極與電源負(fù)端相連，負(fù)極與電容器(7)的負(fù)電壓端相連;二極管(6)接在電容器(8)的正電壓端與電源正端之間，它的正極與電容器(8)的正電壓端相連，負(fù)極與電源正端相連。電容器(7)、(8)的電容量選為相等或接近相等，其范圍以0.1μf～1000μf為宜;電阻(9)用以限止充電電流大小，它的阻值可根據(jù)實(shí)際電路參數(shù)的要求予以適當(dāng)選擇，一般在0～10KΩ之間為宜;二極管(4)、(5)、(6)。使用普通整流二極管即可。
本發(fā)明的工作原理如下如圖1所示，交流電源1經(jīng)整流電路2輸出直流脈動(dòng)電壓，隨著直流電壓幅值的上升，電源通過(guò)電容器(7)、二極管(5)、電阻(9)、電容器(8)對(duì)電容器(7)、(8)充電，與此同時(shí)，直流脈動(dòng)電壓也直接向后續(xù)的負(fù)載電路(3)供電，當(dāng)脈動(dòng)直流電壓達(dá)到直流電壓峰值Vm時(shí)(見(jiàn)附圖2曲線13)，這時(shí)電容器(7)和(8)上面的電壓之和也接近達(dá)到脈動(dòng)直流電壓的峰值Vm，因電容器(7)、(8)的電容量選擇相等或接近相等，所以充電的電壓分配也接近相等，約為峰值電壓Vm的二分之一;充電的極性如圖1中所示，充電電流的大小可根據(jù)要求由電阻(9)來(lái)調(diào)整;當(dāng)脈動(dòng)電壓從峰值逐漸下降時(shí)，由于電容器兩端已充有電壓的原因使二極管(5)兩端施加反向電壓，故二極管(5)截止，停止充電，這時(shí)整流后的脈動(dòng)電壓繼續(xù)直接向負(fù)載電路供電。當(dāng)脈動(dòng)直流電壓下降到 (Vm)/2 以下時(shí)，二個(gè)電容器上的電壓分別大于脈動(dòng)直流電壓，使二極管(4)、(6)正向?qū)ǎ娙萜?7)、(8)經(jīng)二極管(4)、(6)向后續(xù)負(fù)載電路放電，放電電流大小由負(fù)載電路的參數(shù)確定，放電過(guò)程使電容器上的電壓有所下降，但它下降的速度和幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直流脈動(dòng)電壓下降的速度和幅度，使電源整流二極管形成反向電壓而截止，這時(shí)負(fù)載電路的輸入電流全部由電容器的放電電流供給，當(dāng)脈動(dòng)直流電壓下降到零進(jìn)入下一個(gè)脈動(dòng)周期，電壓重新上升達(dá)到并超過(guò)電容器上的電壓幅值時(shí)，二極管(4)、(6)由于電壓反向偏置而截止，電源整流二極管又導(dǎo)通，負(fù)載電路的輸入電壓又直接取自整流后的脈動(dòng)直流電壓。當(dāng)脈動(dòng)直流電壓繼續(xù)升高，達(dá)到和超過(guò)二個(gè)濾波電容器上剩余電壓之和時(shí)，電源通過(guò)電容器(7)、二極管(5)、電阻器(9)和電容器(8)對(duì)電容器(7)、(8)又進(jìn)行充電，如此連接循環(huán)，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步了解，在圖2中分別畫出輸入交流電源的電壓波形曲線10、電容器濾波電路時(shí)的直流電壓輸出波形曲線11和交流電源輸入電流波形曲線12、使用部分濾波電路時(shí)的直流電壓輸出波形曲線13和交流電源輸入電流波形14。此較這些曲線，可明顯看出本發(fā)明有效地克服了電容器濾波電路存在的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種部分濾波電路，包括二個(gè)電容器(7)、(8)三個(gè)二極管(4)、(5)、(6)和電阻(9)，其特征在于電容器(7)、二極管(5)、電阻器(9)和電容器(8)依次串聯(lián)連接，電容器(7)的正電壓端與電源正端連接，電容器(8)的負(fù)電壓端與電源負(fù)端直接連通、二極管(4)連接在電容器(7)的負(fù)電壓端與電源負(fù)端之間，它的正極與電源負(fù)端連接，負(fù)極與電容器(7)的負(fù)電壓端連接；二極管(6)接在電容器(8)的正電壓端與電源正端之間，它的正極與電容器(8)的正電壓端連接，負(fù)極與電源正端連接；
2.如權(quán)利要求1所述的部分濾波電路，其特征在于串聯(lián)的二極管(5)和電阻器(9)，其位置可互換，且二極管(5)的正極應(yīng)朝向電容器(7);
3.如權(quán)利要求1所述的部分濾波電路，其特征在于電容器(7)、(8)電容量相等或接近相等;
4.如權(quán)利要求3所述的部分濾波電路，其特征在于電容器(7)、(8)的電容量為0.1μf～1000μf為宜;
5.如權(quán)利要求1所述的部分濾波電路，其特征在于電阻(9)的阻值以0～10KΩ為宜。
全文摘要
一種部分濾波電路，它包括二個(gè)電容器，三個(gè)二極管和一個(gè)電阻器。它是電源整流濾波電路的一種特殊形式，可用于微型計(jì)算機(jī)，電視接收機(jī)中的開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源、電子鎮(zhèn)流器，家用電磁灶以及類似電子設(shè)備的電源整流濾波電路中，它與電容器濾波電路相比具有下述優(yōu)點(diǎn)電路在電源接通時(shí)，電源輸入的沖擊電流小；正常工作時(shí)，整流二極管導(dǎo)通角大；電源輸入的線路功率因數(shù)高；電流波形畸變小，對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾小。
文檔編號(hào)H02M1/14GK1059054SQ9010291
公開(kāi)日1992年2月26日 申請(qǐng)日期1990年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月11日
發(fā)明者宋聲和 申請(qǐng)人:宋聲和