只充放電電容器Cl和第一只開(kāi)關(guān)器件Tl構(gòu)成；所述的負(fù)半周期支路2由第二只整流二極管D3、第二只放電隔離二極管D4和充電二極管D5、第二只充放電電容器C2和第二只開(kāi)關(guān)器件T2構(gòu)成；所述的直流輸出電路3由續(xù)流二極管D6、第二只限流電感L2、放電電容器CS和負(fù)載輸出端E+和-構(gòu)成。
[0030]圖2是用本實(shí)用新型原理設(shè)計(jì)的一種二分壓電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源原理圖，由輸入端L、公共端N、輸入限流電感LI和濾波電容器CL,正半周期支路1，負(fù)半周期支路2，直流輸出電路3構(gòu)成。所述的正半周期支路I由整流二極管D1、充放電電容Cl和C2、充電二極管D3、放電二極管D4和D2、開(kāi)關(guān)器件Tl、放電隔離二極管D5構(gòu)成；所述的負(fù)半周期支路2由整流二極管D6、充放電電容器C3和C4、充電二極管D8和Dl1、放電二極管D7和D9、開(kāi)關(guān)器件T2、放電隔離二極管DlO構(gòu)成；所述的直流輸出電路3由續(xù)流二極管D12、限流電感L2、放電電容器CS、直流輸出端E+和-構(gòu)成。其工作原理是:在交流電的正半周期，交流電AC由輸入端L和公共地N輸入，、經(jīng)限流電感LI和濾波電容器CL濾波后，流經(jīng)正半周期支路I內(nèi)的整流二極管Dl、充放電電容器Cl、充電二極管D3和充放電電容器C2至公共地N，對(duì)充放電電容器Cl和C2進(jìn)行串聯(lián)式充電；在交流電的負(fù)半周期，正半周期支路I的開(kāi)關(guān)器件Tl采用脈寬調(diào)制式或調(diào)頻式通斷，開(kāi)關(guān)器件Tl導(dǎo)通時(shí)，充放電電容器Cl經(jīng)放電二極管D4的負(fù)極到公共地N，充放電電容器C2經(jīng)放電二極管D2的正極到開(kāi)關(guān)器件Tl的陽(yáng)極，由開(kāi)關(guān)器件Tl的陰極釋放充放電電容器Cl和C2存儲(chǔ)的電荷，經(jīng)放電隔離二極管D5、限流電感L2，對(duì)放電電容器CS放電。在交流電的負(fù)半周期，交流電流經(jīng)限流電感L1、負(fù)半周期支路2內(nèi)的整流二極管D6、充放電電容器C4、充電二極管D8、充放電電容器C3和充電二極管Dll到公共地N，對(duì)充放電電容器C4和C3進(jìn)行串聯(lián)式充電；在交流電的正半周期，開(kāi)關(guān)器件T2采用脈寬調(diào)制式或調(diào)頻式通斷，開(kāi)關(guān)器件T2導(dǎo)通時(shí)，充放電電容器C4經(jīng)放電二極管D9，充放電電容器C3經(jīng)放電二極管D7到開(kāi)關(guān)器件T2陰極，由開(kāi)關(guān)器件T2的陽(yáng)極釋放充放電電容器C4和C3存儲(chǔ)的電荷，經(jīng)放電隔離二極管D10、限流電感L2，對(duì)放電電容器CS進(jìn)行放電。開(kāi)關(guān)器件Tl和T2隨輸入交流電壓波形變化周期式開(kāi)關(guān)工作，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件Tl和T2的波形以脈寬調(diào)制式或調(diào)頻式開(kāi)關(guān)工作，達(dá)到了放電電容器CS兩端直流電壓穩(wěn)壓的目的，實(shí)現(xiàn)了 AC/DC直流電源的整流穩(wěn)壓輸出。
[0031]下面結(jié)合附圖2對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)例進(jìn)行描述，工作時(shí)，輸入端L和公共地端N接入220V50HZ交流電，在交流電的正半周期，電流流經(jīng)限流電感L1、整流二極管Dl、充放電電容器Cl、充電二極管D3、充放電電容器C2到公共地N構(gòu)成回路，對(duì)充放電電容器Cl和C2進(jìn)行串聯(lián)式充電；在交流電負(fù)半周期，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件Tl以脈寬調(diào)制式或調(diào)頻式通斷，將存儲(chǔ)在充放電電容器Cl的電荷經(jīng)放電二極管D4和充放電電容器C2存儲(chǔ)的電荷經(jīng)放電二極管D2、放電隔離二極管D5、限流電感L2釋放到放電電容器CS，完成正半周期支路工作。在交流電的負(fù)半周期，電流流經(jīng)輸入限流電感L1、整流二極管D6、充放電電容器C4、充電二極管D8、充放電電容器C3和充電二極管Dl I，對(duì)充放電電容器C4和C3進(jìn)行串聯(lián)式充電；在交流電的正半周期，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件T2以脈寬調(diào)制式和調(diào)頻式通斷，將存儲(chǔ)在充放電電容器C4內(nèi)的電荷經(jīng)放電二極管D9和存儲(chǔ)在充放電電容器C3內(nèi)的電荷經(jīng)放電二極管D7至放電隔離二極管DlO和限流電感L2釋放到放電電容器CS ;隨著交流電壓正負(fù)半周波形通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件Tl和T2的波形，以PWM脈寬調(diào)制式或調(diào)頻制式周期性的開(kāi)關(guān)工作，實(shí)現(xiàn)了分壓電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓,在放電電容器CS兩端輸出0-150V穩(wěn)壓直流電壓。
[0032]圖3是利用本實(shí)用新型原理設(shè)計(jì)的二分壓電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓LED路燈驅(qū)動(dòng)電源原理圖，圖中的直流輸出負(fù)載為40只LED燈珠串聯(lián)而成的LEDz組。由于采用二分壓電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓輸出的直流電壓與LEDz的工作電壓130V相接近。開(kāi)關(guān)器件Tl和T2驅(qū)動(dòng)采用50千周PWM脈寬調(diào)制進(jìn)行工作，限流電感L2的體積更小且輸出波形紋波小。采用130V電源驅(qū)動(dòng)LED燈，較現(xiàn)有的36VLED燈驅(qū)動(dòng)電源，具有在相同功率下電壓高和電流小的優(yōu)點(diǎn)；由于采用輸入交流電與輸出直流電供電，滿足了路燈工作于曠野免受雷擊的接地要求。
[0033]本實(shí)用新型采用電容式變換電路設(shè)計(jì)成的二分壓電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，由于利用電容器進(jìn)行二分壓，降低了限流電感的兩端電壓，減小了限流電感L2的電感量，進(jìn)而減小了電磁轉(zhuǎn)換的能量，進(jìn)一步降低了電磁損耗和開(kāi)關(guān)器件Tl和T2的開(kāi)關(guān)損耗，縮小了限流電感或限流電阻值，進(jìn)而減小了電磁輻射和提高了效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于:該電源由輸入端L和公共端N、第一只限流電感L1、濾波電容器CL、正半周期支路(I)、負(fù)半周期支路(2)，直流輸出電路(3)構(gòu)成；所述的正半周期支路(I)由第一只整流二極管Dl和第一只放電隔離二極管D2，第一只充放電電容器Cl和第一只開(kāi)關(guān)器件Tl構(gòu)成；所述的負(fù)半周期支路(2)由第二只整流二極管D3、第二只放電隔離二極管D4和充電二極管D5、第二只充放電電容器C2和第二只開(kāi)關(guān)器件T2構(gòu)成；所述的直流輸出電路(3)由續(xù)流二極管D6、第二只限流電感L2、放電電容器CS和負(fù)載輸出端E+和一構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于:該電源各電路內(nèi)部之間的連接關(guān)系是，輸入端L連接到限流電感LI的一端，限流電感LI的另一端與所述的正半周期支路(I)內(nèi)的整流二極管Dl的正極和負(fù)半周期支路(2)內(nèi)的整流二極管D3的負(fù)極、濾波電容器CL的一端相接；正半周期支路(I)內(nèi)的整流二極管Dl的負(fù)極與正半周期支路(I)內(nèi)的開(kāi)關(guān)器件Tl的陽(yáng)極和電容器Cl的一端相連，開(kāi)關(guān)器件Tl的陰極與放電隔離二極管D2的正極相連，放電隔離二極管D2的負(fù)極與直流輸出電路(3)內(nèi)的續(xù)流二極管D6的負(fù)極、直流輸出電路(3)內(nèi)的限流電感L2的一端和負(fù)半周期支路(2)內(nèi)的放電隔離二極管D4的負(fù)極相連，充放電電容器Cl的另一端與公共地N相連；負(fù)半周期支路(2)內(nèi)的整流二極管D3的正極與充放電電容器C2的一端和開(kāi)關(guān)器件T2的陰極相連接，開(kāi)關(guān)器件T2的陽(yáng)極與公共地N相接，負(fù)半周期支路(2)內(nèi)的充電二極管D5的負(fù)極與放電隔離二極管D4的正極、充放電電容器C2的另一端相連接，充電二極管D5的正極與公共地N相連接，直流輸出電路(3)內(nèi)的限流電感L2的一端與續(xù)流二極管D6的負(fù)極相接，限流電感L2的的另一端與直流輸出電路內(nèi)的放電電容器CS的一端和輸出的直流電源的正極端E+相連接，放電電容器CS的另一端與公共地N和輸出的直流電源的負(fù)極端-相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于:所述的直流輸出電路(3)內(nèi)，設(shè)有續(xù)流二極管D6，該二極管是將開(kāi)關(guān)器件Tl和T2關(guān)斷時(shí)存儲(chǔ)在限流電感L2的電能釋放到放電電容器CS內(nèi)，進(jìn)而降低了開(kāi)關(guān)器件Tl和T2的使用電壓；當(dāng)電路用于高抗擾和低電磁輻射時(shí)，限流電感LI和L2采用屏蔽罩。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于:當(dāng)輸出功率在幾瓦到幾十瓦時(shí)，為了無(wú)電磁輻射，所述的限流電感LI和L2可采用電阻替代。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電容式共地AC/DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，解決了輸入交流電與輸出直流電共地難題。直接利用電場(chǎng)進(jìn)行交流到直流的轉(zhuǎn)換，減少了電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程。雖然采用電感構(gòu)成的電抗器進(jìn)行限流，但較現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源的變壓器和儲(chǔ)能電感進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換的能量小，進(jìn)而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率和功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)；提高了電源的抗干擾和抗雷擊能力，電磁輻射小和抗電磁輻射干擾，提高了供電質(zhì)量?？蓾M足設(shè)備采取接地防護(hù)電磁脈沖干擾基本措施；也可作為高速公路LED照明燈的驅(qū)動(dòng)電源，有效的避免脈沖電磁干擾和雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。
【IPC分類(lèi)】H02M7/217
【公開(kāi)號(hào)】CN204633620
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420291298
【發(fā)明人】李香龍, 張煒, 李運(yùn)籌, 任載峰, 李琦穎
【申請(qǐng)人】北京驅(qū)創(chuàng)電氣科技有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2014年5月30日