本發(fā)明屬于電源技術領域，尤其涉及一種整流濾波電路單元及整流濾波電路。

背景技術：

行波管是在電子戰(zhàn)、雷達、通信系統(tǒng)中應用十分廣泛的一類微波真空電子器件。從電氣參數的角度上的考慮，雷達發(fā)射機就是圍繞行波管進行設計的。而行波管是一種高壓器件，其工作電壓往往都在上萬伏，功率也在幾十至上千瓦。為了滿足行波管的穩(wěn)定工作，必須要對其提供穩(wěn)定可靠的工作電氣環(huán)境。

當前的發(fā)射機高壓電源大多采用變壓器升壓后經過全橋整流濾波電路后傳送至行波管負載，部分小功率高壓電源采用倍壓整流的方式。從實際效果來看，這兩種方案都有一些各自的缺點。在成本方面，全橋整流所用整流管數量多，工作損耗大，特別是高壓整流二極管單只價格高。倍壓整流存在功率低，升壓慢的缺點。

因此從優(yōu)化設計的角度出發(fā)，設計了一種新的升壓整流濾波電路，解決了以上電路的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種，解決目前。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種整流濾波電路單元，其包括變壓器次級繞組單元、整流二極管及濾波電容，所述變壓器次級繞組單元為兩路，其中，變壓器第一路次級繞組的異名端與變壓器第二路次級繞組的同名端相連；第一二極管的陰極與變壓器第一路次級繞組的同名端相連，第一二極管的陽極與第一濾波電容的負端相連；第二二極管的陰極與變壓器第二路次級繞組的異名端相連，第二二極管的陽極與第一濾波電容的負端相連；第三二極管的陽極與變壓器次級繞組的同名端相連，第三二極管的陰極與第二濾波電容的正端相連；第四二極管的陽極與變壓器第二路次級繞組的異名端相連，第四二極管的陰極與第二濾波電容的正端相連；第一濾波電容的正端與第二濾波電容的負端相連；第二次級繞組的同名端與第二濾波電容的負端相連。

進一步的，兩路次級繞組的匝數相同。

進一步的，四個二極管的參數相同，以及兩個濾波電容的參數也相同。

本發(fā)明還提供了一種整流濾波電路，所述整流濾波電路包括變壓器及至少一個所述整流濾波電路單元。

進一步的，當所示整流濾波電路單元大于一個時，整流濾波電路單元之間串聯(lián)。

進一步的，所述變壓器的輸出路數為2n，n為正整數。

本發(fā)明的整流濾波電路單元及整流濾波電路具有以下優(yōu)點：(1)高升壓比電路時，電路器件數量少；(2)變壓器各繞組連續(xù)工作，利用率高；(3)濾波電容充電速度快；(4)特別適合用在發(fā)射機高壓電源或類似超高電壓電路領域中。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明一實施例的整流濾波電路單元。

圖2為本發(fā)明一實施例的正半周期的整流濾波電路單元圖。

圖3為本發(fā)明一實施例的負半周期的整流濾波電路單元圖圖。

圖4為本發(fā)明一實施例的兩個整流濾波電路單元形成的整流濾波電路。

圖5為本發(fā)明一實施例的三個整流濾波電路單元形成的整流濾波電路。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。

本發(fā)明的整流濾波電路單元如圖1中變壓器右側所示，其主要包括變壓器的兩個次級繞組，整流二極管和濾波電容；變壓器為一進二出升壓變壓器，由初級繞組t1和次級繞組t2和t3組成，次級繞組t2和t3的匝數相同，變壓器次級繞組t2和t3的同名端分別為a、b，次級繞組t2的異名端和次級繞組t3的同名端連接；整流二極管為四個，分別為整流二極管v1、整流二極管v2、整流二極管v3和整流二極管v4，整流二極管v1的陰極與次級繞組t1的同名端a連接、整流二極管v2的陰極連接于次級繞組t3的異名端、整流二極管v3的陽極連接次級繞組t2的同名端a、整流二極管v4的陽極連接于次級繞組t3的異名端；濾波電容為兩顆，分別為濾波電容c1和濾波電容c2，濾波電容c1正極與濾波電容c2負極串聯(lián)，濾波電容c1的負極分別與整流二極管v1和整流二極管v2的陽極連接，整流二極管v3和整流二極管v4均連接至濾波電容c2的正極；最后，將次級繞組t3的同名端b與濾波電容c1和濾波電容c2之間的e點。

假設初級繞組t1與次級繞組t2、t3間的匝數之比均為1，電容c1、c2耐壓與容量均相等。

當變壓器初級繞組t1工作在正半周期時，整流濾波電路單元工作狀態(tài)如附圖2所示，在變壓器初級電流流向即為i1，變壓器次級繞組t2從同名端a流出，經過整流二極管v3流向濾波電容c2并對其充電，從濾波電容c2負極流向次級繞組t2的異名端，同時變壓器次級繞組t3電流從同名端b流向濾波電容c1并對其充電，經流整流二極管v2流向次級繞組t3的異名端，因此濾波電容c1、c2的兩端電壓同步提升，其中電流在整流二極管v1、v4處截止，參見圖中電流i2(實線)和i3(虛線)流向。

當變壓器初級繞組t1工作在負半周期時，整流濾波電路單元工作狀態(tài)如附圖3所示，變壓器初級繞組t1的電流流向即為i1，與正半周期流向相反，變壓器次級繞組t2從異名端流出，并對濾波電容c1充電，流經整流二極管v1流向次級繞組t2的同名端，同時變壓器次級t3電流從異名端流出，經整流二極管v4對電容c2充電，并最終流向次級繞組t3的同名端，濾波電容c1、c2的兩端電壓同步提升，電流在整流二極管v2、v3處截止，參見圖3中電流i2、i3流向示意。

在變壓器整個周期過程中，f點(濾波電容c2)為高壓處，d點(濾波電容c1負極)為低壓處。

另外，在本發(fā)明中還有整流濾波電路，整流濾波電路采用上述的整流濾波電路單元，整流濾波單元之間串聯(lián)。如圖4所示的兩個整流濾波電路單元串聯(lián)形成的整流濾波電路，第一個整流濾波電路單元包括次級繞組t12和t13、整流二極管v11～v14以及濾波電容c11和c12，第二個整流濾波電路單元包括次級繞組t22和t23、整流二極管v21～v24以及濾波電容c21和c22，第一個整流濾波電路單元中濾波電容c12的正極與第二個整流濾波電路單元中的濾波電容c21連接，兩個整流濾波電路單元共用了一個變壓器初級繞組t1。以及如圖5所示的三個整流濾波電路單元串聯(lián)形成的整流濾波電路，第一個整流濾波電路單元包括次級繞組t12和t13、整流二極管v11～v14以及濾波電容c11和c12，第二個整流濾波電路單元包括次級繞組t22和t23、整流二極管v21～v24以及濾波電容c21和c22，第三個整流濾波電路單元包括次級繞組t32和t33、整流二極管v31～v34以及濾波電容c31和c32，第一個整流濾波電路單元中濾波電容c12的正極與第二個整流濾波電路單元中的濾波電容c21連接，第二個整流濾波電路單元中濾波電容c22的正極與第三個整流濾波電路單元中的濾波電容c31連接，三個整流濾波電路單元共用了一個變壓器初級繞組t1。

串聯(lián)定義：a的低壓端與b的高壓端連接，即a與b為串聯(lián)。

由于整流濾波電路單元為兩個次級繞組，，而整流濾波電路中以整流濾波電路單元為基礎，因此在整流濾波電路中，輸出端的次級繞組應為2n(n為正整數)個，即偶數個。

下面將本發(fā)明的整流濾波電路與現(xiàn)在廣泛應用的全橋整流與全波整流電路作對比。

工作條件如下，系統(tǒng)電源電壓270v，采用全橋變換器，控制占空比的方式調整電壓，變壓器一進多出，匝數比1:10(根據實際工作經驗，變壓器匝數比不宜過大，1:10已經處于上限狀態(tài))，要求輸出電壓10kv，輸出濾波電容2.5nf。統(tǒng)一提供10nf_3kv濾波電容作參考，方便對比電容需求，對比如下：

1)現(xiàn)有技術的全橋整流方式需要用到4個次級繞組，每組濾波電路需要4只整流二極管，1只濾波電容，4組濾波電路串聯(lián)的連接方式；

2)現(xiàn)有技術的全波整流方式需要用到8個次級繞組，每2個次級繞組組成1組濾波電路，每組需要2只整流二極管，1只濾波電容，4組濾波電路串聯(lián)的連接方式；

3)現(xiàn)有技術的2倍壓整流方式只需要用到2個次級繞組，每組濾波電路只需要2只整流二極管，由于采用2倍升壓整流，導致總輸出功率不變的情況下變壓器次級繞組的電流為其他整流電路中的2倍，因此需要更大的線徑，并且每組濾波電容需要2只串聯(lián)才能符合耐壓要求，同時至少需要1只同規(guī)格的充電電容才能滿足升壓條件，然后采取2組濾波電路串聯(lián)的連接方式。

④本發(fā)明中交叉橋整流方式需要用到4個次級繞組，每2個次級繞組組成1組整流電路，每組整流電路需要4只整流二極管，2只濾波電容，2組濾波串聯(lián)的連接方式。

根據以上工作電路結構以及電路指標要求，四種電路可得到以下對比參數，參見表1：

表1三種現(xiàn)有整流電路與本發(fā)明的應用對比

由上表可知，本發(fā)明的(交叉橋)整流濾波電路在高壓升壓電路中，相對于最常用的全橋整流電路，節(jié)省了一半的整流二極管，同時總的導通損耗也減少了一半，在當前高壓整流二極管耐壓值較高的情況下大大降低了電路成本，特別是在實際電路中常常采用6組或8組次級繞組串聯(lián)，耐壓完全夠用的條件下降低的成本更多；而現(xiàn)有技術的全波整流本身并不適合高壓升壓電路整流，其需要的次級繞組數量足足翻了一倍，變壓器體積必然會增大很多，不利于模塊的小型化輕量化；現(xiàn)有技術的2倍壓整流雖然整流管數量更少，但是每個整流二極管流過的電流翻了一倍，造成的整體導通損耗增加，特別是單只整流管功耗暴增，不利于器件的長時間穩(wěn)定工作，另外它的工作原理決定了其響應速度慢，對脈沖負載調整時間長的缺點。而且對散熱提出更高的要求，綜合來看，本發(fā)明的整流電路在高壓電源的應用中具有非常大的優(yōu)勢。

綜上，本發(fā)明的整流濾波電路具有以下優(yōu)點：(1)高升壓比電路時，電路器件數量少；(2)變壓器各繞組連續(xù)工作，利用率高；(3)濾波電容充電速度快；(4)特別適合用在發(fā)射機高壓電源或類似超高電壓電路領域中。

以上所述，僅為本發(fā)明的最優(yōu)具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。