專(zhuān)利名稱(chēng)：一種單端諧振電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單端諧振電源裝置的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在開(kāi)關(guān)電源技術(shù)中，常用的單端電路有正激(順向)型、反激(回掃)型、BUCK和BOOST電路等；以上所述電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的效率都在90%以下，特別是現(xiàn)有的LED電源效率都還沒(méi)有超過(guò)90%的，另外，單極結(jié)構(gòu)的電源功率因數(shù)一般都很低，需要增加功率因數(shù)補(bǔ)償電路。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種全新的諧振式單端(單極)電源電 路裝置，既可以提聞電路的效率(95%以上)，又可以提聞功率因數(shù)(O. 98以上)；由于電路工作在諧振狀態(tài)，所以既可以驅(qū)動(dòng)LED，又可以驅(qū)動(dòng)氣體放電燈(如T5熒光燈)。又由于裝置的電路簡(jiǎn)單，故可靠性高，壽命長(zhǎng)(5 10年)，且成本低。本發(fā)明所提出的技術(shù)方案是一種單端諧振電源裝置，包括變壓器、開(kāi)關(guān)管、諧振電容、功率穩(wěn)定電路，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，偏置電阻；所述變壓器包括諧振繞組、功率穩(wěn)定繞組和零點(diǎn)檢測(cè)繞組。所述諧振繞組的中間引出一個(gè)抽頭接入所述開(kāi)關(guān)管的漏極，所述諧振繞組的輸入端接入直流電源正極，輸出端接入所述諧振電容的輸入端，所述諧振電容的輸出端接入負(fù)載，所述負(fù)載的另一端接入直流電源正極(或直流電源負(fù)極)，所述開(kāi)關(guān)管的源極接入直流電源的負(fù)極，所述功率穩(wěn)定繞組接入所述功率穩(wěn)定電路，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組還接入輔助電源電路，所述功率穩(wěn)定電路和所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路都接入所述開(kāi)關(guān)管的柵極，所述輔助電源電路給所述功率穩(wěn)定電路和所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路提供輔助電源。當(dāng)接通所述直流電源時(shí)，所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻給所述開(kāi)關(guān)管柵極提供導(dǎo)通電壓，使所述開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，所述功率穩(wěn)定繞組感應(yīng)的電壓，通過(guò)所述功率穩(wěn)定電路，輸出正脈沖加于所述開(kāi)關(guān)管柵極上，進(jìn)一步使所述開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，同時(shí)，所述諧振繞組的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容充電，這期間諧振電容充電電流逐漸減小，所述諧振繞組的原邊(接入直流電源正極和所述開(kāi)關(guān)管漏極之間的部分繞組)電感電流逐漸增大，在所述功率穩(wěn)定電路的控制下，所述開(kāi)關(guān)管截止，同時(shí)，在所述諧振電容上的電壓(不能突變)作用下，所述開(kāi)關(guān)管漏極電壓由零伏逐漸上升，所述諧振繞組和所述諧振電容通過(guò)所述負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)所述開(kāi)關(guān)管在所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路檢測(cè)到所述變壓器磁芯磁通歸零(即所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組電壓為零)時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。其中，所述裝置還包括整流器和功率因數(shù)補(bǔ)償電路，由所述整流器和所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路，將輸入交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源并輸出直流電壓。所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路包括充放電電感，充放電二極管，整流二極管，充放電電容，輸入和輸出濾波電容。所述輸入濾波電容分別接入所述整流器的正負(fù)極，所述輸出濾波電容正負(fù)極分別接入所述原直流電源正負(fù)極的端子上，所述充放電電感的輸入端接入所述整流器正極，輸出端接入所述充放電二極管的正極，所述充放電電容分別接入所述充放電二極管的負(fù)極和所述整流器的負(fù)極，所述整流器負(fù)極接入所述輸出電容的負(fù)極，所述整流二極管的正負(fù)極分別接入所述充放電二極管的負(fù)極和所述輸出電容的正極，所述負(fù)載兩端分別接入所述充放電二極管的負(fù)極和所述諧振電容的輸出端。當(dāng)接通交流電源時(shí)，所述整流器輸出端產(chǎn)生正弦脈沖直流電，通過(guò)所述輸入電容的高頻濾波，再通過(guò)所述充放電電感、所述充放電二極管和所述整流二極管對(duì)所述輸出電容充電和濾波，輸出直流電源電壓。所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻給所述開(kāi)關(guān)管柵極提供導(dǎo)通電壓，使所述開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，所述功率穩(wěn)定繞組感應(yīng)的電壓，通過(guò)所述功率穩(wěn)定電路，輸出正脈沖加于所述開(kāi)關(guān)管柵極上，進(jìn)一步使所述開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，所述諧振繞組的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，由所述整流器的正極，通過(guò)所述充放電電感、所述充放電二極管、所述負(fù)載對(duì)所述諧振電容充電，所述充放電電感儲(chǔ)能，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，所述諧振繞組輸出端產(chǎn)生正電壓，加上所述諧振電容在前半周充滿(mǎn)的正電壓，通過(guò)所述整流二極管回到所述諧 振繞組的輸入端對(duì)所述負(fù)載放電，同時(shí)，所述充放電電感上的儲(chǔ)能通過(guò)所述充放電二極管對(duì)所述充放電電容放電，由于所述充放電電容容量小，所述充放電電感進(jìn)一步通過(guò)所述整流二極管對(duì)所述輸出濾波電容放電。這樣，交流電網(wǎng)的電流通過(guò)所述整流器，和所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路，使交流電流始終處于連續(xù)供電狀態(tài)。其中，所述變壓器是帶氣隙的儲(chǔ)能電感。其中，選取所述電容的數(shù)值(1000-4000pF)和所述變壓器的所述諧振繞組的電感值(15-2mH)，使其滿(mǎn)足諧振的條件，使所述電容與所述變壓器的所述諧振繞組諧振。其中，所述裝置不含所述功率穩(wěn)定繞組，增加直流電源電壓檢測(cè)電路，所述功率穩(wěn)定電路，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路的值，按比例調(diào)節(jié)給所述開(kāi)關(guān)管柵極的驅(qū)動(dòng)脈寬，使輸出功率穩(wěn)定。所述裝置包括變壓器、開(kāi)關(guān)管、諧振電容、功率穩(wěn)定電路，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，偏置電阻，電壓檢測(cè)電路。所述變壓器包括諧振繞組、零點(diǎn)檢測(cè)繞組。所述偏置電阻接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，所述諧振繞組的中間引出一個(gè)抽頭接入所述開(kāi)關(guān)管的漏極，所述諧振繞組的輸入端接入直流電源正極，輸出端接入所述諧振電容的輸入端，所述諧振電容的輸出端接入負(fù)載，所述負(fù)載的另一端接入直流電源正極(或直流電源負(fù)極)，所述開(kāi)關(guān)管的源極接入直流電源的負(fù)極，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，所述功率穩(wěn)定電路接入所述開(kāi)關(guān)管的柵極，所述輔助電源電路給所述功率穩(wěn)定電路提供輔助電源。 當(dāng)接通直流電源時(shí)，所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻給所述輔助電壓提供電壓，所述輔助電源給所述功率穩(wěn)定電路提供電壓，所述功率穩(wěn)定電路，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路的值，按比例調(diào)節(jié)給所述開(kāi)關(guān)管柵極的驅(qū)動(dòng)脈寬，使所述開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，同時(shí)，所述諧振繞組的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容充電，這期間諧振電容充電電流逐漸減小，所述諧振繞組的原邊(接入直流電源正極和所述開(kāi)關(guān)管漏極之間的部分繞組)電感電流逐漸增大，在所述功率穩(wěn)定電路的控制下，所述開(kāi)關(guān)管截止，同時(shí)，在所述諧振電容上的電壓(不能突變)作用下，所述開(kāi)關(guān)管漏極電壓由零伏逐漸上升，所述諧振繞組和所述諧振電容通過(guò)所述負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)所述開(kāi)關(guān)管在所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路檢測(cè)到所述變壓器磁芯磁通歸零(即所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組電壓為零)時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。其中，所述裝置還包括輸出整流電路，通過(guò)所述輸出整流電路，把功率穩(wěn)定的輸出，轉(zhuǎn)為電流穩(wěn)定的直流輸出。所述輸出整流電路包括整流二極管A，整流二極管B，濾波電容。所述整流二極管A的負(fù)極接入所述諧振電容的輸出端，正極接入所述直流電源的正極(或負(fù)極)或所述充放電二極管的負(fù)極，所述整流二極管B的正極接入所述諧振電容的輸出端，負(fù)極接入直流負(fù)載，所述直流負(fù)載的另一端接入所述直流電源的正極(或負(fù)極)或所述充放電二極管的負(fù)極，所述濾波電容兩端分別接入所述直流負(fù)載的兩端。本發(fā)明公開(kāi)了一種單端諧振電源裝置，所述裝置利用了單端諧振電路，來(lái)產(chǎn)生穩(wěn)定輸出功率的高頻交流電源，對(duì)負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，包括變壓器、開(kāi)關(guān)管、諧振電容、功率穩(wěn)定電路，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，偏置電阻；所述變壓器包括諧振繞組、功率穩(wěn)定繞組和零點(diǎn)檢測(cè)繞組。所述諧振繞組的中間引出一個(gè)抽頭接入開(kāi)關(guān)管的漏極。電路工作時(shí)，電源通過(guò) 偏置電阻給開(kāi)關(guān)管柵極提供導(dǎo)通電壓，使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，諧振繞組的輸出負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容充電，同時(shí)，諧振繞組的原邊電感電流逐漸增大，在功率穩(wěn)定電路的控制下，開(kāi)關(guān)管截止，同時(shí)，在諧振電容上的電壓作用下，所述開(kāi)關(guān)管漏極電壓由零伏逐漸上升，諧振繞組和諧振電容通過(guò)負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)開(kāi)關(guān)管在零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路檢測(cè)到變壓器磁芯磁通歸零時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。本發(fā)明裝置還包括輸出整流電路，通過(guò)所述輸出整流電路，把功率穩(wěn)定的輸出，轉(zhuǎn)為電流穩(wěn)定的直流輸出，驅(qū)動(dòng)LED。


以下附圖有助于詳細(xì)的理解本發(fā)明，但僅僅是為了舉例解釋說(shuō)明，不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明的限制。圖I為本發(fā)明單端諧振電源裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明單端諧振電源裝置帶功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娐方Y(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明單端諧振電源裝置的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明。下面的說(shuō)明將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目的和特征。如圖I所示為本發(fā)明單端諧振電源裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖，本單端諧振電源裝置包括變壓器I、開(kāi)關(guān)管2、諧振電容3、功率穩(wěn)定電路4，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5，偏置電阻8。所述變壓器I包括諧振繞組11、功率穩(wěn)定繞組12和零點(diǎn)檢測(cè)繞組13。 所述諧振繞組11的中間引出一個(gè)抽頭接入所述開(kāi)關(guān)管2的漏極，所述諧振繞組11的輸入端接入直流電源正極，輸出端接入所述諧振電容3的輸入端，所述諧振電容3的輸出端接入負(fù)載，所述負(fù)載的另一端接入直流電源正極(或直流電源負(fù)極)，所述開(kāi)關(guān)管2的源極接入直流電源的負(fù)極，所述功率穩(wěn)定繞組12接入所述功率穩(wěn)定電路4，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組13接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組13還接入輔助電源電路，所述功率穩(wěn)定電路4和所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5都接入所述開(kāi)關(guān)管2的柵極，所述輔助電源電路給所述功率穩(wěn)定電路4和所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5提供輔助電源。當(dāng)接通直流電源時(shí)，所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻8給所述開(kāi)關(guān)管2柵極提供導(dǎo)通電壓，使所述開(kāi)關(guān)管2導(dǎo)通，所述功率穩(wěn)定繞組12感應(yīng)的電壓，通過(guò)所述功率穩(wěn)定電路4，輸出正脈沖加于所述開(kāi)關(guān)管2柵極上，進(jìn)一步使所述開(kāi)關(guān)管2飽和導(dǎo)通，同時(shí)，所述諧振繞組11的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容3充電，這期間諧振電容3充電電流逐漸減小，所述諧振繞組11的原邊(接入直流電源正極和所述開(kāi)關(guān)管2漏極之間的部分繞組)電感電流逐漸增大，在所述功率穩(wěn)定電路4的控制下，所述開(kāi)關(guān)管2截止，同時(shí)，在所述諧振電容3上的電壓(不能突變)作用下，所述開(kāi)關(guān)管2漏極電壓由零伏逐漸上升，所述諧振繞組11和所述諧振電容3通過(guò)所述負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)所述開(kāi)關(guān)管2在所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5檢測(cè)到所述變壓器I磁芯磁通歸零(即所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組13電壓為零)時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管 2。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管2工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。參考圖2為本單端諧振電源裝置帶功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娐方Y(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示裝置還包括整流器6和功率因數(shù)補(bǔ)償電路7，由所述整流器6和所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路7，將輸入交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源并輸出直流電壓。所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路7包括充放電電感71，充放電二極管72，整流二極管73，充放電電容74，輸入濾波電容75和輸出濾波電容76。所述輸入濾波電容75分別接入所述整流器6的正負(fù)極，所述輸出濾波電容76正負(fù)極分別接入所述原直流電源正負(fù)極的端子上，所述充放電電感71的輸入端接入所述整流器6正極，輸出端接入所述充放電二極管72的正極，所述充放電電容75分別接入所述充放電二極管72的負(fù)極和所述整流器6的負(fù)極，所述整流器6負(fù)極接入所述輸出電容76的負(fù)極，所述整流二極管73的正負(fù)極分別接入所述充放電二極管72的負(fù)極和所述輸出電容76的正極，所述負(fù)載兩端分別接入所述充放電二極管72的負(fù)極和所述諧振電容3的輸出端。當(dāng)接通交流電源時(shí)，所述整流器6輸出端產(chǎn)生正弦脈沖直流電，通過(guò)所述輸入電容75的高頻濾波，再通過(guò)所述充放電電感71、所述充放電二極管72和所述整流二極管73對(duì)所述輸出電容76充電和濾波，輸出直流電源電壓。所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻8給所述開(kāi)關(guān)管2柵極提供導(dǎo)通電壓，使所述開(kāi)關(guān)管2導(dǎo)通，所述功率穩(wěn)定繞組12感應(yīng)的電壓，通過(guò)所述功率穩(wěn)定電路4，輸出正脈沖加于所述開(kāi)關(guān)管2柵極上，進(jìn)一步使所述開(kāi)關(guān)管2飽和導(dǎo)通，所述諧振繞組11的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，由所述整流器6的正極，通過(guò)所述充放電電感71、所述充放電二極管72、所述負(fù)載對(duì)所述諧振電容充電3，所述充放電電感71儲(chǔ)能，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管2截止時(shí)，所述諧振繞組11輸出端產(chǎn)生正電壓，加上所述諧振電容3在前半周充滿(mǎn)的正電壓，通過(guò)所述整流二極管73回到所述諧振繞組11的輸入端對(duì)所述負(fù)載放電，同時(shí)，所述充放電電感71上的儲(chǔ)能通過(guò)所述充放電二極管72對(duì)所述充放電電容75放電，由于所述充放電電容75容量小，所述充放電電感71進(jìn)一步通過(guò)所述整流二極管73對(duì)所述輸出濾波電容76放電。這樣，交流電網(wǎng)的電流通過(guò)所述整流器6，和所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路7，使交流電流始終處于連續(xù)供電狀態(tài)(實(shí)測(cè)功率因數(shù)達(dá)到O. 99或以上)。參考圖3為本發(fā)明單端諧振電源裝置的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。對(duì)比圖1，圖3所述裝置不含所述功率穩(wěn)定繞組12，增加直流電源電壓檢測(cè)電路41，所述功率穩(wěn)定電路4，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路41的值，按比例調(diào)節(jié)給所述開(kāi)關(guān)管2柵極的驅(qū)動(dòng)脈寬，使輸出功率穩(wěn)定。圖3為裝置包括變壓器I、開(kāi)關(guān)管2、諧振電容3、功率穩(wěn)定電路4，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5，偏置電阻8，電壓檢測(cè)電路41。所述變壓器I包括諧振繞組11、零點(diǎn)檢測(cè)繞組13。
所述偏置電阻8接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5，所述諧振繞組11的中間引出一個(gè)抽頭接入所述開(kāi)關(guān)管2的漏極，所述諧振繞組11的輸入端接入直流電源正極，輸出端接入所述諧振電容3的輸入端，所述諧振電容3的輸出端接入負(fù)載，所述負(fù)載的另一端接入直流電源正極(或直流電源負(fù)極)，所述開(kāi)關(guān)管2的源極接入直流電源的負(fù)極，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組13接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5，所述功率穩(wěn)定電路4接入所述開(kāi)關(guān)管2的柵極，所述輔助電源電路5給所述功率穩(wěn)定電路4提供輔助電源。當(dāng)接通直流電源時(shí)，所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻8給所述輔助電壓5提供電壓，所述輔助電源5給所述功率穩(wěn)定電路4提供電壓，所述功率穩(wěn)定電路4，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路41的值，按比例調(diào)節(jié)給所述開(kāi)關(guān)管2柵極的驅(qū)動(dòng)脈寬，使所述開(kāi)關(guān)管2飽和導(dǎo)通，同時(shí)，所述諧振繞組11的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容3充電，這期間諧振電容3充電電流逐漸減小，所述諧振繞組11的原邊(接入直流電源正極和所述開(kāi)關(guān)管2漏極之間的部分繞組)電感電流逐漸增大，在所述功率穩(wěn)定電路4的控制下，所述開(kāi)關(guān)管2截止，同時(shí)，在所述諧振電容3上的電壓(不能突變)作用下，所述開(kāi)關(guān)管2漏極電壓由零伏逐漸上升，所述諧振繞組11和所述諧振電容3通過(guò)所述負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)所述開(kāi)關(guān)管2在所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路5檢測(cè)到所述變壓器I磁芯磁通歸零(即所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組13電壓為零)時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管2。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管2工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。圖1、2、3所述裝置還包括輸出整流電路；通過(guò)所述輸出整流電路，把功率穩(wěn)定的輸出，轉(zhuǎn)為電流穩(wěn)定的直流輸出，驅(qū)動(dòng)LED。所述輸出整流電路包括整流二極管A，整流二極管B，濾波電容。所述整流二極管A的負(fù)極接入所述諧振電容3的輸出端，正極接入圖1、3所述直流電源的正極(或負(fù)極)或圖2所述充放電二極管72的負(fù)極，所述整流二極管B的正極接入所述諧振電容3的輸出端，負(fù)極接入直流負(fù)載，所述直流負(fù)載的另一端接入圖1、3所述直流電源的正極(或負(fù)極)或圖2所述充放電二極管72的負(fù)極，所述濾波電容兩端分別接入所述直流負(fù)載的兩端。
權(quán)利要求
1.一種單端諧振電源裝置，其特征在于包括變壓器、開(kāi)關(guān)管、諧振電容、功率穩(wěn)定電路，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，偏置電阻；所述變壓器包括諧振繞組、功率穩(wěn)定繞組和零點(diǎn)檢測(cè)繞組。所述諧振繞組的中間引出一個(gè)抽頭接入所述開(kāi)關(guān)管的漏極，所述諧振繞組的輸入端接入直流電源正極，輸出端接入所述諧振電容的輸入端，所述諧振電容的輸出端接入負(fù)載，所述負(fù)載的另一端接入直流電源正極(或直流電源負(fù)極)，所述開(kāi)關(guān)管的源極接入直流電源的負(fù)極，所述功率穩(wěn)定繞組接入所述功率穩(wěn)定電路，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組還接入輔助電源電路，所述功率穩(wěn)定電路和所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路都接入所述開(kāi)關(guān)管的柵極，所述輔助電源電路給所述功率穩(wěn)定電路和所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路提供輔助電源。
當(dāng)接通直流電源時(shí)，所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻給所述開(kāi)關(guān)管柵極提供導(dǎo)通電壓，使所述開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，所述功率穩(wěn)定繞組感應(yīng)的電壓，通過(guò)所述功率穩(wěn)定電路，輸出正脈沖加于所述開(kāi)關(guān)管柵極上，進(jìn)ー步使所述開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，同時(shí)，所述諧振繞組的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容充電，這期間諧振電容充電電流逐漸減小，所述諧振繞組的原邊(接入直流電源正極和所述開(kāi)關(guān)管漏極之間的部分繞組)電感電流逐漸增大，在所述功率穩(wěn)定電路的控制下，所述開(kāi)關(guān)管截止，同時(shí)，在所述諧振電容上的電壓(不能突變)作用下，所述開(kāi)關(guān)管漏極電壓由零伏逐漸上升，所述諧振繞組和所述諧振電容通過(guò)所述負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)所述開(kāi)關(guān)管在所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路檢測(cè)到所述變壓器磁芯磁通歸零(即所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組電壓為零)時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)電源裝置，其特征在于，所述裝置還包括整流器和功率因數(shù)補(bǔ)償電路，由所述整流器和所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路，將輸入交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源并輸出直流電壓。所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路包括充放電電感，充放電ニ極管，整流ニ極管，充放電電容，輸入和輸出濾波電容。所述輸入濾波電容分別接入所述整流器的正負(fù)極，所述輸出濾波電容正負(fù)極分別接入所述原直流電源正負(fù)極的端子上，所述充放電電感的輸入端接入所述整流器正極，輸出端接入所述充放電ニ極管的正極，所述充放電電容分別接入所述充放電ニ極管的負(fù)極和所述整流器的負(fù)極，所述整流器負(fù)極接入所述輸出電容的負(fù)極，所述整流ニ極管的正負(fù)極分別接入所述充放電ニ極管的負(fù)極和所述輸出電容的正極，所述負(fù)載兩端分別接入所述充放電ニ極管的負(fù)極和所述諧振電容的輸出端。
當(dāng)接通交流電源時(shí)，所述整流器輸出端產(chǎn)生正弦脈沖直流電，通過(guò)所述輸入電容的高頻濾波，再通過(guò)所述充放電電感、所述充放電ニ極管和所述整流ニ極管對(duì)所述輸出電容充電和濾波，輸出直流電源電壓。所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻給所述開(kāi)關(guān)管柵極提供導(dǎo)通電壓，使所述開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，所述功率穩(wěn)定繞組感應(yīng)的電壓，通過(guò)所述功率穩(wěn)定電路，輸出正脈沖加于所述開(kāi)關(guān)管柵極上，進(jìn)ー步使所述開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，所述諧振繞組的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，由所述整流器的正極，通過(guò)所述充放電電感、所述充放電ニ極管、所述負(fù)載對(duì)所述諧振電容充電，所述充放電電感儲(chǔ)能，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，所述諧振繞組輸出端產(chǎn)生正電壓，加上所述諧振電容在前半周充滿(mǎn)的正電壓，通過(guò)所述整流ニ極管回到所述諧振繞組的輸入端對(duì)所述負(fù)載放電，同時(shí)，所述充放電電感上的儲(chǔ)能通過(guò)所述充放電ニ極管對(duì)所述充放電電容放電，由于所述充放電電容容量小，所述充放電電感進(jìn)ー步通過(guò)所述整流ニ極管對(duì)所述輸出濾波電容放電。這樣，交流電網(wǎng)的電流通過(guò)所述整流器，和所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路，使交流電流始終處于連續(xù)供電狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于所述變壓器是帶氣隙的儲(chǔ)能電感。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的裝置，其特征在干選取所述電容的數(shù)值(1000-4000pF)和所述變壓器的所述諧振繞組的電感值(15-2mH)，使其滿(mǎn)足諧振的條件，使所述電容與所述變壓器的所述諧振繞組諧振。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的裝置，其特征在于所述裝置不含所述功率穩(wěn)定繞組，増加直流電源電壓檢測(cè)電路，所述功率穩(wěn)定電路，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路的值，按比例調(diào)節(jié)給所述開(kāi)關(guān)管柵極的驅(qū)動(dòng)脈寬，使輸出功率穩(wěn)定。所述裝置包括變壓器、開(kāi)關(guān)管、諧振電容、功率穩(wěn)定電路，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，偏置電阻，電壓檢測(cè)電路。所述變壓器包括諧振繞組、零點(diǎn)檢測(cè)繞組。所述偏置電阻接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，所述諧振繞組的中間引出一個(gè)抽頭接入所述開(kāi)關(guān)管的漏極，所述諧振繞組的輸入端接入直流電源正極，輸出端接入所述諧振電容的輸入端，所述諧振電容的輸出端接入負(fù)載，所述負(fù)載的另一端接入直流電源正極(或直流電源負(fù)極)，所述開(kāi)關(guān)管的源極接入直流電源的負(fù)極，所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組接入所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路，所述功率穩(wěn)定電路接入所述開(kāi)關(guān)管的柵扱，所述輔助電源電路給所述功率穩(wěn)定電路提供輔助電源。
當(dāng)接通直流電源時(shí)，所述直流電源正極通過(guò)所述偏置電阻給所述輔助電壓提供電壓，所述輔助電源給所述功率穩(wěn)定電路提供電壓，所述功率穩(wěn)定電路，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路的值，按比例調(diào)節(jié)給所述開(kāi)關(guān)管柵極的驅(qū)動(dòng)脈寬，使所述開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，同時(shí)，所述諧振繞組的輸出端產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述負(fù)載，向諧振電容充電，這期間諧振電容充電電流逐漸減小，所述諧振繞組的原邊(接入直流電源正極和所述開(kāi)關(guān)管漏極之間的部分繞組)電感電流逐漸增大，在所述功率穩(wěn)定電路的控制下，所述開(kāi)關(guān)管截止，同時(shí)，在所述諧振電容上的電壓(不能突變)作用下，所述開(kāi)關(guān)管漏極電壓由零伏逐漸上升，所述諧振繞組和所述諧振電容通過(guò)所述負(fù)載產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)所述開(kāi)關(guān)管在所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)所述零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路檢測(cè)到所述變壓器磁芯磁通歸零(即所述零點(diǎn)檢測(cè)繞組電壓為零)時(shí)，開(kāi)通所述開(kāi)關(guān)管。至此，新的周期開(kāi)始，所述開(kāi)關(guān)管工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗極小。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括輸出整流電路；通過(guò)所述輸出整流電路，把功率穩(wěn)定的輸出，轉(zhuǎn)為電流穩(wěn)定的直流輸出。所述輸出整流電路包括整流ニ極管A，整流ニ極管B，濾波電容。所述整流ニ極管A的負(fù)極接入所述諧振電容的輸出端，正極接入所述直流電源的正極(或負(fù)極)或所述充放電ニ極管的負(fù)扱，所述整流ニ極管B的正極接入所述諧振電容的輸出端，負(fù)極接入直流負(fù)載，所述直流負(fù)載的另一端接入所述直流電源的正極(或負(fù)極)或所述充放電ニ極管的負(fù)極，所述濾波電容兩端分別接入所述直流負(fù)載的兩端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單端諧振電源裝置，包括變壓器、開(kāi)關(guān)管、諧振電容、功率穩(wěn)定電路，零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路；所述變壓器包括諧振繞組、功率穩(wěn)定繞組和零點(diǎn)檢測(cè)繞組。所述諧振繞組的中間引出一個(gè)抽頭接入開(kāi)關(guān)管的漏極。電源通過(guò)偏置電阻給開(kāi)關(guān)管柵極提供導(dǎo)通電壓，使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，諧振繞組的輸出負(fù)電壓，向諧振電容充電，在功率穩(wěn)定電路的控制下，開(kāi)關(guān)管截止，同時(shí)，在諧振電容上的電壓作用下，所述開(kāi)關(guān)管漏極電壓由零伏逐漸上升，此時(shí)開(kāi)關(guān)管在零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路的作用下保持截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)零點(diǎn)檢測(cè)/輔助電源電路檢測(cè)到變壓器磁芯磁通歸零時(shí)，所述開(kāi)關(guān)管開(kāi)通。所述開(kāi)關(guān)管工作在“零”電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷狀態(tài)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102820786SQ201110175518
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者葉建國(guó) 申請(qǐng)人:葉建國(guó)