本實用新型涉及電力電子技術領域,尤其涉及一種電源用整流橋堆。
背景技術:
開關電源是利用電子開關器件,比如,晶體管、場效應管和可控硅閘流管等對輸入的電壓進行脈沖調(diào)制,從而實現(xiàn)AC/DC或者DC/DC的電壓變換,達到輸出穩(wěn)定電壓的目的。開關電源在電力電子技術領域中應用廣泛,例如,電力設備、醫(yī)療設備、安防監(jiān)控設備和工控設備等都需要配備開關電源。
開關電源在使用過程中,需要啟動電路來為其提供一個初始的啟動電壓和電流來將其啟動。通常,在現(xiàn)有的技術中,開關電源都與整流橋(即橋堆)配合使用。整流橋利用二極管的單向?qū)ㄗ饔脕硗瓿山涣麟姷街绷麟姷霓D(zhuǎn)化,常見的整流橋包括全橋整流和半橋整流,全橋整流是將連接好的橋式整流電路的四個二極管封裝在一起,半橋整流是將四個二極管橋式整流的一半封裝在一起。整流橋在使用時,要根據(jù)使用的需要來考慮整流電路和工作電壓。如圖1所示,常見的整流橋主要是由四個特性配對的二極管組成橋路,來實現(xiàn)把輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為輸出的直流電壓并調(diào)整電流方向的作用。在整流橋的每個工作周期內(nèi),同一時間只有兩個二極管進行工作,通過二極管的單向?qū)üδ?,把交流電轉(zhuǎn)換成單向的直流脈動電壓。一個全橋的整流橋,無論是在電源的正半周期,還是在電源的負半周期,它都能夠為負載供電。如圖2和圖3所示,常見的整流橋封裝形式只有四個引腳,其中兩個是交流輸入引腳,分別連接市電的兩端,另外兩個引腳一個連接直流輸出的正端,一個連接直流輸出的負端。
目前,開關電源的啟動電路都設計在整流濾波電路的后面,由整流濾波電路的輸出電流通過電阻來驅(qū)動開關電源的控制端。由于整流濾波后的電流為整個開關電源電路的總電流,這樣就會使電路消耗的功率大,造成電源的浪費。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型實施例的目的在于提供一種電源用整流橋堆,使得開關電源的啟動電流為整流濾波電路的輸出電流的一半,從而減小了電路消耗的功率。
第一方面,本實用新型實施例提供了一種電源用整流橋堆,包括:全橋整流電路、啟動端、二極管D5和二極管D6;
全橋整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4,其中,D3的陰極連接D1的陽極,D4的陰極連接D2的陽極,D3的陽極連接D4的陽極,D1的陰極連接D2的陰極;
二極管D5的陽極連接二極管D2的陽極,二極管D5的陰極連接啟動端;
二極管D6的陽極連接二極管D1的陽極,二極管D6的陰極連接啟動端。
結(jié)合第一方面,本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式,其中,還包括正極和負極,正極連接二極管D2的陰極,負極連接二極管D4的陽極;
在正極和負極之間連接有負載電阻R。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式,其中,啟動端用于輸出直流電,且直流電的幅值為正極和負極之間輸出直流電幅值的二分之一。
本實用新型實施例提供的一種電源用整流橋堆,該裝置包括:全橋整流電路、啟動端、二極管D5和二極管D6,全橋整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4,其中,D3的陰極連接D1的陽極,D4的陰極連接D2的陽極,D3的陽極連接D4的陽極,D1的陰極連接D2的陰極,二極管D5的陽極連接二極管D2的陽極,二極管D5的陰極連接啟動端,二極管D6的陽極連接二極管D1的陽極,二極管D6的陰極連接啟動端。
由于,傳統(tǒng)的電路中是由全橋整流后的電流來為開關電源來提供啟動的,而本設計中啟動端連接的二極管個數(shù)為兩個,且,兩個二極管均并聯(lián)在啟動端和市電之間,啟動端用于為開關電源提供啟動電流,這樣,使得開關電源的啟動電流為整流濾波電路的輸出電流的一半,從而減小了電路消耗的功率,也縮短了開關電源的啟動時間。
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1示出了傳統(tǒng)橋堆的原理圖;
圖2示出了傳統(tǒng)橋堆的封裝結(jié)構圖;
圖3示出了傳統(tǒng)橋堆的另一種封裝結(jié)構圖;
圖4示出了本實用新型實施例所提供的一種電源用整流橋堆的原理圖;
圖5示出了本實用新型實施例所提供的一種電源用整流橋堆的封裝結(jié)構圖;
圖6示出了本實用新型實施例所提供的一種電源用整流橋堆的另一種封裝結(jié)構圖;
圖7示出了傳統(tǒng)橋堆在開關電源中的應用圖;
圖8示出了本實用新型實施例所提供的一種電源用整流橋堆在開關電源中的應用圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?;诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?,本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型的簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或組件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。其中,術語“第一位置”和“第二位置”為兩個不同的位置。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個組件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
目前,開關電源的的啟動端口多是由全橋整流電路輸出后的電流進行驅(qū)動的,因此,在整個電路的工作時,啟動速度比較慢。而且,電流通過電阻時也會造成很大的功率損耗,為此,本申請在全橋整流電路的基礎上提出了一種電源用整流橋堆。
一種電源用整流橋堆包括:全橋整流電路、啟動端、二極管D5和二極管D6;
全橋整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4,其中,D3的陰極連接D1的陽極,D4的陰極連接D2的陽極,D3的陽極連接D4的陽極,D1的陰極連接D2的陰極;
二極管D5的陽極連接二極管D2的陽極,二極管D5的陰極連接啟動端;
二極管D6的陽極連接二極管D1的陽極,二極管D6的陰極連接啟動端。
如圖4所示,全橋整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4。D1和D4組成一個橋路,D2和D3組成一個橋路。其中,二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4采用同一種型號,這樣,整流橋兩個橋臂的參數(shù)一致,通過兩個橋臂整流得到的直流電比較平穩(wěn)。在實際使用時,二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4多采用平面型硅二極管。具體型號的選擇需要根據(jù)要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的二極管。
如圖4所示,二極管D5連接在第一交流輸入和啟動端之間,二極管D6連接在第二交流輸入和啟動端之間??紤]到電路的穩(wěn)定性,二極管D5和二極管D6選用與二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4同一種型號的二極管。
一種電源用整流橋堆還包括正極和負極,正極連接二極管D2的陰極,負極連接二極管D4的陽極,在正極和負極之間連接有負載電阻R。
負載電阻R兩端的直流電壓作為驅(qū)動開關電源的啟動電壓。
啟動端用于輸出直流電,其中,直流電是通過二極管D5和二極管D6整流后得到的,由于,啟動端連接的二極管個數(shù)為兩個,且,兩個二極管均并聯(lián)在啟動端和市電之間,所以,直流電的幅值為原有整流橋輸出幅值的二分之一。
當在如圖4所示的電路中,引入市電后,交流電流分別流經(jīng)二極管D1、D4,二極管D2、D3、二極管D5以及二極管D6,進行整流,即通過二極管的單向?qū)ㄗ饔茫玫街绷麟?。二極管D1、D4和二極管D2、D3為整流橋的兩個橋臂,市電流經(jīng)上述兩個橋臂后輸出直流電,直流電分別連接到直流輸出端2的正極和負極,為后續(xù)的電路應用。同時,市電的交流電流分別流經(jīng)并聯(lián)的二極管D5以及二極管D6,在啟動端得到直流電流,以供后續(xù)的電路應用。
在實際應用中,需要對上述整流橋堆進行封裝,這樣才便于使用。較傳統(tǒng)的封裝形式而言,本橋堆連接的二極管個數(shù)為六個,在傳統(tǒng)橋堆的基礎上增加兩個二極管芯片封裝在一起,橋堆的引腳為五個PIN。其中,一種封裝形式包括上述整流橋堆,還包括封裝殼體和引腳;
封裝殼體為絕緣殼體,且,整流橋堆位于封裝殼體的內(nèi)部;
引腳包括交流輸入引腳、直流輸出引腳和啟動電流輸出引腳,交流輸入引腳和直流輸出引腳分別位于封裝殼體的兩側(cè),直流輸出引腳和啟動電流輸出引腳位于封裝殼體的同一側(cè);
具體的,交流輸入引腳包括第一交流輸入引腳和第二交流輸入引腳,直流輸出引腳包括第一直流輸出引腳和第二直流輸出引腳,第一交流輸入引腳和第二交流輸入引腳分布在封裝殼體的同一側(cè),第一直流輸出引腳、第二直流輸出引腳和啟動電流輸出引腳分布在封裝殼體的另一側(cè)。并且,第一交流輸入引腳和第一交流輸入電連接,第二交流輸入引腳和第二交流輸入電連接,第一直流輸出引腳和正極電連接,第二直流輸出引腳和負極電連接。
常見,上述封裝形式的電路被制作成雙列直插式芯片,即引腳分布在封裝殼體的兩側(cè),其中,封裝殼體的材料可選擇塑料、陶瓷和玻璃等。塑料,陶瓷,玻璃。塑料的主要成分是樹脂,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物,其主要成分是樹脂,絕緣性能好,但是導熱性能低。陶瓷,是以天然粘土以及各種天然礦物質(zhì)為主要原料經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制得得材料,質(zhì)地堅硬、耐高溫。玻璃,是由二氧化硅和其他化學物質(zhì)熔融在一起形成的,無固定熔點,抗壓性差。綜上,封裝殼體常采用陶瓷為材料。使用時,將芯片插到印制電路板上相應的焊孔上進行焊接。這樣,芯片與印制電路板的貼合緊密,其引腳與印制電路板上的走線的連接穩(wěn)固,不易損壞。
另一種封裝形式包括上述整流橋堆,還包括封裝殼體和引腳;
封裝殼體為絕緣殼體,且,整流橋堆位于封裝殼體的內(nèi)部;
引腳包括交流輸入引腳、直流輸出引腳和啟動電流輸出引腳,且,交流輸入引腳、直流輸出引腳和啟動電流輸出引腳均位于封裝殼體的同一側(cè);
具體的,交流輸入引腳包括第一交流輸入引腳和第二交流輸入引腳,直流輸出引腳包括第一直流輸出引腳和第二直流輸出引腳,并且,第一交流輸入引腳和第一交流輸入電連接,第二交流輸入引腳和第二交流輸入電連接,第一直流輸出引腳和正極電連接,第二直流輸出引腳和負極電連接。
常見,上述封裝形式的一種電源制作成單列直插式外形,相比于雙列直插式封裝,該種封裝形式的芯片所占用的印制電路板的面積更小,由于其引腳只有一列,故安裝時更為靈活。單列直插式封裝的芯片,在使用時要與其他芯片的引腳焊接牢固,以免芯片在使用時出現(xiàn)錯位等。
在實際的電路應用中,上述電路應用在開關電源中,不僅可以作為啟動電源用,還可以為開關電源作為輔助供電用。
如圖8所示,一種應用上述整流橋堆的電路包括保險絲、共模扼流圈、壓敏電阻和電容等。當有交流電輸入時,用于去除交流輸入的電磁干擾和雜波干擾等,負載電阻R6即為啟動電阻。壓變電路的線圈匝數(shù)可調(diào)節(jié),如圖8所示,變壓器的線圈均可調(diào)節(jié)。
此外,應用電路中還包括濾波電路,濾波電路包括電感L1和電容CB1。如圖8所示,經(jīng)過整流橋之后的電流通過電感L1和電容CB1組成的濾波電路,濾除直流高壓,以供后續(xù)電路使用。
此電路中,巧妙的加入了二極管D5和D6,在市電輸入電路之后,通過整流橋進行整流的同時,通過二極管D5和D6的單向?qū)ㄗ饔?,在啟動端獲得直流電,以驅(qū)動開關電源進行工作,由于,啟動端連接的二極管個數(shù)為整流橋的一半,從而,減小了電流在啟動電阻上的損耗。
實施例一
如圖8所示,在開關電源電路中輸入市電后,市電的交流輸入電流首先流經(jīng)保險絲F1,當輸入電流超出預設的電流值時,保險絲F1自動斷開與市電的連接。之后,輸入電流通過壓敏負載電阻RV1,壓敏負載電阻RV1主要在輸入電流過壓時進行電壓鉗位,使得輸入電壓能相對固定,以保護后級的電路不被損壞。之后,輸入電流流經(jīng)共模扼流圈和電容CX1,去除交流輸入的電磁干擾和雜波干擾等。輸入電流進入整流橋BD1進行全波整流,得到的直流電流通過L1和R1組成的濾波電路進行濾波并流向壓變電路,同時,輸入電流通過二極管D5和D6進行單向整流后,流經(jīng)啟動負載電阻R6,為開關電源芯片U1提供啟動電流,待開關電源芯片U1啟動后,控制壓變電路T1處的電壓值,以實現(xiàn)開關電源的通斷。
本實施例提供的一種電源用整流橋堆,該實施例的技術效果是:由于,在啟動端連接的二極管個數(shù)為兩個,兩個二極管均并聯(lián)在啟動端和市電之間,啟動端用于為開關電源提供啟動電流,這樣,使得開關電源的啟動電流為整流濾波電路的輸出電流的一半,從而減小了電路消耗的功率縮短了啟動時間。
以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型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實用新型揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。