一種整流電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種整流電路，尤其涉及一種可以在單一交流輸入下產生兩路輸出的、且這兩路輸出的電勢區(qū)間可以相互交疊，并具有一定浮動空間的整流電路。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中若要產生正負電壓的輸出，主要有以下幾種方式:(I)傳統(tǒng)的橋式整流電路若要產生多電壓輸出，需要變壓器輸出(次級)繞組中心抽頭，且需要負壓輸出的穩(wěn)壓器件進行穩(wěn)壓，抽頭的上下部分交替導通，半周期內只有半個輸出繞組輸出電流，繞組利用率低下，如圖1所示；(2)傳統(tǒng)的單輸入無抽頭的整流電路，要生成多電壓輸出，其穩(wěn)壓部分仍然需要具有負電壓輸出的三端穩(wěn)壓器件(線性電源如LM7095或開關電源拓撲)如圖2所示；(3)而若要使用正向穩(wěn)壓器件實現(xiàn)拓撲，傳統(tǒng)方法需要增加變壓器的繞組數(shù)，變壓器體積大，且每個繞組導通半周期，繞組的利用率低下，如圖3所示。
[0003]由此可見，傳統(tǒng)方式中若要產生多電壓輸出其負壓輸出的穩(wěn)壓器件的使用是關鍵的，而如果要在傳統(tǒng)設計中拋棄負電壓穩(wěn)壓器件，同時使用兩個正向穩(wěn)壓器件，則必須在變壓器內增加一組獨立的次級繞組，使變壓器的體積變大，且每個次級繞組導通半周期、繞組的利用率低下。而現(xiàn)有技術中，負電壓的穩(wěn)壓器件選型余地較少，而正電壓輸出的三端穩(wěn)壓器件技術成熟，且有大量低功耗、高性能產品可供選擇。因此能夠提出一種能夠同時使用兩個正向穩(wěn)壓器件的多電壓輸出整流電路，則必為一大進步。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，適應現(xiàn)實需要，提供一種可以在單一交流輸入下產生兩路輸出的、且這兩路輸出的電勢區(qū)間可以相互交疊，并具有一定浮動空間的整流電路。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0006]—種整流電路，包括:
[0007]儲能濾波電路SCI，具有輸入節(jié)Apu輸入節(jié)點P2、輸出節(jié)點P3、輸出節(jié)點P4;
[0008]儲能濾波電路SC2，具有輸入節(jié)點Kl、輸入節(jié)點K2、輸出節(jié)點K3、輸出節(jié)點K4;
[0009]單向導電器件Dl，在節(jié)點SI電壓大于節(jié)點Pl電壓時，將節(jié)點SI耦接至節(jié)點Pl;
[0010]單向導電器件D2，在節(jié)點P2電壓大于節(jié)點S2電壓時，將節(jié)點P2耦接至節(jié)點S2;
[0011]單向導電器件D3，在節(jié)點S2電壓大于節(jié)點Kl電壓時，將節(jié)點S2耦接至節(jié)點Kl;
[0012]單向導電器件D4，在節(jié)點K2電壓大于節(jié)點SI電壓時，將節(jié)點K2耦接至節(jié)點SI。
[0013]優(yōu)選的，本電路它還包括:
[0014]正電壓線性穩(wěn)壓器Ul，接入至儲能濾波電路SCl的輸出節(jié)點P3和輸出節(jié)點P4上；
[0015]正電壓線性穩(wěn)壓器U2，接入至儲能濾波電路SC2的輸出節(jié)點K3和輸出節(jié)點K4上。
[0016]優(yōu)選的，所述儲能濾波電路SCl包括電容Cl，所述電容Cl并聯(lián)至輸出節(jié)點P3和輸出節(jié)點P4之間，或電容Cl并聯(lián)至輸出節(jié)點N1、輸出節(jié)點N2之間；所述儲能濾波電路SC2包括電容C3，所述電容C3并聯(lián)至輸出節(jié)點K3和輸出節(jié)點K4之間，或電容C3并聯(lián)至輸出節(jié)點N3、輸出節(jié)點N4之間。
[0017]優(yōu)選的，所述的儲能濾波電路SCl包括并聯(lián)于輸入節(jié)點P1、P2之間的二極管D5和并聯(lián)于輸出節(jié)點P3、P4之間的電容C2，還包括連接至二極管D5陰極和電容C2之間的電感LI，所述電感LI與二極管D5陰極連接點與單向導電器件Dl的輸出端連接，所述二極管D5的陽極與單向導電器件D2的輸入端連接;所述的儲能濾波電路SC2包括并聯(lián)于輸入節(jié)點Kl、K2之間的二極管D6和并聯(lián)于輸出節(jié)點Κ3、Κ4之間的電容C4，還包括連接至二極管D5陽極和電容C4之間的電感L2，所述電感L2與二極管D5陽極連接點與單向導電器件D4的輸入端連接，所述二極管D5的陰極與單向導電器件D3的輸出端連接。
[0018]優(yōu)選的，所述單向導電器件D1、單向導電器件D2、單向導電器件D3、單向導電器件D4均為二極管、三極管、場效應管中的一種?；蛘呤?，所述的單向導電器件D1、單向導電器件D2、單向導電器件D3、單向導電器件D4均由至少兩個二極管、三極管或場效應管串聯(lián)構成?；蛘呤牵鰡蜗驅щ娖骷﨑1、單向導電器件D2、單向導電器件D3、單向導電器件D4均由至少兩個二極管、三極管或場效應管并聯(lián)構成。
[0019]優(yōu)選的，所述的單向導電器件Dl、單向導電器件D2、單向導電器件D3、單向導電器件D4均為二極管。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]1.本發(fā)明的整流電路在使用中可以減少變壓器匝數(shù)或繞組數(shù)，大大減小變壓器體積；同時容易配合使用更加成熟、更加易得、成本更低的正向降壓穩(wěn)壓器件(正向電壓輸出的線性穩(wěn)壓器或開關穩(wěn)壓器)組成精密正負電壓源，而通過本發(fā)明在更低的成本下又能獲得更多可供選擇的設計方案，獲得更少的功耗和更快速的響應。
[0022]2.本發(fā)明的整流電路在使用中可以在單一交流輸入下產生兩路輸出的、且這兩路輸出的電勢區(qū)間可以相互交疊，并具有一定的浮動空間；同時，還具有良好的抗負載不平衡能力，且在正負電源負載不均衡時依然可以穩(wěn)定輸出。
[0023]3.本發(fā)明基于四個單向導電器件的使用，并利用單向導電器件的反向關斷的原理，在一定區(qū)間內允許了兩路輸出電勢的相對浮動，又利用了交流電的雙向特性，在正負半周交替可給兩個儲能電路輸入電能，而實現(xiàn)在單一輸入無變壓器抽頭的同時又給正穩(wěn)壓器提供了可浮動的壓差區(qū)間。
【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有電路之一示意圖。
[0025]圖2為現(xiàn)有電路之二示意圖。
[0026]圖3為現(xiàn)有電路之三示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的整流電路原理示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明的儲能濾波電路SCl結構之一示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明的儲能濾波電路SCl結構之二示意圖。
[0030]圖7為本發(fā)明的儲能濾波電路SC2結構之一示意圖。
[0031 ]圖8為本發(fā)明的儲能濾波電路SC2結構之二示意圖。
[0032]圖9為本發(fā)明的整流電路應用之一不意圖。
[0033]圖10為本發(fā)明的整流電路應用之二示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0035]本發(fā)明人在長期的驗證中發(fā)現(xiàn):在需要穩(wěn)壓的環(huán)境中，輸入電壓相對于參考點的電壓是變化的，不可知的或不精確的，所以其壓差必定是不斷變化的、不可知的或不精確的;而“正負電源”供電系統(tǒng)對“地”(GND)電勢點有特殊要求:它既要作為正電壓電源的電流回流點，也要作為負電壓電源的電流輸出點，所以此電勢輸出點(GND)需要具有雙向的電流流過能力。
[0036]而現(xiàn)有技術中，傳統(tǒng)的精密正負電壓生成方法使用正電壓輸出的三端穩(wěn)壓器(線性穩(wěn)壓器或開關穩(wěn)壓器)和負電壓輸出的三端穩(wěn)壓器，其特點是，參考點均為地電勢點。而對于正電壓線性穩(wěn)壓器，電流從輸出端流出，從地電勢點流回；而對于負電壓線性穩(wěn)壓器，電流從地電勢點流出，從輸出端流回。故在傳統(tǒng)的正負壓電源電路中使用三端穩(wěn)壓器件之前，電路就應當先提供相對于地的正負電壓輸出。也就是說，由于穩(wěn)壓參考點不可以是自身的輸出點，故在傳統(tǒng)的設計中，正電壓的線性穩(wěn)壓器無法生成負電壓穩(wěn)壓，這也就是負電壓線性穩(wěn)壓器(如LM79XX系列)存在的意義。
[0037]諸如，現(xiàn)有技術中，如果需要給精密儀器儀表提供+-12V電源，需要提供一個地(如變壓器中間抽頭)作為參考的零電勢點，然后提供這個地之上的約為+15V的非精密的電壓，再用如LM7812此類的正向輸出穩(wěn)壓器穩(wěn)到+12V的精確電壓。再提供一個約為-15V的非精密電壓，在用如LM7912這類的負輸出穩(wěn)壓器穩(wěn)壓至12V，而不能使用正向的穩(wěn)壓器，而要解決此問題，就需要為負電壓輸出通路提供一定的整體電勢的浮動空間，來適應不停浮動的(變化的，不可知的或不精確的)壓差區(qū)間。
[0038]基于上述陳述，本發(fā)明人為此設計了本實施例中所述的整流電路;具體如下:
[0039]實施例1: 一種整流電路，可參見圖4、圖5、圖7、圖9;它包括:
[0040]儲能濾波電路SCi，具有輸入節(jié)Apu輸入節(jié)點P2、輸出節(jié)點P3、輸出節(jié)點P4;
[0041 ]儲能濾波電路SC2，具有輸入節(jié)點Kl、輸入節(jié)點K2、輸出節(jié)點K3、輸出節(jié)點K4;
[0042]單向導電器件Dl，在節(jié)點SI電壓大于節(jié)點Pl電壓時，將節(jié)點SI耦接至節(jié)點Pl;
[0043]單向導電器件D2，在節(jié)點P2電壓大于節(jié)點S2電壓時，將節(jié)點P2耦接至節(jié)點S2;
[0044]單向導電器件D3，在節(jié)點S2電壓大于節(jié)點Kl電壓時，將節(jié)點S2耦接至節(jié)點Kl;
[0045]單向導電器件D4，在節(jié)點K2電壓大于節(jié)點SI電壓時，將節(jié)點K2耦接至節(jié)點SI。
[0046]進一步的，本電路它還包括:
[0047]正電壓線性穩(wěn)壓器Ul，接入至儲能濾波電路SCl的輸出節(jié)點P3和輸出節(jié)點P4上；
[0048]正電壓線性穩(wěn)壓器U2，接入至儲能濾波電路SC2的輸出節(jié)點K3和輸出節(jié)點K4上。
[0049]由于儲能電路為簡單的電容器，圖4中的節(jié)點Pl與P3連為一個節(jié)點，圖4中的節(jié)點P2與P4連為一個節(jié)點；圖4中的節(jié)點Kl與K3連為一個節(jié)點，圖4中的節(jié)點K2與K4連為一個節(jié)點。故圖5與圖9中的節(jié)點P3，實質對應圖4中的節(jié)點Pl與節(jié)點P3;圖5與圖9中的節(jié)點P4，實質對應圖4中的節(jié)點P2與節(jié)點P4;圖5與圖9中的節(jié)點K3，實質對應圖4中的節(jié)點Kl與節(jié)點K3;圖5與圖9中的節(jié)點K4，實質對應圖4中的節(jié)點K2與節(jié)點K4。圖5中的電容Cl對應圖9中的電容Cl，圖5中的電容C3對應圖9中的電容C3。
[0050]在本實施例中，所述儲能濾波電路SCl第一種結構它包括電