一種串聯電容降壓器的制作方法

專利名稱：一種串聯電容降壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種降壓器，特別是涉及一種串聯電容降壓器。
背景技術：
由發電廠發電并輸送出來的高壓電需經過變壓器的變壓處理后，形成交流市電， 才能進入家庭中供用電設備使用。然而，由于不少用電設備的額定電壓低于當地的供電電 壓，導致較為高壓的當地供電電壓會對額定電壓較低的用電設備產生瞬時沖擊，從而造成 用電設備的極大損耗。因此，較為高壓的當地供電電壓，在進入額定電壓較低的用電設備之 前，需進行降壓處理。電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，可廣泛應用于隔直、耦合、旁路、濾 波、調諧回路、能量轉換、控制電路等方面。除此，電容還具有降壓限流的功能，這主要是利 用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。加上電容本身又不產 生功耗，因而若在電容上串聯一個阻性元件，則該阻性元件兩端所得到的電壓和所產生的 功耗將完全取決于該阻性元件的特性。因此，若將電容串聯在需要降壓和/或可降壓使用 的用電設備的前端，則可以使需要降壓和/或可降壓使用的用電設備免受高電壓的瞬時沖 擊ο

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種串聯電容降壓器，它包括 至少一個降壓主電容，并將該降壓主電容連接在需要降壓和/或可降壓使用的用電設備的 前端，從而解決了現有技術中需要降壓和/或可降壓使用的用電設備容易受高電壓沖擊的 不足之處。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種串聯電容降壓器，包括一 電容降壓模塊，該電容降壓模塊的輸入端接交流市電，電容降壓器的輸出端與需要降壓和/ 或可降壓使用的用電設備的輸入相連接；該電容降壓模塊包括至少一個降壓主電容；該降 壓主電容的一端接輸入端的一端，降壓主電容的另一端接輸出端的一端，輸入端的另一端 與輸出端的另一端直接相連接。所述的電容降壓模塊包括多個降壓主電容，且各個降壓主電容之間相互并聯相 連接；在每個并聯支路中分別設有一控制開關；各控制開關分別與對應的降壓主電容相串 接。所述的電容降壓模塊還包括一用于指示使用狀態的第一發光二極管、一用作常亮 指示的第二發光二極管、用于分壓的一第一電阻及一第二電阻、一濾波電容；該第一電阻的 一端接輸入端的一端，第一電阻的另一端接第一發光二級管的正極，第一發光二極管的負 極接輸出端的一端；第二電阻的一端接所述輸出端的另一端，第二電阻的另一端接第二發 光二極管的正極，第二發光二極管的負極接所述輸出端的一端；濾波電容的一端接所述輸 出端的一端，濾波電容的另一端接所述輸出端的另一端。[0008]所述的電容降壓模塊還包括多個用于指示使用狀態的第一發光二極管，一個用作 常亮指示的第二發光二極管、用于分壓的多個第一電阻及一個第二電阻、一個濾波電容；各 個第一電阻的一端分別對應與所述各個并聯支路的降壓主電容的一端相連接并接在輸入 端的一端，各個第一電阻的另一端分別對應與各個第一發光二極管的正極相連接；各個第 一發光二極管的負極分別對應與所述各個并聯支路的降壓主電容的另一端相連接并接在 輸出端的一端；第二電阻的一端接所述輸出端的另一端，第二電阻的另一端與第二發光二 極管的正極相連接，第二發光二極管的負極與所述輸出端的一端相連接；濾波電容的一端 接所述輸出端的一端，濾波電容的另一端接所述輸出端的另一端。所述的電容降壓器還包括一微電腦控制系統和負載檢測模塊，負載檢測模塊的輸 出接至微電腦控制系統，微電腦控制系統的輸出分別與各控制開關相連接。本實用新型的有益效果是，由于采用了在需要降壓和/或可降壓使用的用電設備 的前端連接一電容降壓模塊，且該電容降壓模塊包括至少一個降壓主電容，使得電容降壓 模塊在一定范圍內可以防止用電設備受到高電壓的沖擊，即保證用電設備在高電壓的情況 下，仍可正常工作，因此減少了用電設備的發生故障的機率、節省維修費用；該電容降壓模 塊還可以在正常電壓下，降低用電設備的電源損耗，達到節約電能的目的；該電容降壓模塊 還可以在負載短路時，起限流作用。此外，電容降壓模塊的降壓主電容本身還具有成本低、 無噪音、無電磁效應、經久耐用等特點。綜上所述，在需要降壓和/或可降壓使用的用電設備的前端使用電容降壓模塊 后，可有效提高電路的功率因數，降低電路的無功功率損耗；可有效節約電能。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種串 聯電容降壓器不局限于實施例。

圖1是實施例一本實用新型的電路連接示意圖；圖2是實施例二本實用新型的電路連接示意圖；圖3是實施例三本實用新型的電路連接示意圖；圖4是實施例四本實用新型的電路連接示意圖。
具體實施方式
實施例一，請參見圖1所示，本實用新型的一種串聯電容降壓器，包括一電容降壓 模塊1，該電容降壓模塊1的輸入端IN接交流市電，電容降壓模塊1的輸出端OUT與需要 降壓和/或可降壓使用的用電設備的輸入相連接；該電容降壓模塊1包括一個降壓主電容 Cl ；該降壓主電容Cl的一端接電容降壓模塊1的輸入端IN的一端，該降壓主電容Cl的另 一端接電容降壓模塊ι的輸出端OUT的一端；電容降壓模塊1的輸入端IN的另一端和輸出 端OUT的另一端直接相連接。實施例二，請參見圖2所示，本實用新型的一種串聯電容降壓器，其與實施例一的 不同之處在于其電容降壓模塊1還包括一用于指示使用狀態的第一發光二極管D1、一用 作常亮指示的第二發光二極管D2、用于分壓的一第一電阻Rl及一第二電阻R2、一濾波電容 C2 ；其中，該第一電阻Rl的一端接輸入端IN的一端，第一電阻Rl的另一端接第一發光二級
4管Dl的正極，第一發光二極管Dl的負極接輸出端OUT的一端；第二電阻R2的一端接輸出 端OUT的另一端，第二電阻R2的另一端接第二發光二極管D2的正極，第二發光二極管D2 的負極接輸出端OUT的一端；濾波電容C2的一端接輸出端OUT的一端，濾波電容C2的另一 端接輸出端OUT的另一端。本實用新型的一種串聯電容降壓器，連接第一電阻R1、第二電阻R2后，可以使降 壓效果更加顯著；連接第一發光二極管Dl和第二發光二極管D2后，可以用于指示電路的工 作狀態，以幫助用戶時時了解整個電路的工作情況；連接濾波電容C2后，可以對交流電進 行整流處理，以輸出直流電。實施例三，請參見圖3所示，本實用新型的一種串聯電容降壓器，其與實施例一的 區別在于其電容降壓模塊1包括多個降壓主電容Cla、Clb……Cln，各個降壓主電容Cla、 Clb……Cln之間相互并聯連接；在每個并聯支路中還分別設有一個控制開關，且各個控 制開關分別與對應的降壓主電容相串接，如控制開關Kla、Klb……Kln對應與降壓主電容 Cla、Clb......Cln 相串接。實施例四，本實用新型的一種串聯電容降壓器，其與實施例三的區別在于其電容 降壓模塊1還包括多個用于指示使用狀態的第一發光二極管Dla、Dlb……Dln，一個用作常 亮指示的第二發光二極管D2、用于分壓的多個第一電阻Rla、Rlb……Rln及一個第二電阻 R2、一個濾波電容C2 ；各個第一電阻Rla、Rlb……Rln的一端分別對應與各個降壓主電容 ClaXlb……Cln的一端相接并接在輸入端IN的一端，各個第一電阻Rla、Rlb……Rln的另 一端分別對應與各個第一發光二極管Dla、Dlb……Dln的正極相連接；各個第一發光二極 管Dla、Dlb……Dln的負極分別對應與各個降壓主電容Cla、Clb……Cln的另一端相連接 并接在輸出端OUT的一端；第二電阻R2的一端接輸出端OUT的另一端，第二電阻R2的另一 端與第二發光二極管D2的正極相連接，第二發光二極管D2的負極與輸出端OUT的一端相 連接；濾波電容C2的一端接輸出端OUT的一端，濾波電容C2的另一端接輸出端OUT的另一 端。上述實施例三和實施例四所述的電容降壓模塊1還分別可包括一微電腦控制系 統和負載檢測模塊；其中，負載檢測模塊的輸出接至微電腦控制系統，微電腦控制系統的 輸出分別與各控制開關相連接，從而可供用戶根據實際需要動態選擇降壓主電容的工作個 數，以使降壓主電容的電容量達到要求。本實用新型的一種串聯電容降壓器，其電容降壓模塊可以包括單個的降壓主電 容，或包括多個的降壓主電容；該電容降壓模塊一股連接在需要降壓和/或可以降壓使用 的用電設備的前端，這里，需要降壓的用電設備通常指當地供電電壓高出其額定電壓的用 電設備；可以降壓使用的用電設備指的是其電源一股采用開關電源的用電設備。經過長時 間的實踐證明，在需要降壓和/或可以降壓使用的用電設備的前端串聯電容降壓模塊后， 可以大大降低電路的損耗(采用電容降壓模塊后一股只有介質損耗和金屬損耗)，且發熱 量極低，因而節電效果顯著。此外，電容降壓模塊的降壓主電容上沒有直接流過電流，只有 充電和放電產生的電流；在同一電容量下，負載兩端所得到的電壓和所消耗的功率僅與其 本身的性能有關，而與降壓主電容無關，且電路中一旦出現短路，由于降壓主電容只能流過 一定量的電流(如在220V下，每IyF的電容量只能流過69mA的電流)使得該降壓主電容 對供電電路又能起到限流的作用。以下表1、表2正是將本實用新型的電容降壓模塊應用在需要降壓和/或可以降壓使用的用電設備的前端，所測得的相關數據。 表1、在交流220伏的電網地區 由表1的實驗數據可得經電容降壓器降壓處理后，降壓后的電壓較原電壓降低 了許多(降低約10% 15% )，因此降壓后，需要降壓或可以降壓使用的用電設備不會受到 高電壓的瞬時沖擊；用電設備的功率每增加40W，電容降壓器需要增加5 y F的電容。表2、在交流110伏的電網地區 同理，由表2的實驗數據可得經電容降壓器降壓處理后，降壓后的電壓較原電壓 低了許多(降低約10% 15% )；用電設備每增加10W的功率，電容降壓器需要增加3. 5 y F 的電容。綜上所述，本實用新型的一種串聯電容降壓器，具有以下優點首先，由于降壓主電容兩端的電壓不會發生突變，使得降壓主電容在一定范圍內 可以防止用電設備遭受高電壓的沖擊，真正達到保護用電設備的目的；降壓主電容還具有 防雷電的功效，可以減少用電設備發生故障的機率，以節省維修費用；其次，在超高電壓下，通過降壓作用保證用電設備正常工作，在正常電壓下，也能 夠降低用電設備電源的電壓降熱損失，降低用電設備的電源損耗，起到節約電能的作用；再者，降壓主電容本身耗電低，只有充電、放電過程，且自身發熱量低、故障少；無 噪音、無電磁效應；成本低，不需要笨重的鐵芯和線圈等諸多電子元件；經久耐用；最后，在負載短路的情況下，降壓主電容能夠起到限流的作用。上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種串聯電容降壓器，但本實用新型 并不局限于實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、 等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求一種串聯電容降壓器，其特征在于包括一電容降壓模塊，該電容降壓模塊的輸入端接交流市電，電容降壓器的輸出端與需要降壓和/或可降壓使用的用電設備的輸入相連接；該電容降壓模塊包括至少一個降壓主電容；該降壓主電容的一端接輸入端的一端，降壓主電容的另一端接輸出端的一端，輸入端的另一端與輸出端的另一端直接相連接。
2.根據權利要求1所述的串聯電容降壓器，其特征在于所述的電容降壓模塊包括多 個降壓主電容，且各個降壓主電容之間相互并聯相連接；在每個并聯支路中分別設有一控 制開關；各控制開關分別與對應的降壓主電容相串接。
3.根據權利要求1所述的串聯電容降壓器，其特征在于所述的電容降壓模塊還包括 一用于指示使用狀態的第一發光二極管、一用作常亮指示的第二發光二極管、用于分壓的 一第一電阻及一第二電阻、一濾波電容；該第一電阻的一端接輸入端的一端，第一電阻的另 一端接第一發光二級管的正極，第一發光二極管的負極接輸出端的一端；第二電阻的一端 接所述輸出端的另一端，第二電阻的另一端接第二發光二極管的正極，第二發光二極管的 負極接所述輸出端的一端；濾波電容的一端接所述輸出端的一端，濾波電容的另一端接所 述輸出端的另一端。
4.根據權利要求2所述的串聯電容降壓器，其特征在于所述的電容降壓模塊還包括 多個用于指示使用狀態的第一發光二極管，一個用作常亮指示的第二發光二極管、用于分 壓的多個第一電阻及一個第二電阻、一個濾波電容；各個第一電阻的一端分別對應與所述 各個并聯支路的降壓主電容的一端相連接并接在輸入端的一端，各個第一電阻的另一端分 別對應與各個第一發光二極管的正極相連接；各個第一發光二極管的負極分別對應與所述 各個并聯支路的降壓主電容的另一端相連接并接在輸出端的一端；第二電阻的一端接所述 輸出端的另一端，第二電阻的另一端與第二發光二極管的正極相連接，第二發光二極管的 負極與所述輸出端的一端相連接；濾波電容的一端接所述輸出端的一端，濾波電容的另一 端接所述輸出端的另一端。
5.根據權利要求2或4所述的串聯電容降壓器，其特征在于所述的電容降壓器還包 括一微電腦控制系統和負載檢測模塊，負載檢測模塊的輸出接至微電腦控制系統，微電腦 控制系統的輸出分別與各控制開關相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種串聯電容降壓器，包括一電容降壓模塊，該電容降壓模塊的輸入端接交流市電，電容降壓器的輸出端與需要降壓和/或可降壓使用的用電設備的輸入相連接；該電容降壓模塊包括至少一個降壓主電容；該降壓主電容的一端接輸入端的一端，降壓主電容的另一端接輸出端的一端，輸入端的另一端與輸出端的另一端直接相連接。該電容降壓模塊可以包括單個降壓主電容，也可以包括多個降壓主電容，將其接在需要降壓和/或可降壓使用的用電設備的前端后，可以有效提高電路的功率因數，降低電路的無功功率損耗，避免用電設備遭受高電壓的瞬時沖擊，并起到節約電能的功效。
文檔編號H02M5/08GK201682421SQ20102019597
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者王華英 申請人:王華英