專利名稱：帶有雙工整流電路的電源逆變器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子領域，是一種帶有雙工整流電路的電源逆變器。
目前市場上采用市電整流的電源逆變器，一般由濾波電路、整流電路、逆變電路構成，在整流電路輸出端接有大容量濾波電容器。逆變器工作時，整機電流都經過濾波電容器濾波后提供的，導致整流二極管導通角減小，線路工作電流i為尖脈沖，諧波干擾大，整個電源逆變器呈容性，功率因數在0.5左右。這種結構的電源逆變器常見于熒光燈電子鎮流器或電視機的開關電源。中國專利CN2083830U描述的新型低壓汞熒光燈電子電源就是一個例子。
本實用新型的目的是提供一種諧波干擾小，功率因數高的帶有雙工整流電路的電源逆變器。
本實用新型是通過下述權利要求實現其目的。
一種帶有雙工整流電路的電源逆變器，包括濾波電路3，整流電路4和逆變電路5，一同裝入外殼內，其特征在于所說的整流電路4是一個設有三個輸出端的雙工整流電路，其正電源輸出端8和負電源輸出端9分別與逆變電路5的兩個電源輸入端對應連接，還有一個交流零點輸出端10直接與負載6的一個接線端連接，負載6的另一個接線端與逆變電路5交流輸出端11相連接，雙工整流電路4的兩個電源輸入端12、13分別與濾波電路3的兩個輸出端相連接。
根據上述帶有雙工整流電路的電源逆變器，其要點在于雙工整流電路4可以按橋式整流電路連接，D1、D2和D3、D5、D6、D4分別順向串聯后，把D1、D3的負極接在一起構成正電源輸出端8，把D2、D4的正極接在一起構成負電源輸出端9，電容器C2、C3串聯后與D5、D6并聯，在C2、C3的連接點上引出一個交流零點輸出端10。
所說的雙工整流電路4也可以按兩倍壓整流電路連接，D7、D9、C5和D8、D10、C6分別順向串聯后，在D9的負極與C5正極的連接點上引出一個正電源輸出端8，在D10的正極與C6負極的連接點上引出一個負電源輸出端9，C2、C3串聯后與D9、C5、C6、D10的串聯電路相并聯，在C2、C3的連接點上引出一個交流零點輸出端10。
本實用新型的優點在于設置了雙工整流電路的零點輸出端，從逆變電路輸出的超音頻振蕩電流通過負載后直接被送回雙工整流電路的交流零點輸出端，大大減少了整流濾波電容器的充放電電流，使整流二極管的導通角接近于π，提高線路的功率因數，降低諧波成份，結構簡單，可廣泛應用于熒光燈電子鎮流器和各種電子變壓器。
如下圖1為本實用新型帶有雙工整流電路的電源逆變器的電子線路框圖；圖2為接有大容量整流濾波電容電源逆變器的線路電流i1與本實用新型線路電流i2的波型曲線對比圖；圖3為本實用新型按橋式整流電路接法的線路框圖；圖4為本實用新型按兩倍壓整流電路接法的線路框圖；圖5為本實用新型按橋式整流電路連接的一種熒光燈電子鎮流器的實施例；圖6為本實用新型按兩倍壓整流電路連接的另一種熒光燈電子鎮流器的實施例；
圖7為本實用新型的負載為電子變壓器的又一種實施例。
現結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
本實用新型由濾波電路3、雙工整流電路4和逆變電路5構成。濾波電路3是由電感器L1和電容器C1組成，其輸入端1和2直接與交流市電連接，兩個輸出端與雙工整流電路4的兩個電源輸入端12、13連接，它的作用是濾除市電中的干擾脈沖。雙工整流電路4可以采用兩種接法，圖3是一種按橋式整流電路接法的線路框圖，圖5是按橋式整流電路連接的一種熒光燈電子鎮流器的實施例。圖中的橋式整流電路由D1－－D6和C2－－C4構成，其中D1和D3的兩個負極連在一起構成正電源輸出端8，D2和D4兩個正極連在一起構成負電源輸出端9，整流濾波電容器C4并聯于正負電源輸出端，以提供逆變電路5的直流電源。本電路的要點是C2、C3串聯后與D5、D6并聯，C2、C3的連接點為交流零點輸出端10。逆變電路5是一種典型的半橋型逆變器，三極管BG1、BG2和L2、L3、L4構成半橋型正反饋振蕩電路。R1、C7和雙向二極管D11為起振電路。D13、D14與BG1、BG2并聯，用于箝位和保護三極管正常工作。R5、R6分別與BG1、BG2的發射極串聯作負反饋，R3、R4是BG1、BG2的基極限流電阻。R2、C8并聯在BG1的集電極和發射極之間是調整輸出波形的。振蕩電流是從逆變器5的輸出端11經扼流電感線圈L5，通過熒光燈管RL構成的負載6，然后再送入雙工整流電路4的交流零點輸出端10的。C9并聯于R6作熒光燈的起輝用。
雙工整流電路4是這樣工作的對于50HZ交流市電，當1端為正，2端為負時，D1、D4、D6導通；當1端為負，2端為正時，D5、D3、D2導通，都向濾波電容器C4充電，經濾波后，由正電源輸出端8和負電源輸出端9向逆變電路5供電。對于由逆變電路5輸出的超音頻振蕩電流由11端輸出，經L5、RL至C2、C3的連接點。由于D13、D14的箝位作用，使輸出端11的正向交流峰值不可能超過雙工整流電路的正電源輸出端8的電壓范圍；同樣其負向交流峰值也不可能低于負電源輸出端9的電壓范圍(L4的電感量小，其電壓降小得可以忽略不計)。而電容C2、C3兩端的電壓不會突變，使D3、D4反偏而導致D5、D6與大容量濾波電容器C4隔離。C2、C3的容量一般是C4的百分之一左右，對于超音頻電流所呈現的容抗較小，對于50HZ市電呈現較大的容抗。這樣由D1、D2、D5、D6組成的橋式整流電路部分提供了逆變電路5輸出功率部分的工作電流。一般半橋逆變電路5的效率高達90％以上，因而濾波電容器C4上的充放電流也小于整機工作電流的10％。這樣D1、D2、D5、D6的導通角接近π，線路功率因數也得以提高，諧波干擾大大下降。
圖4是本實用新型按兩倍壓整流電路連接的線路框圖，圖6是本實用新型按兩倍壓整流電路連接的另一種熒光燈電子鎮流器的實施例。兩倍壓整流電路由D7、D9、C5和C6、D10、D8分別順向串聯構成。C5的正極和C6的負極分別是正電源輸出端8和負電源輸出端9。C2、C3串聯后與D9、C5、C6、D10的串聯電路并聯，C2、C3的連接點為交流零點輸出端10，并與負載6相連。逆變電路5的輸出端11與負載6的另一端相連，構成超音頻電流通路。逆變電路5和負載6的結構與上述實施例相同。與上述同樣原理，從逆變電路5輸出而流過負載6的超音頻振蕩電流被D9、D10隔離。逆變電路5輸出至負載部分能量都是由D7、D8倍壓整流后直接提供，隔離了濾波電容器C5、C6的充放電作用。D7、D8的導通角也接近π。C5、C6上所提供的倍壓電流也只占整機的10％以下。
圖7是本實用新型的負載為電子變壓器B的又一種實施例。本實施例的其它電路結構與圖5相同，電子變壓器B的次級可以得到所需電壓值。實驗表明C2、C3的容量與逆變電路的工作頻率有關，當工作頻率為10～100KHZ范圍內，它們的容量可在0.01～0.22uF之間選取。過小會降低電路工作效率，過大則影響功率因數的提高。圖2為傳統式接有大容量濾波電容的電源逆變器的線路電流i1與本實用新型線路電流i2的波形曲線對比圖，圖中示出的i2波形基本上接近正弦波，其峰值電流是i1的三分之一左右。對圖5所示的實施例用數字式功率因數表測得整機功率因數是0.985，用失真儀測得諧波失真為3.5％。
權利要求1.帶有雙工整流電路的電源逆變器，包括濾波電路(3)、整流電路(4)和逆變電路(5)，一同裝入外殼內，其特征在于所述的整流電路(4)是一個設有三個輸出端的雙工整流電路，其正電源輸出端(8)和負電源輸出端(9)分別與逆變電路(5)的兩個電源輸入端對應連接，還有一個交流零點輸出端(10)直接與負載(6)的一個接線端連接，負載(6)的另一個接線端與逆變電路(5)的交流輸出端(11)相連接，雙工整流電路(4)的兩個電源輸入端(12)、(13)分別與濾波電路(3)的兩個輸出端相連接。
2.按照權利要求1所述的帶有雙工整流電路的電源逆變器，其特征在于所說的雙工整流電路(4)可以按橋式整流電路連接，D1、D2和D3、D5、D6、D4分別順向串聯后，把D1、D3的負極接在一起構成正電源輸出端(8)，把D2、D4的正極接在一起構成負電源輸出端(9)，電容器C2、C3串聯后與D5、D6并聯，在C2、C3的連接點上引出一個交流零點輸出端(10)。
3.按照權利要求1所述的帶有雙工整流電路的電源逆變器，其特征在于所說的雙工整流電路(4)也可按兩倍壓整流電路連接，D7、D9、C5和D8、D10、C6分別順向串聯后，在D9的負極與C5的正極的連接點上引出一個正電源輸出端(8)，在D10正極與C6負極的連接點上引出一個負電源輸出端(9)，C2、C3串聯后與D9、C5、C6、D10的串聯電路相并聯，在C2、C3的連接點上引出一個交流零點輸出端(10)。
4.按照權利要求1、2、3所述的帶有雙工整流電路的電源逆變器，其特征在于所說的雙工整流電路(4)中的電容器C2、C3的容量是0.01－－0.22uf。
專利摘要一種帶有雙工整流電路的電源逆變器，包括濾波電路3、整流電路4、逆變電路5和外殼，其特征在于所述的雙工整流電路設有三個輸出端，正電源輸出端、負電源輸出端和交流零點輸出端。從逆變電路輸出的交流電流經負載6后直接送回雙工整流電路的交流零點輸出端，它使整流二極管導通角接近于π，提高線路的功率因數，諧波干擾小，節能顯著，結構簡單。廣泛用于熒光燈電子鎮流器及各種電子變壓器。
文檔編號H02M5/00GK2131247SQ9220823
公開日1993年4月28日 申請日期1992年4月25日 優先權日1992年4月25日
發明者嚴峻 申請人:上虞縣燈泡總廠