隔離式電子變壓器的半波整流電路設計

2022-10-04 07:15:03 字數 1219 閱讀 5739

一、電路原理

圖是隔離式電子變壓器的半波整流電路(本電路降壓比n為5,輸入交流220v,輸出直流約為44v)原理圖。該電路是由充放電(串聯充電,併聯放電)電路、電子開關電路、隔離電路(交流電網與負載電路的隔離)等組成。該電路的電子開關電路隨著交流電的週期,把充放電電路交替轉換成串聯充電與併聯放電電路。

即讓電路的充電電路與放電電路,分別交替工作於交流電的正半周和負半周。其工作原理:當交流電壓正半周時,電流流經ro、d1、c1、d2、c2、d3、c3、d4、c4、d5、c5、d6形成串聯迴路,對電容cl-c5進行串聯式充電。

此時二極體d11~d20不導通(這是因為沒有形成迴路,所以d11~d20沒有電流流過,可視為不導通)。若c1~c5每個電容器容量相等,則每個電容器上的電壓等於1/5輸入交流電壓(二極體d1~d6正向壓降相對輸出電壓很小而忽略).即交流電壓220v÷5=44v,其等效電路可畫成如下圖。

利用此法,可使輸入交流1/n分壓整流充電。同時當輸入的交流電壓為正半周時,對二極體d8反向連線呈截止狀態,然而光電耦合器ic(gh1122z)、達林頓電路的電晶體t2、t1、可控矽s1等。也都進入截止狀態,使該電路的充電電路部分與後面的負載供電電路可靠隔離。

當輸入交流電壓為負半周時,由於d1和d6對輸入交流負半周呈反向連線,故d1和d6被截止,即輸入電源與充放電電路自然被隔離。這時d2~d5也由於c1~c5的反電壓變成不導通。而二極體d8與光電耦合器ic內的led處於正向連線導通,故光電耦合器內的光敏三極體被飽和導通。

隨即,t2、t1也飽和導通,這使電路中與c1~c5連線的上下二極體d11~d20與負載形成等效()的五組併聯放電迴路,則電阻r6上電流觸發可控矽s1的控制極,使可控矽s1導通,成為完整的放電迴路。

這樣,當輸入交流電壓正半周時串聯充電,負半周時併聯放電。電路實現變壓整流的功能。

二、主要元器件的選擇原則

本電路所用二極體和電容數量雖較多(除二極體d31),但流過二極體的平均電流僅為輸出電流的1/n(a);電容器的耐壓也僅為輸入電壓的1/n(v);t2、t1、s1滿足電網電壓的峰值和輸出電流:光電耦合器ic內的光敏三極體的集電極一發射極之間的擊穿電壓大於1/n(v)就可以(例如,本設計電路採用ghl122z);對電路中其他元件的引數要求也很低。

三、結束語

本電路只是半波整流電路。如果利用上述原理,將上面的電路做成兩組(元件1+元件2),使元件1和元件2交替工作於交流電壓的正半周和負半周:即當元件l串聯充電狀態時,元件2併聯放電狀態:

當元件2串聯充電狀態時,元件1放電狀態。則該電路將會更有應用價值。

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