专利名称：串接型电子开关电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子开关电源装置，特别是一种与用电器(或负载)相串联使用的串接型电子开关电源装置。
现有的电源装置，其一作为一个电器负载直接并接入电源中，其二是与电器负载相串联接法的电源装置；在现实生活中，往往需要能与电器串接的电源装置，即在不影响电器使用的前提下，通过与使用电器相串联接线方法，取得所需的电源的电源装置。如我们对日常家用电源开关盒中使用电子控制电路，就需要此种接法的电源；而现有能与电器串联取出电源的装置中，使用的是通过串入桥式整流电路后在其直流输出端接一稳压管，在稳压管两端并一电容接出直流电源；但此方法存在插入损耗大，效率低，可靠性差的缺点。
本实用新型的目的是提供一种插入损耗小、效率高、可靠性好的串接型电子开关电源装置。
本实用新型是这样实现的它包括电子开关电路和整流电路，该装置直接与用电器相串联使用，其特征是所述电子开关电路由作开关用的电子开关器件及相应的触发电路组成，电子开关电路的输出信号经整流后实现直流电源输出；整流电路也可以接在电子开关电路的前面。
本实用新型对比现有技术的优点是1，对原使用电器影响小，电路简单，输出电流在小于电器负载的电流范围内均可正常使用；必要时可增加电流变换电路以加大输出电流；2、电源工作在开关状态，效率高，插入的损耗小；3、电路的构成简单、多样，取材容易，成本低，可靠性高；4、串联电源的工作电压范围非常宽，如仅考虑串联电源，则在大于串联电源的输出电压以及通过电器负载最大电流小于串接电源功率器件的最大工作电流范围内均可正常工作。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明
图1是本实用新型的结构方框图；图2是本实用新型的实施例1的电路原理图；图3是本实用新型的实施例2的电路原理图；图4是本实用新型的实施例3的电路原理图。
实施例1用双向可控硅作为电子开关器件，再经过整流后获取直流电源。参见图2中的RL为用电器，BG1为双向可控硅，DW1、DW2为稳压二极管(也可用击穿电压符合要求的双向二极管代替)；D1、D2、D3、D4是二极管(也可用整流全桥代替)、作用是作为整流电路；C是储能滤波电容；触发电路可用其它类型的二极管或电阻或电容或它们相组合的电路；下面我们对其电路原理进行分析当从L、N两端接上交流电压后，我们将交流电的每个周期的波形分为两个部分来分析，首先分析上半周当在上半周开始时设L为正N为负，电压从0V逐渐上升，当BG1的T1与G间的电压低于由DW1和DW2对接组成的稳压电路的击穿电压时，那么门电极流入电流小于门极可触发电流，BG1不被触发而处于截止状态；当BG1的T1与G间的电压达到由DW1和DW2对接电路的击穿电压时，一但达到门极可触发电流时，B61被触发导通，此时T1与T2的电压将从将要触发击穿时的电压下降为通态电压，一直到该上半周通过可控硅的电流小于维持电流时，双向可控硅即自行关断，在电压开始从0V上升的过程中，当T1、T2间的电压超过D2、D3的门限电压之和加上原电容C两端电压时，电源对电容C充电(此时电流的流向是L-RL→D2→C→D3→N)；下半周即N正L为负时，BG1的工作情形与上半周类似，当T2与T1间的电压大于D4和D1的门限电压之和加上原电容C两端的电压时，电源电流的下半周对电容C充电，其电流的流向是N→D4→C-D1→RL→L。本实施例中BG1的主电极两端为交流电能输出端接口，整流电路的直流端为直流输出接口。
实施例2用单向可控硅作为电子开关器件，先经过整流电路整流后再通过电子开关电路获取直流电源，参见图3,D1、D2、D3、D4是由四只二极管组成的整流电路(也可直接用整流全桥代替),BG1为单向可控硅；DW是稳压二极管(其击穿电压可根据需要具体选择，一般是等于或稍大于输出电源的电压值)，接在单向可控硅的门极与阳极上，构成触发电路(也可用电阻或其它二极管或它们相结合组成的电路)，上述元件组成电子开关；D5是二极管，起防止电容反放电作用；C是蓄能滤波电容，容量主要要根据所需的串接电源输出电能而定，一般选择在几百至几千微法之间，电容两端为串联电源的输出端。工作原理当电源两端接上交流电源时，如果我们将电路中的DW、D5从电路中断开，BG1选择耐压足够的可控硅，那么，BG1的阳极和阴极两端就会出现频率为双倍电源频率的脉动直流电波，这种情形与普通的电源桥式整流相同，电压在0伏到电源的峰值电压之间循环波动；当此时我们接上DW时，由于DW的存在，当电压开始从零伏向上变化时，BG1中的A和K间的电压也随着向上波动，G、K之间可相当于一个PN结，当A、G间的电压达到稳压二极管击穿电压时，可控硅的门极电流很快会达到使其导通的门极触发电流；此时，可控硅被触发导通，A、K间的电压会从将要导通时的电压下降为可控硅的通态电压(约0.4至1.7伏，因不同可控硅而异)，此时可控硅的导通要一直维持到通过BG1的电流小于它的维持电流时才关断，所以，此时接上DW时的AK间的电压变化是从0伏到可控硅导通时的电压到通态电压到0伏循环变化。如果我们在此基础上接上D5后，当A.K间的电压从0V上升到大于D5的门限电压(约0.6-0.7V)加上原储能滤波电容两端的电压时，电源电流将通过D5给电容C充电，此过程一直到可控硅BG1导通为止；如果在电容两端接上直流负载，那么将有电流流向负载。我们可在滤波电容后直流负载之前接上稳压电路，以得到符合用电设备要求的各种性能的电源。本实施例中的整流电路的输入端为交流电能输出端接口，本装置的输出端为直流输出接口。
上述的电子开关是使用可控硅，如果我们采用其它晶体管(如三极管，场效应管等)并使用适当的电子电路，可以组成直流电源性能更好的串接电源装置。
实施例3参见图4，使用晶体三极管作为电子开关器件，由555时基集成电路触发控制电路(也可使用电压比较器电路)，其中BG2组成当检测端输出电压越高，BG2其集电极的输出直流电压就越低的反相器；开始，当输出电压很低时，由于晶体管的基极无电流流入，则处于截止状态，电流通过整流电路向储能滤波电容充电，当在充电的过程中，电容两端的电压逐渐升高，在电压开始升高的过程中，BG2的基极电位Ub也不断地上升，在Ub的电压小于BG2的集电极电压时，晶体管截止，此时NE555的2、6脚处于高电平，3脚输出电压则为低电平，此种状态要一直到Ub的电压大于基极电压时晶体管由于有基极电流流入，集电极的电压开始不是随着电源输出电压的电压成正比例而变化，而是随着电源输出电压上升而上升，当集电极的电阻上的电压降增大时，集电极的电压下降，当它下降到NE555的触发电平时，NE555内部的触发器被置成高电平，当3脚为高电平时，电子开关的功率器件由于控制端的高电平，使电子开关处于导通状态，即开关闭合，通过电器电流经过电子开关以后直接流到电源中。由于555集成电路的第7脚是与3脚有相应功能的端子，在此触发电路中也可作为输出端子使用。本实施例中的整流电路的输入端为交流电能输出端接口，本装置的输出端为直流输出接口。
权利要求1.一种串接型电子开关电源装置，包括电子开关电路和整流电路，所述的电源装置直接与用电器相串联使用，其特征是所述电子开关电路由作开关用的电子开关器件及相应的触发电路组成，电子开关电路的输出信号经整流后实现直流电源输出。
2.根据权利要求1所述的串接型电子开关电源装置，其特征在于所述的整流电路也可以接在电子开关电路的前面。
专利摘要一种与用电器(负载)相串联使用的电子开关电源装置,它包括电子开关电路和整流电路,直接与用电器相串联使用,电子开关电路的电子开关由作开关用的电子开关器件及相应的触发电路组成,电子开关电路的输出信号经整流后实现直流电源输出;整流电路也可以接在电子开关电路的前面;具有接入后对原电器使用影响小,效率高;输出电流与通过负载电流成正比,输出电压设定方便,线路简单;元件少,成本低,可靠性高,电压适应范围广等优点。
文档编号G05F1/10GK2333023SQ9821355
公开日1999年8月11日 申请日期1998年3月20日 优先权日1998年3月20日
发明者郑少雄 申请人:郑少雄