专利名称：高效电容型非线性阻抗变换整流电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种整流电路，特别涉及一种高效电容型非线性阻抗变换整流电路。
背景技术：
桥式整流电路因具有电路组成简单、高效、成本低等特点作为一种交流变直流的常规变换电路形式，在家用电器、微机系统、电力电子装置及各种用电设备中得到普遍的应用。但这种电路又存在着输入功率因数低、输入电流存在死区、呈尖顶状、含有高次谐波等另一方面的缺点，特别随着应用的增加，对用电设备和供电系统会造成更多的危害。
实用新型内容本实用新型的目的是要解决现有桥型整流电路存在的输入功率数低、输入电流存在死区、呈尖顶状，含有高次谐波的问题，而提供一种可克服上述缺点的新型高效电容型非线性阻抗变换整流电路。
本实用新型是改变整流桥的常规连接方式，采用二极管、电容等不可控元件组成两级或多级式电容型非线性阻抗变换整流电路，实现随输入电压的变化来自动改变非线性阻抗值，从而有效地克服和缩小了输入电流的死区范围；减少了谐波分量；改善了输入电流的畸变现象和降低谐波对电网的污染。
图1为本实用新型的两级非线性阻抗变换整流桥的电路图。
图2为本实用新型的多级非线性阻抗交换整流桥的电路图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型的第一实施例，整流电路3为单桥臂中的上半桥，由电容C1和二极管D2串联，和二级管D1并联之后再与电容C2串联，且二极管D3的正端与LC滤波电路2的输出端相连，负端则连接于电容C1和二极管D2之间；整流电路4为单臂桥中的下半桥臂，由电容C4和二极管D5串联，和二级管D4并联之后再与电容C3串联，且二极管D6的负端与LC滤波电路2的输出端相连，正端则连接于电容C4和二极管D5之间。且与现有电路相同的是，电源变压器1为输入220V或380V的单相降压变压器，LC滤波电路2的电感Ls与电源变压器1的输出端串联连接，电容C3与电感Ls的输出端并联连接；电容滤波电路5是由电解电容Cd构成，电解电容Cd的正极与整流桥输出端的正电压端相连接，电解电容Cd的负极与整流桥输出端的负电压端相连接，负载Rd串联于整流电路的输出端。
请参阅图2所示，为本实用新型的第二实施例，其电源变压器1、LC滤波电路2、电容滤波电路5及负载Rd的连接方式与第一实施例完全相同，所不同是整流电路3、4不同，其中，整流电路3的上半桥由n个两级桥臂串联构成，其中电容C1和二极管D2串联，和二级管D1并联之后再与电容C2串联，且二极管D3的正端与LC滤波电路2的输出端相连，负端则连接于电容C1和二极管D2之间构成第一级；第一级的输出端与电容C3和二极管D5串联，和二级管D4并联之后再与电容C4串联，且二极管D6的负端与LC滤波电路2的输出端相连，正端则连接于0 电容C3和二极管D5之间构成第二级，依此类推，直到第n级。
整流电路4的下半桥由n个两级桥臂串联构成，其中电容C2n+1和二极管D2n+2串联，和二级管D2n+1并联之后再与电容C2n+2串联，且二极管D6n的负端与LC滤波电路2的输出端相连，正端则连接于电容C2n+1和二极管D2n+2之间构成第一级；第一级的输出端与电容C2n+3和二极管D2n+4串联，和二级管D2n+3并联之后再与电容C2n+4串联，且二极管D6n-2的负端与电容C2n+3和二极管D2n+4之间相连，正端则与整流桥输出端的负电压端相连接构成第二级，依此类推，直到第n级。
本实用新型变压器将外施220/380V交流电压转变为所需要的电压等级；通过LC滤波电路2滤除交流电流中的谐波含量；整流电路3、4将交流电压转变为相应的直流电压电容滤波电路5用于保持输出直流电压稳定，并保证周期性向负载续流。
本实用新型是一种新的电路结构形式，随输入电压周期的变化，使整流桥臂上的电容连接方式发生变化，比常规电路增加了两种工作方式，使在电压过零点附近也能维持输入电流连续。
本实用新型可以有效地消除输入电流的死区，保证输入电流全周期按正弦波规律流通。
本实用新型可以减少输入电流的谐波含量，除低对电网的谐波污染和对其它用电设备的影响。可使电力变换环节的谐波含量降至5％以下，同时又可提高功率因数达95％以上。
本实用新型提高了电力变换装置的效率，扩大了使用范围，而且便于在现有的设备上、整流环节中更新和改造。
权利要求1.一种高效电容型非线性阻抗变换整流电路，其包括有电源变压器(1)、LC滤波电路(2)、整流电路(3)、(4)、电容滤波电路(5)；电源变压器(1)将交流电变成低电压后，由LC滤波电路(2)滤除其中的谐波含量，再由整流电路(3)、(4)整流，由电容滤波电路(5)滤波输出至负载，其特征在于所述的整流电路(3)为单桥臂中的上半桥，是由电容C1和二极管D2串联，和二级管D1并联之后再与电容C2串联，且二极管D3的正端与LC滤波电路(2)的输出端相连，负端则连接于电容C1和二极管D2之间构成；整流电路(4)为单臂中的下半桥臂，是由电容C4和二极管D5串联，和二级管D4并联之后再与电容C3串联，且二极管D6的负端与LC滤波电路(2)的输出端相连，正端则连接于电容C4和二极管D5之间构成。
2.按照权利要求1所述的一种高效电容型非线性阻抗变换整流电路，其特征在于所述的整流电路(3)的上半桥臂由n个两级桥臂串联构成，其中电容C1和二极管D2串联，和二级管D1并联之后再与电容C2串联构成第一级；第一级的输出端与电容C3和二极管D5串联，和二级管D4并联之后再与电容C4串联构成第二级，依此类推，直到第n级；整流电路(4)的下半桥由n个两级桥臂串联构成，其中电容C2n+1和二极管D2n+2串联，和二级管D2n+1并联之后再与电容C2n+2串联，且二极管D6n的负端与LC滤波电路(2)的输出端相连，正端则连接于电容C2n+1和二极管D2n+2之间构成第一级；第一级的输出端与电容C2n+3和二极管D2n+4串联，和二级管D2n+3并联之后再与电容C2n+4串联，且二极管D6n-2的负端与电容C2n+3和二极管D2n+4之间相连，正端则与整流桥输出端的负电压端相连接构成第二级，依此类推，直到第n级。
专利摘要本实用新型公开了一种高效电容型非线性阻抗变换整流电路。本实用新型通过改变整流桥的连接形式，采用二级管、电容等不可控元件组成两级及多级式电容型非线性阻抗变换电路，实现随输入电压的变化来自动改变非线性阻抗值，从而有效地克服和缩小了输入电流的死区范围，减少谐波对电网的污染，降低对其它用电设备的干扰影响，本实用新型可以减少输入电流的谐波含量，使谐波含量降至5％以下，同时可提高功率因数达95％以上，本实用新型适用于各种家用电器类、办公设备类、实验装置类等需要高效整流电力变换的仪器设备。
文档编号H02M3/06GK2640124SQ03251868
公开日2004年9月8日 申请日期2003年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者侯云海, 卢秀和, 白羽, 邱东 申请人:长春工业大学