专利名称：电容调压式直流电源的制作方法
技术领域：
本发明属电力设备领域，是一种电容调压式直流电源。
传统的直流电源都是经变压器降压后再整流的方式。这种电源都需要一个较笨重的变压器和大功率的整流元件。在运行时，效率低、功率因数低。例如传统的电弧焊机的效率一般为20～30%，功率因数只有0.4。
为了解决传统直流电源上述缺点，本发明设计了一种电容调压式直流电源。它是由整流器、电子开关和电容器所组成，其特征在于(见
图1)它是由市电经整流器后，用电子开关DK1、DK2，实现对电容器组C1、C2的串联充电，用电子开关DK1-1、DK1-2、和DK2-1、DK2-2实现电容器组C1、C2向负载R的并联放电，在负载R上可得到一个低电压、大电流。同时，可利用充电开关DK1与DK2和放电开关DK1-1、DK2-2与DK2-1、DK2-2的交替工作，实现负载R上的连续电流以及与电源U的隔离。可用增、减并联放电电容器的个数实现输出电压及电流的粗调。同时，在负载上取反馈信号至电子开关，可方便地实现稳压、限流或稳流、限压。
如图1所示的电路图的工作过程是市交流电源整流后，经电子开关DK1在t1、t3、t5…t2n-1时间内给电容器组C1串联充电，在电容器组C1上建立了电压U1，其电压的波形图U1(t)如图2a所示。在t2、t4、t6…t2n时间内，电子开关DK2给电容器组C2串联充电，使C2得到电压U2，其电压的波形图U2(t)见图2b。同时，放电电子开关DK1-1及DK1-2开通，使电容器组C1并联向负载R放电，在负载R上得到U3，而U3(t)的波形如图2c所示。而在t2n+1时间内，电子开关DK2-1及DK2-2开通，使电容器组C2并联向负载放电。在负载R上得到的电压波形为U4(t)(见图2d)。则U3(t)与U4(t)叠加成U5(t)就是加在负载R上的连续的直流电源电压。则负载最大电压值等于串联充电电压U1除以并联放电电容器的个数m，即U5M＝-，负载最大电流值等于负载最大电压被负载R除，即IRM＝-可见，由于电子开关的交替工作，使C1充电时，C2放电，而C2充电时C1放电使负载R上的电源永远与充电电源相隔离，实现着一次(充电回路)与二次(放电回路)之间的隔离绝缘。对电子开关交替工作可根据需要，设计一套控制程序。
本发明与传统的变压器降压整流方式的直流电源相比，它的优点首先是省去了主变压器，可节省大量的铜材和硅钢材料。第二所取无功为容性可大大提高系统的功率数。第三，节能，无空载损耗，负载时损耗也远低于传统的变压器。
因此，本发明可广泛地应用于直流大电流领域，可使大电流直流电源设备轻型化，如便携式电狐焊机，点焊机等。
符图说明图1电容调压式直流电源主接线原理图D-整流器DK1，DK2-充电电子开关C1，C2-电容器组DK1-1，DK1-2，DK2-1，DK2-2-放电电子开关R-负载U1-对C1充电电压U2-对C2充电电压U3-C1向负载R放电电压U4-C2向负载R放电电压U5-负载上的电压图2.充、放电电压波形图a-经DK1向C1充电电压波形图，U1(t)b-经DK2向C2充电电压波形图，U2(t)c-经DK1-1，DK1-2向负载R放电的电压波形图，U3(t)d-经DK2-1，DK2-2向负载R放电的电压波形图，U4(t)e-加在负载R上的电压波形图，U5(t)
权利要求
1.一种电容调压式直流电源，它是由整流器、电子开关和电容所组成，其特征在于(见图1)它是由市电经整流后，用电子开关DK1、DK2实现对电容器组C1、C2的串联充电，用电子开关DK1-1、DK1-2和DK2-1、DK2-2实现电容器组C1、C2向负载R的并联放电，在负载R上可得到一个低电压、大电流。
2.如权利要求1所述的电容调压式直流电源，它是由整流器、电子开关和电容器所组成，用电子开关实现对电容器组的串联充电、并联放电，在负载上得到一个低电压、大电流，其特征在于它用充电开关DK1与DK2和放电开关DK1-1、DK1-2与DK2-1、DK2-2的交替工作，实现负载R上的连续电流以及与电源U的隔离。(见图2)
3.如权利要求1、2所述的电容调压式直流电源，其特征在于可用增、减并联放电电容器的个数实现输出电压及电流的粗调。
4.如权利要求1、2所述的电容调压式直流电源，其特征在于在负载上取反馈信号至电子开关，可方便地实现稳压、限流或稳流、限压。
全文摘要
本发明属电力设备领域，是一种电容调压式直流电源。它是由市交流电整流后经电子开关交替地给两组电容器串联充电，然后再经电子开关交替地向负载并联放电，达到降压、升流并使一次与二次之间隔离绝缘的目的。可代替传统的变压器降压整流方式的直流电源。优点是可节省铜和硅钢片，无空载损耗，负载损耗低于传统变压器整流直流电源，所取无功为容性可提高系统的功率因数。特别适用于便携式电弧焊、点焊机等大电流直流电源设备。
文档编号H02M3/07GK1047176SQ9010236
公开日1990年11月21日 申请日期1990年5月4日 优先权日1990年5月4日
发明者杨彬 申请人:杨彬