单相整流宽范围电源上电电路的制作方法_3

文档序号:9827801阅读:来源:国知局
R9的一端相连,第九只电阻R9的另一端与第五只电容C5的一端、第二只运算放大器A2的非反相输入端相连,第五只电容C5的另一端与功率地相连,第二只运算放大器A2的反相输入端与第十只电阻RlO的一端和第十一只电阻Rll的一端相连,第十只电阻RlO的另一端与功率地相连,第十一只电阻Rll的另一端与驱动电源+15V相连,第二只运算放大器A2的输出端与第一只二极管Dl的阳极相连,第一只二极管Dl的阴极与第二只二极管D2的阴极、第三只二极管D3的阴极、第四只二极管Dl的阴极相连,并与整流单元中第四只电阻R4的一端相连。第一只运算放大器Al采用双电源+15V与-15V供电,第二只运算放大器A2采用双电源+15V与-15V供电。
[0044]整个电路具体工作过程为:
[0045]当单相交流电源(220V)接通时,通过功率二极管roi— TO4构成的整流桥对电解电容ECl整流充电,首先电解电容ECl与温敏电阻PTCl构成阻容充电支路,电解电容ECl的电压缓慢上升,引起的网测电流冲击较小,不至于引起电路故障。随着电解电容ECl的电压上升,大致140V时,整个电路的开关电源开始起振,提供+15V和-15V驱动电源和工作电源。随着电解电容ECl的电压上升,分压电阻R3分得一定的电压,送入判断单元中。
[0046]判断单元中含有四个子单元,每个子单元中的第一个运算放大器及其外围电路构成一个电压比较器,第二个运算放大器及其周边电路构成另一个电压比较器。
[0047]对于第一个子单元的第一个比较器(由第一只运算放大器Al、第七只电阻R7、第八只电阻R8构成),由第七只电阻R7与第八只电阻R8构成的分压支路获得第一参考电压Vrefl,第九只电阻R9与第五只电容C5构成RC支路时间常数R9C5最小,由第十只电阻RlO与第十一只电阻Rll构成的分压支路获得第二参考电压Vref5。
[0048]对于第二个子单元的第三个比较器(由第三只运算放大器A3、第十二只电阻R12、第十三只电阻R13构成),由第十二只电阻R12与第十三只电阻R13构成的分压支路获得第一参考电压Vref2,第十四只电阻R14与第六只电容C6构成RC支路时间常数R14C6次小,由第十五只电阻R15与第十六只电阻R16构成的分压支路获得第二参考电压Vref6。
[0049]对于第三个子单元的第五个比较器(由第五只运算放大器A5、第十七只电阻R17、第十八只电阻R18构成),由第十七只电阻R17与第十八只电阻R18构成的分压支路获得第一参考电压Vref3,第十九只电阻R19与第七只电容C7构成RC支路时间常数R19C7最小,由第二十只电阻R20与第二 ^^一只电阻R21构成的分压支路获得第二参考电压Vref7。
[0050]对于第四个子单元的第七个比较器(由第七只运算放大器A7、第二十二只电阻R22、第二十三只电阻R23构成),由第二十二只电阻R22与第二十三只电阻R23构成的分压支路获得第一参考电压Vref4,第二十四只电阻R24与第五只电容C8构成RC支路时间常数R24C8最小,由第二十五只电阻R25与第二十六只电阻R26构成的分压支路获得第二参考电J± Vref8 ο
[0051]第一个子单元负责最高直流电压输入,第二个子单元负责次高直流电压输入,第三个子单元负责次低直流电压输入,第四个子单元负责最低直流电压输入,因此R9C5〈R14C6〈R19C7〈R27C8,可以使Vref5 = VrefO = VrefT = Vref8。
[0052]当输入交流电压最高时(如260V),第一个子单元迅速起作用,其第二个比较器(由第二只运算放大器A2、第十只电阻R10、第十一只电阻Rll构成)输出高电平,并通过第一只二极管Dl驱动整流单元中的功率MOSFET PSl,完成软上电过程。时间较长时,第二个子单元、第三个子单元、第四个子单元相继起作用。
[0053]当输入交流电压次高时(如240V),第二个子单元迅速起作用,其第四个比较器(由第四只运算放大器A4、第十五只电阻R15、第十六只电阻R16构成)输出高电平,并通过第二只二极管D2驱动整流单元中的功率MOSFET PSl,完成软上电过程。时间较长时,第一个子单元不起作用,第二个子单元、第三个子单元、第四个子单元相继起作用。
[0054]当输入交流电压次低时(如220V),第三个子单元迅速起作用,其第六个比较器(由第六只运算放大器A6、第二十只电阻R20、第二十一只电阻R21构成)输出高电平,并通过第三只二极管D3驱动整流单元中的功率MOSFET PSl,完成软上电过程。时间较长时,第一个子单元、第二个子单元不起作用,第三个子单元、第四个子单元相继起作用。
[0055]当输入交流电压最低时(如180V),第四个子单元迅速起作用,其第八个比较器(由第八只运算放大器AS、第二十五只电阻R25、第二十六只电阻R26构成)输出高电平,并通过第四只二极管D4驱动整流单元中的功率MOSFET PSl,完成软上电过程。时间较长时,第一个子单元、第二个子单元、第三个子单元不起作用,第四个子单元相继起作用。
[0056]本发明描述的技术为自动的软上电整流电路,因此适合宽范围单相交流输入电压情况。为了适应更宽范围的输入电压,为了缩短电压差别,可以设计更多比较单元的子单
J L ο
[0057]本实例中,上述各个元器件的选型:
[0058]供电电源:单相交流电源180V—260V,适合单相供电的变频家电应用场合;
[0059]负载功率:2.5kW,
[0060]功率二极管(PDl— PD4):600V,25A/10(TC ;
[0061 ]电解电容(ECl):400V,3300yF,插件,功率电路的储能电容;
[0062]功率M0SFET(PS1):600V,25A/100°C,用于短接温敏电阻 PTC1;
[0063]温敏电阻(PTCl): 49 Ω /100 °C,1W,上电时用于限流和软上电;
[0064]光电耦合器(OPl):PC817D,主要用于驱动功率MOSFET PSl,不用于电子隔离;
[0065]电容(Cl、C2、C3):1OOnF ,100V,分别与R3、R4、R6构成RC滤波;
[0066]电容(C4):1OOnF,1200V,吸收直流回路高频电压;
[0067]电阻(1?1、1?2、1?3):分别为15(^0、15(^0、51^0,用于分压,得到直流电压的瞬时值;
[0068]电阻(1?4、1?5、1?6):分别为0.51^、101^、25 0,分别起到RC滤波、下拉、RC滤波作用;
[0069]运算放大器(41^2^3^4^5^6^7^8):1^224或1^358,反馈设置成开路,用作比较器;
[0070]普通二极管(01、02、03、04):1财148,构成求或电路,其阳极只要有一个高电平,则输出高电平;
[0071]电阻(1?7、1?12、1?17、1?22):1(^0,分压电阻;
[0072]电阻(1?8、1?13、1?18、1?23):1(^0,分压电阻;
[0073]电阻(1?9、1?14、1?19、1?24):1(^0,构成RC滤波器,起到限流作用;
[0074]电阻(05、06丄7、08):分别为1001^、2201^、3301^、4701^,100¥,得到不同时间常数的RC滤波器,起到不同延时作用;
[0075]电阻(町0、1?15、1?20、1?25):1(^0,分压电阻;
[0076]电阻(町1、1?16、1?21、1?26):1(^0,分压电阻;
[0077]本发明能够实现可控软上电,具有电路结构简单、使用器件数量少,简化电路设计和降低成本的优点。
[0078]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种单相整流宽范围电源上电电路,其特征在于包括整流单元以及与整流单元连接的判断单元,所述整流单元用以完成功率器件驱动和单相二极管整流;所述判断单元用以判断单相输入电压供电范围和延时后产生最终功率器件的驱动信号; 所述整流单元包括功率MOSFET; 所述判断单元包括四个电路完全相同的子单元,每个子单元包括两个电压比较器,每个子单元的第一个电压比较器的两个输入端:反相输入端连接第一分压支路以获得第一参考电压,非反相输入端连接整流单元,第一个电压比较器的输出端连接RC支路输入端;每个子单元的第二个电压比较器的非反相输入端连接RC支路的输出端,第二个电压比较器的反相输入端连接第二分压支路以获得第二参考电
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1