一种电容分压式补偿型电源的制作方法

本发明涉及电源技术领域，具体地说，是一种电容分压式补偿型电源，广泛用于稳压和小幅值调压场合。

背景技术：

对比文件‘一种补偿型电源’，专利号为：201510051636.3，其输入端的自耦变压器，限制了电源自身的节能、环保、低成本指标的进一步提高，为此，将对比文件的自耦变压器删去，改用电容分压电路，特提出‘一种电容分压式补偿型电源’。

技术实现要素：

本发明公开了一种电容分压式补偿型电源，输出电路4的滤波电容co’上的电压，就是补偿电压δ，负载电压等于市电输入电压与补偿电压δ的代数和，当市电输入电压低于负载电压额定值时，补偿电压δ为正向正弦波，当市电输入电压高于负载电压额定值时，补偿电压δ为反向正弦波，调整补偿电压δ值，就可以控制一种电容分压式补偿型电源的负载电压，从而完成对负载电压的小范围调压、稳压功能；将对比文件，‘一种补偿型电源’【201510051636.3】输入端的自耦变压器，改用电容分压电路2，使性/价比大幅提高。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

一种电容分压式补偿型电源的市电输入与输出共中性线[neutral]n，输出电压与市电输入电压同频率。采用补偿式，负载电压等于市电输入电压与补偿电压的代数和，调整补偿电压，就可以完成对负载电压的小幅调压、稳压功能。输出电路4，是负载电流的【总开关】，控制负载电流相位，使其逼近市电输入电压相位，便可完成输入功率因数校正。将对比文件‘一种补偿型电源’输入端的自耦变压器改用电容分压电路，使性/价比大幅提高。

以下结合附图加以说明。

附图说明

图1为本发明一种电容分压式补偿型电源框图，

图2为具有有源功率因数校正电路的一种电容分压式补偿型电源实施框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1为emc电路，2为电容分压电路，3为整流储能电路，4为输出电路，5为控制电路。h、n分别为市电输入的火线、中性线，h′为一种电容分压式补偿型电源的输出火线。t1、t2分别为输入端、输出端的电流测试头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明一种电容分压式补偿型电源框图：

它包括emc电路1、电容分压电路2、整流储能电路3、输出电路4和控制电路5。

初加电，整流储能电路3的储能电容c1、c2被充电。储能电容c1、c2上的直流电压叠加在市电输入电压上，供给输出电路4，经线性脉宽调制lpwm后，在滤波电容co’产生补偿电压δ，负载电压等于补偿电压δ与市电输入电压的代数和。调整补偿电压δ值，就可以完成对负载电压的小范围调压或稳压。

输出电路4，是负载电流的‘总开关’，调整负载电流的相位，使其逼近输入电压相位，从而完成输入功率因数校正。因为是负载电流的‘总开关’，所以市电输入电流与负载电流流经同一电流回路，而输入电压与负载电压是不等的，为满足‘能量守恒’，当市电输入电压低于负载电压是，需要经整流储能电路3的整流二极管d2、d2，进行整流，完成输入侧‘增流’，使市电输入电流大于负载电流；反之，当市电输入电压高于负载电压是，需要经增流开关管q3、q3，将输出滤波电感lo的部分续流电流，引向电容分压电路2，经c3、c4，按原设计的比例，部分电流【而不是全部】流回市电，完成负载侧增流，使负载电流大于市电输入电流。

电容分压电路2的分压原理是：分压电容c3、c4，对市电输入电压是按电容容量值的反比规律进行分压的，以此设定所需工作点；而市电输入属于恒压源，因此，分压电容c3、c4上的电压波动是不会改变市电输入电压值的，所以分压电容c3电压的波动值与分压电容c4电压的波动值，必定幅值相等、方向相反。而这一绝对值相等的电压波动，根据电容c3、c4电容值，便可计算出各自的电流波动值，用这一特性，来控制上述的负载增流。

一种电容分压式补偿型电源，通过‘补偿’方式，完成输出稳压。比如，额定负载电压值为220v，市电电压为200v，则输出电路4只需输出20v，即负载功率的十一分之一，是由输出电路4提供的，其余十一分之十，是由输入市电直接提供的，借以提高效率、降低成本。

输出电路4的输入、输出电压幅值都很低，因而可以选用低压、大电流mos器件，而且只有一级高频变换，这些也都是低成本、节能的重要因素。mos器件是可以直接并联使用的，为扩大电源输出功率提供很大方便。

整流储能电路3，只在市电输入电压低于额定值时，才开始整流，用于完成输入侧的【增流】，所以整流量很小，这也是节能、环保、低成本的重要因素。

图2为具有有源功率因数校正电路的一种电容分压式补偿型电源实施框图。

运行过程与上述图1相似，不同之处是：

整流二极管d1、d2改为有源功率因数校正电路，借以消除整流对市电的污染。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种电容分压式补偿型电源，属于高频单变换电源系列，输出与市电输入同频率、共中性线[NEUTRAL]N；具有输出稳压、小范围调压、输入功率因数校正功能；成功地解决了补偿型电源当市电输入电压高于负载电压额定值时的‘过剩能量’返还给市电的难题；所需补偿电压幅值通常小于100V，故采用低压大电流内阻为mΩ级的MOS管，节能、低成本，而且MOS管可以直接并联用于扩大输出功率；采用自举升压方式，整流只用于补充当市电输入电压低于负载电压额定值时的‘不足能量’，整流量很小；与对比文件‘一种补偿型电源’【201510051636.3】的本质区别在于：采用电容分压电路取代自耦变压器，这更使能耗、成本、体积、重量，都大大降低。

技术研发人员：董振隆
受保护的技术使用者：董振隆
技术研发日：2018.03.30
技术公布日：2019.01.04