一种用于增强抗谐波能力的电源电路的制作方法

本实用新型涉及电源电路，特别涉及一种用于增强抗谐波能力的电源电路。

背景技术：

电网谐波主要来源于：发电源质量不高而产生谐波、输配电系统产生谐波、用电设备产生的谐波，例如：整流器、开关电源、变频调速器、电子计算机、荧光灯、微波炉、电视机、电话等。

接入电网上的产品，电源基本上采用三种模式，阻容降压式电源、线性变压器电源和开关电源等。无论哪种电源，都是将电网电压进行转换，提供给产品。

以电能表为例。目前国内电能表企业受产品成本的影响，大多采用性价比较高的阻容降压电源，但由于电网环境比较复杂，电网谐波电压过高，直接影响到产品的可靠性。同时线性变压器和开关电源方案可有效降低谐波对电能表本身的干扰，但是其成本高，体积大，无法适用低价市场。

为了增强现有产品的抗谐波能力，现有的电源电路如图1所示，此电路在正常情况下时，接入到产品电源的波形如图2所示，产品电源系统均正常，如果当电网上注入谐波时，比如在产品附近有电瓶车正在充电，有时测试到的谐波电压达到400v，如图3所示。经过多轮对电网谐波电压的跟踪测试，所测试的频率基本在30khz-60khz之间。此时上述电路的产品由于谐波电压过高，将把电源上的第一电阻r1烧坏，导致电源无输出，产品不工作。因此需要进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过电感抑制谐波且能有效避免电源电路中的电子器件烧坏的用于增强抗谐波能力的电源电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于增强抗谐波能力的电源电路，包括依次连接的保护电路、阻容降压电路、整流电路和稳压输出电路，其特征在于：还包括用于对谐波进行抑制的电感以及滤波电路，所述电感的两端分别与保护电路以及阻容降压电路相连接，所述滤波电路的一端连接在电感与阻容降压电路的连接线之间，所述滤波电路的另一端接地。

具体的，所述滤波电路包括第六电容和第七电容，所述第六电容和第七电容相串联。

在本方案中，所述保护电路包括压敏电阻，所述压敏电阻两端分别与外接的火线和零线相连接。

所述阻容降压电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容和第一电阻相串联，所述第一电容的一端与电感相连接。

所述整流电路包括第一二极管，所述第一二极管的正极与第一电阻相连接，所述第一二极管的负极与稳压输出电路的输入端相连接。

还包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接在第一电阻和第一二极管的连接线之间，所述稳压二极管的正极接地。

具体的，所述稳压输出电路包括三端稳压器、第二电解电容、第三电容、第四电解电容和第五电容，所述第二电解电容与第三电容相并联，且所述第二电解电容的正极与第三电容的连接端分别与第一二极管的负极以及三端稳压器的输入端相连接，所述第四电解电容和第五电容相并联，且所述第四电解电容的正极和第五电容的连接端与三端稳压器的输出端相连接，所述第二电解电容的负极与第三电容的另一连接端以及第四电解电容的负极与第五电容的另一连接端均与三端稳压器的接地端相连接，并接地。

作为改进，所述稳压输出电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端连接在第四电解电容的正极和三端稳压器输出端的连接线之间，所述第二电阻的另一端与第五电容的一端相连接，且所述第二电阻与第五电容的连接端对应为稳压输出电路的输出端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在电源电路的输入端增加电感，对电源电路中存在的谐波进行抑制；同时谐波能量通过电感转换成无功能量，使该电源电路中的电阻电压不会急剧上升，从而不会产生高热量烧毁电阻，因此该电源电路增强了抗谐波能力且能有效避免电源电路中的电子器件烧坏。

附图说明

图1为现有技术中电源电路的电路图；

图2为输入到图1中的电源电路中的电源波形图；

图3为图1中的电源电路中存在谐波时测试到的谐波电压波形图；

图4为本实用新型实施例中电源电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图4所示，一种用于增强抗谐波能力的电源电路包括依次连接的保护电路1、用于对谐波进行抑制的电感l1、阻容降压电路2、整流电路3和稳压输出电路4，还包括滤波电路5，滤波电路5的一端连接在电感l1与阻容降压电路2的连接线之间，滤波电路5的另一端接地。

本实施例中，保护电路1包括压敏电阻rv1，压敏电阻rv1两端分别与外接的火线ul和零线un相连接，电感l1的一端连接在压敏电阻rv1与火线ul的连接线之间。

阻容降压电路2包括第一电容c1和第一电阻r1，第一电容c1和第一电阻r1相串联，第一电容c1的一端与电感l1的另一端相连接。

整流电路3包括第一二极管d1，第一二极管d1的正极与第一电阻r1相连接，第一二极管d1的负极与稳压输出电路4的输入端相连接。

还包括稳压二极管vd1，稳压二极管vd1的负极连接在第一电阻r1和第一二极管d1的连接线之间，稳压二极管vd1的正极接地。

本实施例中，通过双串联的电容进行滤波，滤波电路5包括第六电容c6和第七电容c7，第六电容c6和第七电容c7相串联，第六电容c6的一端连接在电感l1与第一电容c1的连接线之间，第七电容c7接地。

稳压输出电路4包括三端稳压器n1、第二电解电容c2、第三电容c3、第四电解电容c4和第五电容c5，第二电解电容c2与第三电容c3相并联，且第二电解电容c2的正极与第三电容c3的连接端分别与第一二极管d1的负极以及三端稳压器n1的输入端相连接，第四电解电容c4和第五电容c5相并联，且第四电解电容c4的正极和第五电容c5的连接端与三端稳压器n1的输出端相连接，第二电解电容c2的负极与第三电容c3的另一连接端以及第四电解电容c4的负极与第五电容c5的另一连接端均与三端稳压器n1的接地端相连接，并接地。

其中为了增加电源的抗干扰性，稳压输出电路4内还包括第二电阻r2，第二电阻r2的一端连接在第四电解电容c4的正极和三端稳压器n1输出端的连接线之间，第二电阻r2的另一端与第五电容c5的一端相连接，且第二电阻r2与第五电容c5的连接端对应为稳压输出电路4的输出端vcc。通过在该电源输出端串联一个第三电阻r3，从而增加了该电源的抗干扰性，同时该第三电阻r3与该稳压输出电路中的电容共同组成rc滤波电路，对输出电压进行滤波。

该电源电路的工作原理为：根据电感感抗xl以及电容容抗xc的计算公式：xl＝2πfl推算，当电路中出现的谐波电压过高时，电路中的频率增大，则电容容抗减小，电感感抗增大；当电路中的频率大于截止频率fc时，则电路中表现为感性，随着频率的进一步增大，电感感抗xl也会进一步增大，系统电流减小，第一电阻r1上的功率也随之减小。

当电路中存在高频谐波时，电容容抗xc急剧降低，但是由于有电感l1的存在，电感感抗xl急剧增大，整个电路的阻抗不会变的很小，谐波能量大部分被电感转换为无功能量，使第一电阻r1发热的有功能量很小，第一电阻r1温升小。

当谐波环境下，电容容抗xc减小，电感感抗xl随频率增加而变大，将谐波能量更多的转换为无功能量，使得第一电阻r1两端的电压不会急剧上升，从而不会产生高热量导致第一电阻r1烧毁。

并且为了进一步防止第一电阻r1烧毁，也需要加大第一电阻r1的功率，同时优化第一电阻r1的焊接工艺从而加快第一电阻r1的散热。其中，例如：优化第一电阻r1的焊接工艺的方法为：增大焊盘，使第一电阻r1本体焊接由竖向改为横向，保证第一电阻r1不能紧贴电路板。

本实用新型中通过在电源输入端增加电感，对谐波进行抑制，不会影响阻容降压电源整体的功耗和带载能力，并且可有效提高电源的抗谐波能力，从而提高产品的可靠性，且在电源输入端增加双电容串联滤波电路以及在电源输出端串联电阻，使该电路的抗干扰能力增强，因此该电路中能有效避免谐波电压过高时烧坏电源上的第一电阻r1，能保证该电源电路内的电子器件不会出现烧坏。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。