R33和负载组成；其中:
[0066]二极管D27阴极的输出电压线Vout，分别连接到负载的高压端、电阻R 34的高压端及接地电容C32的高压极上；由电阻R 34和电阻R 33串联组成采样电路，采样点就是电阻R 34的低压端和电阻R33的高压端的连接点，反馈放大电路就是通过电阻R 31连接到这个采样点上；电阻R33的低压端接地，负载低压端也接地；
[0067]输出采样电路，提供本电源输出电压的采样、反相放大并反馈至触压确定电路，并从二极管D27获得最终输出电流电压。
[0068]高效非隔离稳压电源的原理方框图见图4，它由整流电路、辅助整流电路、控制电路及输出稳压电路四个部分组成。
[0069]下面结合图2，对高效非隔离稳压电源的工作原理进行说明:
[0070]在高效非隔离稳压电源中，其中整流电路、辅助电源电路、控制电路的结构及元件名称与图1几乎完全相同，所不同的是组成钳位电路的二极管D21和稳压二极管Z22可以省掉不用。下面仅对输出稳压电路的工作原理进行描述:
[0071]在输出稳压电路中，由电阻R34与电阻R 33组成分压器且输出分压电压，取得采样电压，经过电阻R31施加在场效应管F 28的栅极上，在此场效应管F 28中反相放大并在其漏极输出，在电阻R18低压端上建立起反相电压，经电阻R 19和二极管D 2(|并联所组成的并联电路去拉动电压Ve，使之稳定在预定的电压，它决定着正弦波正半周脉动直流电压VO下降沿确定点被触发时的市电瞬时电压，从而可控硅Si11被触发所产生的输出电压Vk也就确定了。改变电阻R34、电阻R33两者电阻值比例可调整输出电压Vout的电压值；电容C32用于对输出电源Vout进行滤波。电容C3tl对通过电阻R 31采样到的电压信号起到适当滤波平滑的作用。
[0072]在实际工作中，为便于调整输出电压，电阻R33可用可变电阻代替，这样就可方便地在大范围改变输出电压。
[0073]目前该稳压电源已做到体积只有几个立方厘米，所需元件32只，输出的功率已经达到500瓦，电源效率达到约99%，输出的直流电压最高可达300伏，最低为O伏，最大输出电流已超过2安培。
[0074]本案申请人曾在2012年8月9日申请了 “高效非隔离开关电源”。
[0075]这种电源是把市电整流得到的大约310伏，通过开关信号打开或关断与电感串联的场效应管的电流时，在电感上降压来获得所需要的较低电压。本案没有这种开关降压方式，而是采用市电整流得到的脉动直流电压下降到接近所需输出电压时，把此时整流得到的输出，接通到输出滤波电容滤波后输出，而获得所需输出电流电压，两案的电源结构已经完全不同了。本案申请的电源没有降压的结构，避免了降压造成的电能浪费，极大提高了电源效率。
【主权项】
1.一种高效非隔离电源，包括有高效非隔离恒流电源和高效非隔离稳压电源，其特征在于:其中的高效非隔离恒流电源，包括有由整流电路、辅助电源电路、控制电路和输出恒流电路所组成的系统；其中: 所述整流电路:由220伏交流市电接入整流桥堆Br1的两个输入端，整流桥堆Br i的输出两端有一端接地，另一端输出频率为100赫兹、波形为正弦波正半周的脉动直流电压VO ; 所述辅助电源电路:是将由整流桥堆Br1输出的脉动直流电压VO，经二极管D 9整流、电容C15滤波后，输出约为310伏的直流电压Vl ;在该电路中二极管D 9的阳极连接电压线VO，二极管D9的阴极电压线Vl分别与电容C 15高压极、电阻R 18的高压端连接，而电容C 15的低压极则接地GND ； 所述控制电路:是由触压确定电路和硅触执行电路组成； 其中的触压确定电路，是由电阻R2、二极管D3、电阻R4、电容C5、电容C6、二极管D7、电容C8、电阻R19、二极管D2tl、二极管D21和稳压二极管Z 22组成； 其中二极管D3的阳极及电容C6的高压极与电压线VO相连接；而二极管D 3的阴极通过电阻R4的输出电压线Vb，分别连接电阻R2的高压端、电容C 5的高压极、二极管D 7的阳极、三极管!^的基极、以及电容C 6的低压极；电容C 5的低压极与二极管D 7的阴极共连，其电压线Ve分别连接到三极管Tltl的发射极、二极管D 21的阳极、由电阻R 19和二极管D 2(|并联组成的并联电路的低压端和电容(:8的高压极；二极管D 21的阴极连接稳压二极管Z 22的阴极，使二极管D21和稳压二极管Z 22组成钳位电路；电阻R 2的低压端与电容C 8的低压极共线接地，并连接到整流桥堆接地端； 触压确定电路，提供了正弦波正半周脉动直流电压VO下降沿确定点被触发时的市电瞬时电压，它最终决定着本电源输出电压Vout的电压值； 其中的硅触执行电路，是由三极管Tltl、可控硅Sin、电阻R12、电阻R13、电容C14、电阻R16、电容C17、电阻R23、场效应管F24、稳压二极管Z25和电容C 26所组成；其中: 可控硅Si1J^阳极与电压线VO连接，其阴极的电压线Vk，一个支路通过电阻R13连接到由电阻R12和电容C 14并联所组成的并联电路的低压端和可控硅Si ^的控制极，此并联电路的高压端则连接到三极管Tltl的集电极上； 电压线Vk的另一个支路连接到由电阻R16和电容C17并联所组成并联电路的高压端上，此并联电路的低压端则接地； 电压线Vk的第三个支路连接到由电阻R23、场效应管F24、稳压二极管Z25、电容C26所组成的延时开关电路中场效应管F24的漏极，并通过它的源极连接到二极管R27的阳极，电阻R23的高压端连接电压线VI，其低压端分别连接场效应管F 24的栅极和由稳压二极管Z 25、电容C26并联组成的并联电路的高压端，此并联电路的低压端与场效应管F24的源极连接；硅触执行电路，提供可控硅Si11触发导通所需要的触发电压脉冲，还使可控硅Si ^触发导通且延迟一段时间后，因场效应管F24导通才使可控硅Si ^的阴极与二极管R 27的阳极连接起来，自此以后二极管R27的电极电位就是电压线Vk的电位，避免了初次开机时可控硅Si11刚触发导通时的不确定电压被输出； 所述输出恒流电路:是由反馈放大电路和输出采样电路组成；其中:反馈放大电路，是由电阻R18、电阻R19、二极管D2tl、场效应管F28、稳压二极管Z29、电容C3tl和电阻R31所组成；其中: 二极管D9的阴极电压线Vl连接电阻R18后，其一个支路通过由电阻R19和二极管D2tl并联所组成的并联电路连接到二极管D21的阳极上，而其另一个支路连接到场效应管F28的漏极上，通过场效应管F28的栅极其一个分支通过电阻R31连接到输出采样电路的采样点，另一个分支连接到由稳压二极管Z29和电容C3tl并联所组成的并联电路的高压端，这个并联电路的低压端接地，场效应管F28的源极也接地； 输出采样电路，是由二极管D27、电容C32、电阻R33和负载组成；其中: 二极管D27阴极的输出电压线Vout，分别连接到负载的高压端、稳压二极管Z 22的阳极、接地电容C32的高压极上；负载的低压端连接电阻R33的高压端并组成输出采样电路的采样点，反馈放大电路就是通过R31连接到这个采样点的； 输出采样电路，提供本电源输出电流的采样、反相放大并反馈至触压确定电路，以及从二极管D27获得最终输出电流电压。
2.按照权利要求1所述的高效非隔离电源，其特征在于:其中所包括的高效非隔离稳压电源，包括由整流电路、辅助电源电路、控制电路和输出稳压电路所组成的系统；该系统中的整流电路和辅助电源电路与高效非隔离恒流电源中的整流电路及辅助电源电路结构相同；其控制电路的结构与高效非隔离恒流电源中的控制电路结构基本相同，区别是在高效非隔离稳压电源的控制电路中省去了由二极管D21与稳压二极管Z22串联组成的钳位电路； 而所述的输出稳压电路:是由反馈放大电路和输出采样电路组成的；其中的反馈放大电路与高效非隔离恒流电源输出恒流电路中的反馈放大电路结构相同，区别的是输出稳压电路中的输出采样电路是由二极管D27、电容C32、电阻R34、电阻R33和负载组成；其中: 二极管D27阴极的输出电压线Vout，分别连接到负载的高压端、电阻R 34的高压端及接地电容C32的高压极上；由电阻R 34和电阻R 33串联组成采样电路，采样点就是电阻R 34的低压端和电阻R33的高压端的连接点，反馈放大电路就是通过电阻R31连接到这个采样点上；电阻R33的低压端接地，负载低压端也接地。
【专利摘要】本实用新型为用户提供一种高效非隔离电源，包括有高效非隔离恒流电源和高效非隔离稳压电源。该电源由整流电路、辅助电源电路、控制电路和输出电路组成。工作原理是：通过整流桥堆把220伏市电整流为脉动直流电压，再通过辅助电源电路、控制电路和输出电路转换为输出电压0-300伏、输出电流2安培、根据负载电压要求将其调整为自动恒定电流输出电源及稳定电压输出电源。该电源线路所用器件少，制造成本低，体积小，输出功率接近无损耗，在高达500瓦时也无需散热器。该电源用于驱动Led灯具有良好的调光功能。解决了目前Led灯具电流驱动的低效率问题，为高效恆流及稳压直流电源的市场需求提供了技术保障。
【IPC分类】H02M7-219
【公开号】CN204517687
【申请号】CN201420732224
【发明人】张光阳, 梁鹏
【申请人】张光阳
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年12月1日