[发明专利]一种工频开关电源

说明书

 

所属技术领域

本发明涉及一种开关电源，尤其是使用开关电路实现的一种将工频交流电整流后直接使用开关管开关某一电压值，实现将高压交流电变为低压直流电的一种工频开关电源。

背景技术

要将高压交流电变为低压直流电，供低压负载使用，目前主要有四种方法：1、使用变压器将高压交流电降压成低压交流电，再整流滤波，这种方法很简单，但使用变压器成本高、笨重、体积大；2、使用电容降压，一般是将电容串联在交流电路中，利用电容的容抗，使电容上分得高压，负载电路分得相对低压，这种方法简单、成本低，但功率小、体积大；3、电阻降压，利用串联在交流电路中的电阻分得部分电压，负载分得部分电压，这种方法电阻要消耗电能，效率低；4、使用高频开关电源，该方法是目前使用很广泛的一种方法，但同样要使用高频变压器，由于工作频率远远超过工频，电路元件要求高、电路复杂、成本高。 

发明内容

为了克服现有将高压交流电变低压直流电的技术使用变压器成本高、笨重、体积大，使用电容功率小、体积大，使用电阻要消耗电能、效率低，使用高频开关电源电路复杂、成本高的缺点，本发明提出了一种工频开关电源来解决这一问题，它是利用工频交流电源整流后形成高压直流电源（脉动直流电），利用开关管直接对脉动直流电低于某一值时执行开，高于某一值时执行关，形成低压直流电源，经过滤波、稳压或其它处理电路处理后，供负载使用，采用本发明的积极效果是，利用了不多的元件，就能够实现一种价格低廉的低压直流电源，且低压直流电源的成本与输出功率的关系不大，即输出功率增加后，其电路成本不增加或小幅增加。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的一种工频开关电源，由交流电源、整流电路、电压检测电路、开关信号电路、开关执行电路、低压直流电源、负载组成，电压检测电路检测经整流电路整流形成的脉动高压直流电源的电压值低于或高于某一设定值，由开关信号电路产生控制信号去控制开关执行电路中的开关管的开或关；开关管可以是场效应管或三极管，其接法分为四种情况：第一种是开关执行电路中的开关管为场效应管, 场效应管的漏极接高压直流电源的正极，源极接低压直流电源的正极，低压直流电源的负极接高压直流电源的负极；第二种是开关执行电路中的开关管为场效应管, 场效应管的漏极接低压直流电源的负极，源极接高压直流电源的负极，低压直流电源的正极接高压直流电源的正极；第三种是开关执行电路中的开关管为三极管,三极管的集电极接高压直流电源的正极，发射极接低压直流电源的正极，低压直流电源的负极接高压直流电源的负极；第四种是开关执行电路中的开关管为三极管,三极管的集电极接低压直流电源的负极，发射极接高压直流电源的负极，低压直流电源的正极接高压直流电源的正极。开关信号电路主要有三种构成方式：第一种是开关信号电路由一只三极管构成，三极管的集电极与开关执行电路中的三极管的基极或开关执行电路中的场效应管的栅极连接；第二种是开关信号电路由一只场效应管构成，场效应管的漏极与开关执行电路中的三极管的基极或开关执行电路中的场效应管的栅极连接；第三种是开关信号电路由一只运算放大器构成，运算放大器的正输入端与电压检测电路中的一个电阻的一端、稳压管的一端、电容的一端连接在一起，利用电阻引入高压直流电源的直流电，经过电容滤波、二极管稳压后形成基准电压，负输入端与接入串联在高压直流电源的正负极之间的两个电阻的中间，即与一个电阻的一端、另一个电阻的一端连接在一起，输出端直接与开关执行电路中的场效应管的栅极连接或通过电阻与开关执行电路中的三极管的基极连接。

本发明的方案在附图说明和具体实施方式中将作更详细介绍。

附图说明

下面结合附图对本发明简要说明。

图1是本发明场效应管与场效应管配合的第一种接法电路原理图。

图中1.交流电源，2.整流电路，3.电压检测电路，4.开关信号电路，5.开关执行电路，6、低压直流电源，7、负载。

图2是本发明场效应管与场效应管配合的第二种接法电路原理图。

图中1.交流电源，2.整流电路，3.电压检测电路，4.开关信号电路，5.开关执行电路，6、低压直流电源，7、负载。

图3是本发明场效应管与三极管配合的第一种接法电路原理图。

图中1.交流电源，2.整流电路，3.电压检测电路，4.开关信号电路，5.开关执行电路，6、低压直流电源，7、负载。

图4是本发明场效应管与三极管配合的第二种接法电路原理图。