[发明专利]一种具有自动调节功能的倍压整流电路及方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种具有自动调节功能的倍压整流电路及方法。

背景技术

常规的交流电源产品其交流输入电压范围一般为额定输入电压的±20%，主要用于输入电压较为稳定的环境中，如市电的输入。但在一些特殊应用环境交流电压的波动很大其最小值和最大值间的波动范围为10~100%，由于电源内部一般都要采用开关型稳压器件对输入电压进行稳压后才能送入后级电路使用，而所有的开关型稳压器件都有一最低输入电压要求，即当输入电压低于某个电压值时，开关稳压器件不工作，输出电压为零。因此，对用于输入波动范围为10~100%的电源系统采用现有的交流电源产品进行稳压不能满足使用要求。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有自动调节功能的倍压整流电路及方法，以解决现有技术的交流电源产品不能满足输入波动范围为10~100%的电源系统，当输入电压低于最大值的20%时会导致稳压输出端为0等技术问题。

本发明技术方案：

一种具有自动调节功能的倍压整流电路，它包括整流桥B1，整流桥B1、电解电容C1和C2构成主整流滤波回路，C1和C2连接点连接到控制开关K的一端，控制开关K的另一端连接到整流桥B1的一交流输入端，整流桥B2和电解电容C3构成采样电路，用于采集输入电压Vin的直流值V1，电压比较器D1的输入正端与C3的正端连接，负端连接参考电压Vref，输出端连接到控制开关K的控制输入端。

所述控制开关为控制继电器或可控硅。

电压比较器D1为带回差的电压比较器。

可控硅与采样控制电路之间设置有过零触发光控硅。

交流输入电压Vin通过整流桥B2和电解电容C2后直流电压值为V1，当V1的值大于参考电压Vref时，电压比较器D1不动作，此时开关K断开，连接点和整流桥B1的一交流输入端不导通，此时Vout电压等于V1电压；当V1的电压小于参考电压Vref的值时，电压比较器D1动作，此时开关K闭合，连接点和整流桥B1的一交流输入端导通，此时在交流输入电压Vin的波形正半周，整流电路对电解电容C1充电，在交流输入电压Vin的波形负半周，整流电路对电解电容C2充电，此时，输出电压Vout的值等于两倍V1的值，从而实现了整流输出电压Vout的“倍压”。

本发明的有益效果：

本发明主要用于整流输出电压的自动调节，当整流桥输入端电压较高时其工作特性和常规整流桥相同，输入端电压较低时整流桥的输出能自动把输出电压抬高，即实现所谓的“倍压”；本发明由整流二极管、滤波电容、电压比较器和可控开关器件等组成。当输入交流电压在控制阀值以上时可控开关器件断开，整流桥输出正常电压，当输入交流电压低于阀值时可控开关器件闭合，整流桥输出进行“倍压”输出 ；通过该电路可以在交流输入电压值较低的情况下提升直流输出电压，从而提高后续电路的动态工作范围。解决了现有技术的交流电源产品不能满足输入波动范围为10~100%的电源系统，当输入电压低于最大值的20%时会导致稳压输出端为0等技术问题。

附图说明

图1为本发明原理示意图；

图2为本发明在普通状态下输入输出波形图；

图3为本发明倍压状态下输入输出波形示意图。

具体实施方式：

一种具有自动调节功能的倍压整流电路，它包括整流桥B1，整流桥B1、电解电容C1和C2构成主整流滤波回路，C1和C2连接点2连接到控制开关K的一端，控制开关K的另一端连接到整流桥B1的一交流输入端1，整流桥B2和电解电容C3构成采样电路，用于采集输入电压Vin的直流值V1，电压比较器D1的输入正端与C3的正端连接，负端连接参考电压Vref，输出端连接到控制开关K的控制输入端。

所述控制开关为可控硅，用可控硅T1担任K的开关职能，这避免K用机械触点存在的不可靠、寿命短、存在电气冲击等缺点。

交流输入电压Vin通过整流桥B2和电解电容C2后直流电压值为V1，当V1的值大于参考电压Vref时，电压比较器D1不动作，此时开关K断开，连接点2和整流桥B1的一交流输入端1不导通，此时Vout电压等于V1电压；当V1的电压小于参考电压Vref的值时，电压比较器D1动作，此时开关K闭合，连接点2和整流桥B1的一交流输入端1导通，此时在交流输入电压Vin的波形正半周，整流电路对电解电容C1充电，在交流输入电压Vin的波形负半周，整流电路对电解电容C2充电，此时，输出电压Vout的值等于两倍V1的值，从而实现了整流输出电压Vout的“倍压”（见图2和图3）。

本发明进一步：可采用过零触发光控硅来实现无冲击切换并与控制电路隔离；采用带回差的电压比较器D1来控制可控硅的开闭；准确地控制低压动作和复归值依据是：高压返回值应高于切换到倍压整流后的电压上升值，而低压启动值应低于返回到桥式整流后电压降低值，否则电路会在某输入电压区间时反复振荡；该电路结构简单，可靠，成功地用于地线取能设备中，明显下降了电源设备低电流工作区间。