[发明专利]开关式串联型交流稳压电源

说明书

本发明涉及一种开关式串联型交流稳压电源。

属于交流稳压电源技术领域。

本发明是将串联型直流开关电源技术改造应用于交流稳压。原87208958.4开关式交流调压、稳压装置专利，提供了一种效率高，主要技术指标优良的新型交流稳压装置，但由于其主回路复杂，所需开关功率器件等较多，不易于推广应用。

本发明的目的是提供一种性能优异、主回路简单、价廉、可靠、实用的新型交流稳压电源装置，和新的交流稳压技术方法。

本电源由包含误差检测放大、调制和驱动等电路组成的控制电路（4）和主回路构成。其特征是：主回路由一个对交流电压进行斩波的交流电子开关电路（1）;一个由滤波电感，电容组成的滤波电路（2）;和一个对滤波电感提供续流回路的交流续流电路（3）组成。

其中，交流电子开关电路（1）由桥式整流器和至少一个开关功率管组成。交流续流电路（3）由至少二只可控硅或者是桥式整流器和至少一只开关功率管组成。

本装置由于主回路简单，所需开关功率器件很少，并省去了高频变压器。因此，价廉、可靠、实用，便于推广。

图1是本电源的电原理图。

图1电路中：交流电子开关电路（1）由桥式整流器Z1和开关功率管BG1组成;滤波电路（2）由电感L1和电容C1组成，交流续流电路（3）由可控硅KP1、KP2及触发限流电阻R1、R2组成;控制电路（4）实现方法较多，在此就不作具体叙述;另外还有提升输入电压等作用的工频变压器B1。

下面结合图1将本发明的工作原理分析于下：

输入交流电压通过B1变压器升压后，由“1”端输出加至桥式整流器Z1，当开关功率管BG1在控制电路驱动下导通时，此交流电压即可通过Z1中相应的二极管及BG1加至高频滤波电感L1“a”端，然后经L1滤除高频分量后输出。当BG1截止期间，可控硅KP1或者KP2者对L1电流提供续流及向负载提供电流（分析见下段）。由上述分析可知BG1与Z1组成一个对交流电压具有通、断作用的电子开关。

可控硅KP1、KP2的触发电压由B1变压器提供。根据B1各绕组标定的同名端关系可知，当输入交流电压正半周时（设输入端的电压为上正下负），N3绕组加至KP1控制极对阴极电压为正，KP1被触发。当BG1导通时，L1电感“a”端电压高于B1变压器降压端“3”端电压，因此KP1阴阳极间电压反向，KP1不导通。而BG截止期间，L1“a”端电压下降至低于B1“3”端电压后，KP1导通对L1电流续流及对负载提供电流。在交流电压正半周期间由于B1的N4绕组加至可控硅KP2触发电压为负，KP2处于关断状态对电路工作无影响。同理，交流电压负半周时，由KP2对L1电流续流及对负载提供电流。

通过上述分析还可知，电感L1“a”端电压，在BG1导通期间近似等于B1变压器“1”端电压（忽略BG1和Z1压降），而BG1截止期间近似为B1“3”端电压（忽略可控硅压降）。因此，通过控制电路对输出电压进行误差检测，并根据检测结果自动调整控制BG1通、断的时间比，即可保持电源输出电压的稳定（输出电压设置在B1的“1”、“3”端电压之间）。

可控硅连接于B1变压器降压输出“3”端与连接于“b”端相比，可大大降低可控硅及BG1等工作中承受的电压幅值，从而降低了开关损耗及成本。

控制电路对BG1的控制方式，可采用脉宽调制式或谐振调制式。

另外在电源的输入端、输出端接入净化滤波器后，可组成静化交流稳压电源。