隔離式電子式干式變壓器半波整流電路的設計

一、電路原理

圖為隔離式電子式干式變壓器的半波整流電路示意圖(該電路的降壓比為5，輸入交流為220伏，輸出DC約為44伏)。該電路由充放電(串聯(lián)充電、并聯(lián)放電)電路、電子開關電路、隔離電路(交流電網與負載電路之間的隔離)等組成。該電路的電子開關電路以交流電的周期將充放電電路交替轉換成串聯(lián)充放電電路。即電路的充電電路和放電電路分別在交流電的正半周和負半周交替工作。其工作原理：當交流電壓為正半周時，電流流經Ro、D1、C1、D2、C2、D3、C3、D4、C4、D5、C5、D6形成串聯(lián)回路，對電容器C1-C5串聯(lián)充電。此時二極管D11-D20不導通(這是因為沒有形成回路，所以沒有電流流過D11-D20，可以認為不導通)。如果每個電容C1-C5的電容相等，則每個電容上的電壓等于輸入交流電壓的1/5(二極管D1-D6的正向壓降相對于輸出電壓非常小，忽略不計)，即交流電壓為220伏5=44伏，其等效電路可繪制如下。

用這種方法，輸入的交流電可以通過1/N分壓整流充電。同時，當輸入交流電壓為正半周時，二極管D8的反向連接斷開，然而，光電耦合器IC(GH1122Z)、達林頓電路的晶體管T2和T1、晶閘管S1等。它們都進入截止狀態(tài)，使電路的充電電路部分與后面的負載供電電路可靠隔離。

當輸入交流電壓為負半周時，D1和D6反向連接到輸入交流的負半周，因此D1和D6被關斷，即輸入電源自然與充放電電路隔離。此時，由于C1到C5的反向電壓，D2到D5也變得不導通。而二極管D8與光電耦合器IC中的LED正向連接導通，因此光電耦合器中的光電晶體管飽和導通。然后，T2和T1也飽和導通，使得電路中與C1-C5相連的上下二極管D11~D20與負載形成五個等效并聯(lián)放電電路(如圖3所示)。然后，電阻R6上的電流觸發(fā)晶閘管S1的控制電極，晶閘管S1導通，成為一個完整的放電電路。

這樣，當輸入交流電壓在正半周期間串聯(lián)充電，在負半周期間并聯(lián)放電時。該電路實現了變壓整流功能。

二、主要部件的選擇原則

雖然這個電路中使用了很多二極管和電容(二極管D31除外)，但流過二極管的平均電流只有輸出電流的1/N(A)。電容器的耐壓只有輸入電壓的1/N(V)。T2、T1、S1滿足電網的峰值電壓和輸出電流：光電耦合器IC中光電晶體管的集電極和發(fā)射極之間的擊穿電壓大于1/N(V)(如本設計電路中使用的是GHl122z對電路中其他元件的參數要求也很低。

三.結束語

這個電路只是半波整流電路。如果采用上述原理，上述電路可以做成兩組(元件1和元件2)，使元件1和元件2在交流電壓的正負半周交替工作：即元件L處于串聯(lián)充電狀態(tài)時，元件2處于并聯(lián)放電狀態(tài)；當部件2處于串聯(lián)充電狀態(tài)時，部件1處于放電狀態(tài)。該電路將具有更大的應用價值。 #p#分頁標題#e#