四分之一周期諧振連接型升壓電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高壓產生電路，屬于高壓靜電除塵、高壓電場產生負氧離子和臭氧技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，城市的空氣質量不斷惡化，空氣凈化的要求不斷提高，高壓除塵逐步從工業(yè)領域逐步走向民用領域。民用領域高壓除塵器需求不斷增加。由于民用領域大多貼近人本身，例如臥室客廳餐廳等等。所以，民用領域高壓除塵器要求功率不大，電磁輻射小，本實用新型的特點是沒有高壓交流電的產生，提高了傳統(tǒng)升電路的升壓效率，可以做到相對大功率(200W)。而傳統(tǒng)的方案大多采用高變比變壓器，其最大的缺點是對外的電磁輻射十分大，會影響周圍家用電器的正常工作。如果采取電磁輻射屏蔽，又會使高變比變壓器分布電容加大，大幅影響電源的升壓效率?；诒緦嵱眯滦偷母邏弘娫匆呀浽囼灣晒Γ哂械洼椛?、大功率、高效率的特點。它將為民用空氣凈化器提供高效綠色環(huán)保的高壓電源。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型的核心內容是升壓電路電路采用LC諧振電路來降低傳統(tǒng)升壓電路中二極管峰值充電時的尖峰充電電流對二極管的沖擊，并且大幅提高傳統(tǒng)升壓電路的升壓效率和電流傳輸效率。再有，本實用新型的優(yōu)點是通過改變驅動方波源的頻率可以方便的改變升壓的幅度，可控輸出電壓。具體實現(xiàn)電路有十種，在【具體實施方式】中它們被分別敘述。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為四分之一周期_諧振連接型_升壓電路。它是在傳統(tǒng)升壓電路的基礎上增加電感，使電感與傳統(tǒng)升壓電路中的電容產生諧振，從而大幅提升升壓效率和電流傳輸效率，并且可以通過改變方波的頻率來改變升壓的幅度。
[0005]傳統(tǒng)升壓電路如圖1所示，整體電路包括多個升壓環(huán)節(jié)(5)，每個升壓環(huán)節(jié)(5)包括電容a(l)、二極管a(2)、電容b(3)、二極管b(4)。第一級升壓環(huán)節(jié)中電容a (I)與二極管a⑵串聯(lián)在一起并且連接到輸入端A (6)和輸入端B (7)之間。電容b(3)與二極管b (4)串聯(lián)在一起并且連接到二極管a(2)兩端。二極管b(4)的兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第二級升壓環(huán)節(jié)的輸入端，如此重復直至最后一級升壓環(huán)節(jié)。電壓點A(6)、電壓點B (7)分別設置在第一級升壓環(huán)節(jié)的輸入端A (6)和輸入端B (7)。電壓點C(S)設置在最后一級升壓環(huán)節(jié)的下面的輸出端。電壓點A(6)、電壓點B (7)間為交流電壓輸入端，電壓點B (7)、電壓點C(S)之間為直流電壓輸出端；圖2所示的是傳統(tǒng)升壓電路產生負電壓的電路，其結構與產生正電壓電路一樣，不同處是產生正電壓電路中的每一個二極管都反向連接。
[0006]諧振電感(9)可以直接與傳統(tǒng)升壓電路串聯(lián)如圖3所示。傳統(tǒng)升壓電路(10)在電學上表現(xiàn)為一個電容的特性。諧振電感(9)與這個等效電容諧振。只要方波半個周期的時間大于諧振電感(9)與等效電容諧振周期的四分之一，便可將方波源的能量高效的傳輸?shù)诫娙萆?。如果沒有加入諧振電感(9)方波源對等效電容直接充電，充電電流瞬時以很大的電流值對等效電容充電。這個大的充電電流經過二極管a (2)和二極管b (4)會產生很大的損耗。前面提到的“瞬時”是二極管內阻與等效電容來決定的，在工程上不易精確計算。加入諧振電感(9)帶來兩大進步:
[0007]1、使方波源對等效電容的充電電流在較小的電流值下持續(xù)四分之一諧振型周期，從而降低充電電流對二極管的沖擊。這個諧振型周期指的是諧振電感與等效電容決定的諧振型周期。
[0008]2、這個諧振型周期可以精確的計算和準確的測量?？刂品讲ǖ念l率也就是控制充電時間，從而控制傳輸給等效電容的能量，也就是控制電容上的電壓，也就是控制升壓的幅度。
[0009]圖4所示電路是諧振電感(9)與傳統(tǒng)升壓電路產生負電壓的電路(20)串聯(lián)諧振，用于產生負電壓。其原理與圖3所示產生正電壓的原理是一樣，不同處是產生正電壓電路中的每一個二極管都反向連接。同樣擁有前面所提到的兩大進步。
[0010]圖3和圖4所示電路電壓點D(Il)、電壓點B(7)間為交流電壓輸入端，電壓點B(7)、電壓點C(S)之間為直流電壓輸出端；所述電路電壓點D(Il)設置在諧振電感(9) 一端。
[0011]圖5所示電路同樣是諧振電感(9)與傳統(tǒng)升壓電路產生正電壓的電路(10)串聯(lián)諧振。圖6所示電路是諧振電感(9)與傳統(tǒng)升壓電路產生負電壓的電路(20)串聯(lián)諧振。它們的電壓點A (6)、電壓點E (12)間為交流電壓輸入端，電壓點E (12)、電壓點C (8)之間為直流電壓輸出端。諧振電感(9)串聯(lián)進了輸出回路，這有助于防止輸出端E(12)和電壓點C(S)之間瞬時產生較大的電流。諧振電感(9)起到穩(wěn)定輸出電流的作用。所述電壓點E(12)設置在諧振電感(9)的一端。
[0012]諧振電感(9)也可以分布到每一個升壓環(huán)節(jié)(5)中去。如圖7所示，這種實現(xiàn)結構中，第一級和最后一級與中間的升壓環(huán)節(jié)有所不同。第一級僅由電容c(13)、二極管c(14)和分布諧振電感C(9C)串聯(lián)在一起并且連接到輸入端A(6)和輸入端B(7)之間。二極管c (14)上端與分布諧振電感C(9C)下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第二級升壓環(huán)節(jié)的輸入端。第二級升壓環(huán)節(jié)(5)及中間各個升壓環(huán)節(jié)的結構都一樣。它們是由二極管a (2)、分布諧振電感A (9A)與電容b(3)串聯(lián)在一起并且連接到第一級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端。電容a(l)與二極管b(4)串聯(lián)在一起并且連二極管a(2)兩端。二極管b(4)上端與分布諧振電感A(9A)下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第三級升壓環(huán)節(jié)的輸入端，如此重復直至倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)。最后一級升壓環(huán)節(jié)由二極管d(15)、分布諧振電感D(9D)與電容d(16)串聯(lián)在一起并且連接倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端之間。電壓點A(6)、電壓點B (7)分別設置在第一級升壓環(huán)節(jié)的輸入端A (6)和輸入端B (7)。電壓點C(S)設置在最后一級升壓環(huán)節(jié)的分布諧振電感D (9D)的下端。電壓點A(6)、電壓點B (7)間為交流電壓輸入端，電壓點B(7)、電壓點C(S)之間為直流電壓輸出端；圖8所示的是產生負電壓的電路，其結構與產生正電壓電路一樣，不同處是產生正電壓電路中的每一個二極管都反向連接。
【附圖說明】
[0013]圖1是傳統(tǒng)四分之一周期諧振型升壓電路生成正電壓電路圖；
[0014]圖2是傳統(tǒng)四分之一周期諧振型升壓電路生成負電壓電路圖；
[0015]圖3是本實用新型第一種實施方案生成正電壓電路圖；
[0016]圖4是本實用新型第一種實施方案生成負電壓電路圖；
[0017]圖5是本實用新型第二種實施方案生成正電壓電路圖；
[0018]圖6是本實用新型第二種實施方案生成負電壓電路圖；
[0019]圖7是本實用新型第三種實施方案生成正電壓電路圖；
[0020]圖8是本實用新型第三種實施方案生成負電壓電路圖；
[0021]圖中:1、電容a，2、二極管a，3、電容b，4、二極管b，5、升壓環(huán)節(jié)，6、電壓點A，7、電壓點B，8、電壓點C，9、諧振電感，9A、分布諧振電感A，9B、分布諧振電感B，9C、分布諧振電感C，9D、分布諧振電感D，1、升壓電路產生正電壓的電路，11、電壓點D，12、電壓點E，13、電容C，14、二極管C，15、二極管d，16、電容d，20、升壓電路產生負電壓的電路。
【具體實施方式】
[0022]諧振電感(9)也可以分布到每一個升壓環(huán)節(jié)(5)中去。如圖7所示，這種實現(xiàn)結構中，第一級和最后一級與中間的升壓環(huán)節(jié)有所不同。第一級僅由電容c(13)、二極管c(14)和分布諧振電感C(9C)串聯(lián)在一起并且連接到輸入端A(6)和輸入端B(7)之間。二極管c (14)上端與分布諧振電感C(9C)下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第二級升壓環(huán)節(jié)的輸入端。第二級升壓環(huán)節(jié)(5)及中間各個升壓環(huán)節(jié)的結構都一樣。它們是由二極管a (2)、分布諧振電感A (9A)與電容b(3)串聯(lián)在一起并且連接到第一級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端。電容a(l)與二極管b(4)串聯(lián)在一起并且連二極管a(2)兩端。二極管b(4)上端與分布諧振電感A(9A)下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第三級升壓環(huán)節(jié)的輸入端，如此重復直至倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)。最后一級升壓環(huán)節(jié)由二極管d(15)、分布諧振電感D(9D)與電容d(16)串聯(lián)在一起并且連接倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端之間。電壓點A(6)、電壓點B(7)分別設置在第一級升壓環(huán)節(jié)的輸入端A(6)和輸入端B(7)。電壓點C(S)設置在最后一級升壓環(huán)節(jié)的分布諧振電感D (9D)的下端。電壓點A(6)、電壓點B (7)間為交流電壓輸入端，電壓點B(7)、電壓點C(S)之間為直流電壓輸出端；圖8所示的是產生負電壓的電路，其結構與產生正電壓電路一樣，不同處是產生正電壓電路中的每一個二極管都反向連接。
【主權項】
1.四分之一周期諧振連接型升壓電路，其特征在于:該電路是在傳統(tǒng)升壓電路的基礎上增加電感，使電感與電容產生諧振； 第一級和最后一級與中間的升壓環(huán)節(jié)有所不同；第一級僅由電容C(13)、二極管c(14)和分布諧振電感C(9C)串聯(lián)在一起并且連接到輸入端A(6)和輸入端B(7)之間；二極管c (14)上端與分布諧振電感C(9C)下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第二級升壓環(huán)節(jié)的輸入端；第二級升壓環(huán)節(jié)(5)及中間各個升壓環(huán)節(jié)的結構都一樣；它們是由二極管a (2)、分布諧振電感A (9A)與電容b(3)串聯(lián)在一起并且連接到第一級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端；電容a(l)與二極管b(4)串聯(lián)在一起并且連二極管a(2)兩端；二極管b(4)上端與分布諧振電感A(9A)下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第三級升壓環(huán)節(jié)的輸入端，如此重復直至倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)；最后一級升壓環(huán)節(jié)由二極管d(15)、分布諧振電感D(9D)與電容d(16)串聯(lián)在一起并且連接倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端之間；電壓點A(6)、電壓點B (7)分別設置在第一級升壓環(huán)節(jié)的輸入端A (6)和輸入端B (7);電壓點C(S)設置在最后一級升壓環(huán)節(jié)的分布諧振電感D (9D)的下端；電壓點A (6)、電壓點B (7)間為交流電壓輸入端，電壓點B(7)、電壓點C(8)之間為直流電壓輸出端；產生負電壓的電路結構與產生正電壓電路一樣，不同處是產生正電壓電路中的每一個二極管都反向連接。
【專利摘要】四分之一周期諧振連接型升壓電路，第一級僅由電容c、二極管c和分布諧振電感C串聯(lián)在一起并且連接到輸入端A和輸入端B之間。第二級升壓環(huán)節(jié)及中間各個升壓環(huán)節(jié)的結構都一樣。它們是由二極管a、分布諧振電感A與電容b串聯(lián)在一起并且連接到第一級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端。電容a與二極管b串聯(lián)在一起并且連二極管a兩端。二極管b上端與分布諧振電感A下端這兩端作為輸出端，這兩個輸出端作為第三級升壓環(huán)節(jié)的輸入端，如此重復直至倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)。最后一級升壓環(huán)節(jié)連接倒數(shù)第二級升壓環(huán)節(jié)的輸出兩端之間。產生負電壓的電路，其結構與產生正電壓電路一樣，不同處是產生正電壓電路中的每一個二極管都反向連接。
【IPC分類】H02M7-06
【公開號】CN204361921
【申請?zhí)枴緾N201420765528
【發(fā)明人】謝云松, 謝雪松
【申請人】謝云松, 謝雪松
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月5日