隔离式电子式干式变压器半波整流电路的设计

一、电路原理

图为隔离式电子式干式变压器的半波整流电路示意图(该电路的降压比为5，输入交流为220伏，输出DC约为44伏)。该电路由充放电(串联充电、并联放电)电路、电子开关电路、隔离电路(交流电网与负载电路之间的隔离)等组成。该电路的电子开关电路以交流电的周期将充放电电路交替转换成串联充放电电路。即电路的充电电路和放电电路分别在交流电的正半周和负半周交替工作。其工作原理：当交流电压为正半周时，电流流经Ro、D1、C1、D2、C2、D3、C3、D4、C4、D5、C5、D6形成串联回路，对电容器C1-C5串联充电。此时二极管D11-D20不导通(这是因为没有形成回路，所以没有电流流过D11-D20，可以认为不导通)。如果每个电容C1-C5的电容相等，则每个电容上的电压等于输入交流电压的1/5(二极管D1-D6的正向压降相对于输出电压非常小，忽略不计)，即交流电压为220伏5=44伏，其等效电路可绘制如下。

用这种方法，输入的交流电可以通过1/N分压整流充电。同时，当输入交流电压为正半周时，二极管D8的反向连接断开，然而，光电耦合器IC(GH1122Z)、达林顿电路的晶体管T2和T1、晶闸管S1等。它们都进入截止状态，使电路的充电电路部分与后面的负载供电电路可靠隔离。

当输入交流电压为负半周时，D1和D6反向连接到输入交流的负半周，因此D1和D6被关断，即输入电源自然与充放电电路隔离。此时，由于C1到C5的反向电压，D2到D5也变得不导通。而二极管D8与光电耦合器IC中的LED正向连接导通，因此光电耦合器中的光电晶体管饱和导通。然后，T2和T1也饱和导通，使得电路中与C1-C5相连的上下二极管D11~D20与负载形成五个等效并联放电电路(如图3所示)。然后，电阻R6上的电流触发晶闸管S1的控制电极，晶闸管S1导通，成为一个完整的放电电路。

这样，当输入交流电压在正半周期间串联充电，在负半周期间并联放电时。该电路实现了变压整流功能。

二、主要部件的选择原则

虽然这个电路中使用了很多二极管和电容(二极管D31除外)，但流过二极管的平均电流只有输出电流的1/N(A)。电容器的耐压只有输入电压的1/N(V)。T2、T1、S1满足电网的峰值电压和输出电流：光电耦合器IC中光电晶体管的集电极和发射极之间的击穿电压大于1/N(V)(如本设计电路中使用的是GHl122z对电路中其他元件的参数要求也很低。

三.结束语

这个电路只是半波整流电路。如果采用上述原理，上述电路可以做成两组(元件1和元件2)，使元件1和元件2在交流电压的正负半周交替工作：即元件L处于串联充电状态时，元件2处于并联放电状态；当部件2处于串联充电状态时，部件1处于放电状态。该电路将具有更大的应用价值。 #p#分页标题#e#