本发明涉及led电子技术领域,特别是指一种电容降压电感抗浪涌电路。
背景技术:
一般的电容降压电路是利用交流电在电容上产生的容抗来降压,后面带上负载,其优点是电路简单可靠,电容降压本身的损耗极小。但是只有在稳态情况下,电容降压电路的电流是稳定的。如果电路中出现瞬态电压变化,尤其是断电通电的瞬间,则电路中的浪涌电流相当大,这将使负载受到影响,严重时会损坏负载。
对以上问题公知的方法,是在电容降压回路中再串联一个电阻来限制浪涌电流,但是这个电阻本身会产生功耗,太大不行,小些又对浪涌电流不能很好的起限制作用,尤其是在大功率时,电阻会产生很大的功耗和热量,既浪费能源又降低寿命。
授权公告号为cn201774468u的实用新型专利公开了一种用电感滤波的电容降压电路,该电路先用电容c1降压后经整流电路整流,再经电容c2和电感l将交流电滤波成直流电,此直流电经过浪涌吸收电路吸收浪涌电流后,再接到负载。该电路虽然能够消除电阻损耗,并有效地抑制了浪涌电流,但是,该电路中对浪涌电流起主要作用的是浪涌吸收电路,电容c2和电感l主要对电流进行滤波作用,由于需要浪涌吸收电路对浪涌电流进行抑制,导致该电路结构复杂,成本高。
此外,还有一些电容降压电路是在负载前接入一些保护电路,但是这些保护电路用到的电子元器件如压敏电阻、保险丝、场效应管等,都有长期的寿命问题。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用寿命较长,并且成本低廉的电容降压电感抗浪涌电路。
为解决上述技术问题,本发明提供技术方案如下:
一种电容降压电感抗浪涌电路,包括降压电容、第一整流电路、用于抗浪涌的第一电感和第一负载,其中:
交流电源的一端经所述降压电容连接至所述第一整流电路的一个输入端,交流电源的另一端连接至所述第一整流电路的另一个输入端;
所述第一整流电路的一个输出端连接至所述第一电感的一端,所述第一电感的另一端和所述第一整流电路的另一个输出端分别用于连接至所述第一负载的两端。
进一步的,所述第一电感为高频电感,第一电感的工作时间小于1ms。
进一步的,所述第一电感的寄生电阻的范围为0.02~100ω,分布电容的范围为1pf-100nf。
进一步的,所述第一电感的寄生电阻的范围为0.02~30ω,分布电容的范围为1pf-10nf。
进一步的,所述降压电容上并联有电阻。
进一步的,所述电容降压电感抗浪涌电路还包括用于滤波降压的第二电感、第二整流电路和第二负载,交流电源的一端经所述第二电感连接至所述第二整流电路的一个输入端,交流电源的另一端连接至所述第二整流电路的另一个输入端,所述第二整流电路的两个输出端分别连接至所述第二负载,所述第二电感与降压电容共轭匹配。
进一步的,所述第一整流电路和第二整流电路为桥式整流电路、半波整流电路或倍压整流电路。
进一步的,所述第一负载为由led灯珠串联、并联或混联组成的第一led灯。
进一步的,所述第二负载为由led灯珠串联、并联或混联组成的第二led灯,所述第一led灯和第二led灯安装在同一个灯具上。
本发明具有以下有益效果:
与现有技术相比,本发明的电容降压电感抗浪涌电路采用电容降压,并采用整流电路将交流电转换为直流电,之后串联第一电感进行抗浪涌的结构形式,当电路在交流电源接通或断开的瞬间,第一电感产生一个较大的自感电动势,自感电动势的方向与交流电压的方向相反,阻碍交流电流的通过,极大地减小了通过第一电感的交流电流。综上,本发明的电容降压电感抗浪涌电路在保证有效地抑制浪涌电流的同时,简化了电路的结构,降低了成本。并且电感的使用寿命较长,也有效保证了本发明的电容降压电感抗浪涌电路的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电容降压电感抗浪涌电路的原理方框示意图;
图2为本发明的电容降压电感抗浪涌电路中第一整流电路为桥式整流电路时的电原理示意图;
图3为本发明的电容降压电感抗浪涌电路的另一种原理方框示意图;
图4为本发明的电容降压电感抗浪涌电路的另一种结构中第一整流电路和第二整流电路均为桥式整流电路时的电原理示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种电容降压电感抗浪涌电路,如图1至图4所示,包括降压电容c、第一整流电路1、用于抗浪涌的第一电感l1和第一负载2,其中:
交流电源的一端经降压电容c连接至第一整流电路1的一个输入端,交流电源的另一端连接至第一整流电路1的另一个输入端;
第一整流电路1的一个输出端连接至电感l1的一端,电感l1的另一端和第一整流电路1的另一个输出端分别用于连接至第一负载2的两端。
本发明的电容降压电感抗浪涌电路采用电容c降压,并采用第一整流电路2将交流电转换为直流电,之后串联第一电感l1进行抗浪涌的结构形式,当电路在交流电源接通或断开的瞬间,第一电感l1产生一个较大的自感电动势,自感电动势的方向与交流电压的方向相反,阻碍交流电流的通过,极大地减小了通过第一电感l1的交流电流。综上,本发明的电容降压电感抗浪涌电路在保证有效地抑制浪涌电流的同时,简化了电路的结构,降低了成本。并且电感的使用寿命较长,也有效保证了本发明的电容降压电感抗浪涌电路的使用寿命。
本发明中的第一电感l1用于防止在电源接通时由于电容降压产生的脉冲,或者由于外界其他原因产生的脉冲对电路本身造成的冲击。
由于本发明的电容降压电感抗浪涌电路中产生的脉冲为微秒级的瞬间脉冲,因此,本发明中的第一电感l1优选为高频电感,第一电感l1的工作时间小于1ms。
此外,由于第一电感l1是串联在本发明的电路中的,其寄生电阻的大小对电路驱动效率的影响较大,而第一电感l1的分布电容又会对瞬间脉冲浪涌造成影响,本发明中,第一电感l1的寄生电阻的范围可以为0.02~100ω,优选为0.02~30ω,分布电容的范围可以为1pf-100nf,优选为1pf-10nf。
优选的,降压电容c可以上并联有电阻r。电阻r并联在降压电容c上,用作降压电容c的泄放电阻。当然,若降压电容c本身具有小量的漏电阻,则电阻r可省略不用。
作为本发明的一种改进,电容降压电感抗浪涌电路还优选包括用于滤波降压的第二电感l2、第二整流电路3和第二负载4,交流电源的一端经第二电感l2连接至第二整流电路3的一个输入端,交流电源的另一端连接至第二整流电路3的另一个输入端,第二整流电路3的两个输出端分别连接至第二负载4,第二电感l2与降压电容c共轭匹配。本发明在采用串联第一电感l1抑制浪涌电流的同时,采用并联第二电感l2的方式进行降压,当第二电感l2与降压电容c达到共轭匹配的要求时,电感降压和电容降压的直流纹波电压相位差互补,可提高整个电路的功率因数。
进一步的,第一整流电路1和第二整流电路3均优选为桥式整流电路,如图2和图4所示,其中整流二极管d1、d2、d3和d4组成第一整流电路1,整流二极管d5、d6、d7和d8组成第二整流电路3。交流电源的一端经降压电容c降压连接至整流二极管d2的输入端,交流电源的另一端连接至整流二极管d4的输入端,整流二极管d2的输出端串联电感l1后连接至第一负载2的一端,第一负载2的另一端连接至整流二极管d3的输入端。交流电源的一端串联电感l2后连接至整流二极管d6的输入端,交流电源的另一端连接至整流二极管d8的输入端,整流二极管d6的输出端连接至第二负载4的一端,第二负载4的另一端连接至整流二极管d7的输入端。桥式整流电路的主要作用是将交流电源整流成直流电源然后给负载供电。
当然,第一整流电路1和第二整流电路3除了选用桥式整流电路以外,还可以选用半波整流电路或倍压整流电路,军不影响本发明的技术方案的实现。
优选的,第一负载2可以为由led灯珠串联、并联或混联组成的第一led灯2’。
进一步的,第二负载4可以为由led灯珠串联、并联或混联组成的第二led灯4’,第一led灯2’和第二led灯4’安装在同一个灯具上。当采用如图3和图4所示的电路原理图时,由于电感降压与电容加压并联,当第二电感l2与降压电容c达到共轭匹配的要求时,两者的直流纹波电压的相位差能够互补,第一led灯2’和第二led灯4’安装在同一个灯具上后可免除led等的明暗闪烁。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。