專利名稱：一種電容式變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電容式變壓器，尤其是一種阻抗變換器。它可廣泛運用于一切高保真信號系統。
現有的變壓器均為電感式變壓器(例如脈沖變壓器等)。它們盡管具有隔離性能好，輸出功率大及阻抗易匹配的優點；但存在帶寬較窄等缺點。
為此，一項題為“電子式寬頻帶脈沖變壓器”(專利申請號89107683.2)的發明專利，提出了一種由高頻振蕩器、隔離變壓器、正向檢波器和反應檢波器所組成的脈沖變壓器，使其可轉遞寬頻帶信號。但仍然存在電感式變壓器所具有的體積大、重量較重、成本較高、干擾較大等缺點。
本實用新型的目的是提供一種不但干擾小，失真低，頻響寬，可傳輸直流信號，而且具有體積小，重量輕，結構簡單，成本較低的電容式變壓器。
本實用新型的主體方案是這樣的二極管D11的正極經開關K1與輸入端(1)相接，其負極與并聯有電阻R1的電容C1相連接；在C1的另一端分別接有二極管D91的正極與D13的負極；而D13的正極則接于輸出端(4)；D91的負極一支經并聯有電阻R9的電容C9接于輸入端(2)，另一支則經二極管D92與D11的負極連接后，再經開關K2接于輸出端(3)。需要時，端(2)與端(4)可作為公共端而相連接(參見附圖2所示)。其中所述的開關K1、K2或為受控制器等控制的開關，例如繼電器、接觸器、可控硅、晶體三極管等；或為公知的各種斬波器；且當開關K1開啟(或閉合)時，另一只開關K1則同時閉合(或開啟)。其中所述的開關K1可設于輸入端(1)和／或輸入端(2)；同樣，開關K2也可設于輸出端(3)和／或輸出端(4)。此外，開關K2設于電容C9與二極管D13的正極之間；或者設于D12的負極與電容C1之間。為了減少輸出電壓的紋波，尤其是當在上述基本電路上再加設一個或多個分壓單元時，可在所述二極管D11的負極接于D12的正極，而D12的負極則與D92的負極并接后，再經開關K2接于輸出端(3)；并在端(4)與端(2)之間設有一個二極管D93(參見附

圖1所示)。本實用新型還可在C1、R1、D13的接點與D91的正極之間設置一個或一個以上的分壓單元；其中所述的分壓單元系這樣構成二極管D21的正極接于C1、R1、D13的接點，其負極分別連接并聯有電阻R2的電容C2和二極管D22的正極；D22負極與D12的負極并接；而C2另一端的一支經二極管D23接于輸出端(4)，另一支則接于下一個分壓單元的二極管D31或D91的正極。如此即可以構成所需級數的分壓電路。(如附圖4所示)由此可見，本實用新型實際上是一種電容儲能分壓，二極管鉗位隔離的轉換電路，其工作原理(以三級分壓電路為例)是當K2斷開，K1閉合后，電源就有電流分別通過K1→D11→C1→D21→C2→D91→C9返回電源E1的負極，實施對C1、C2、C9充電，當C1＝C2＝C9(容量相等)時，待充電過程完成后，所有的電容兩端的電壓UC均為UC=U13－ 3×UF]]>對于具有n個分壓單元的電路，其通式為UC＝U1／n－n×UF式中U1——輸入端的電壓(V)n——回路的分壓單元個數級數或電容個數UF——二極管的正向電壓降(V)當充電過程結束后，由控制電路控制，使K1斷開，K2閉合。這時由于D12、D22、D92、D13、D23、D93的鉗位作用和D11、D21、D91的隔離作用，在負載RC就得到URL＝UC－2UF綜上所述，本實用新型很像一種輸入高電壓、小電流，輸出低電壓、大電流的降壓變壓器，通常其數學表達式也與電感變壓器很好地吻合，在這個由斬波器(或受自控裝置控制的開關)、電容、二極管鏈路組成的本實用新型中，電容二極管鏈路(即前面提到的電容儲能二極管鉗位電路)是本系統的核心，它起到阻抗變換的作用，處于主導地位，斬波器起到信號傳輸輸信號編碼、解碼的作用，處于協調主電路工作的從屬地位，但這兩部份缺一不可，構成了本實用新型的統一體。由于在實際運用中，電路中的二極管、電容都不是理想化的，還存在分布參數的影響和本身參數的離散性；例如同標稱容量的電容器，其實際容量和電容耐壓等實際上是不相等的，所以在實際運用中，在電容二極管鏈路中的每個電容兩端都并聯一電阻，例如R1、R2、R9，它主要是為系統停止工作后，為每一個電容提供一放電通路，同時也起到一定的均壓作用。
下面通過實施例，對本實用新型作進一步描述。
附圖1是本實用新型的一種二分壓的電路圖。
附圖2是本實用新型的另一種二分壓的電路圖。
附圖3是本實用新型的第三種基本電路圖。
附圖4是本實用新型的一種三分壓及其以上的電路示意圖。
附圖5是本實用新型一種用于電源的電路圖。
參見附圖3和附圖5所示的一種電容式變壓器，系由D1－D4構成橋式整流，其輸出端一支經R3、D6、R4，對C7充電；D7是一只穩壓管，它們構成一供給控制電路使用的電源；另一路經過R5、R6、R7組成一個分壓器，給同步跟蹤電路提供一個幅值合適的同步信號，同步跟蹤電路是控制電路的核心，它主要由IC2－1、IC2－2和周圍的一些電容元件組成。經過它們處理過的信號饋送到IC2－3、IC2－4等組成的驅動控制器，由它們分別控制著K1和K2兩個電子開關。
T3和R24、R25、W1等組成取樣放大電路。
四個二與非門G1、G2、G3、G4和周圍一些阻容元件構成了本機的軟起動電路，由于考慮到本裝置的儲能元件電容與傳統儲能元件電感本身特性不同，所以起動電路在這里顯然尤為重要。
K1、K2、D11、R1、C1、D13、D91、D92C9和R24、R25、W1構成電容式變壓器電路，當K1在控制電路控制下開通的同時，K2截止。這時，通過橋式整流后的電流通過K1→D11→C1→D91→C9對C1、C9進行充電，當充電結束后，K1、K2在控制電路作用下翻轉，這時C1通過D13向負截供電，C9通過D92、K2向負載供電，這一過程在控制電路協調作用下循環不斷地進行。順便要指出的是R24、R25、W1即為前述的電阻R9。這主要是由于在本電路中，R24、R25、W1還兼有取樣分壓作用，故將它分成三只電阻。
本實用新型不僅具有干擾小，失真低、頻響寬，可以傳輸直流信號等特點；而且，還可省略電感變壓器，使之具有體積小，重量輕，制造工藝簡單，成本低等特點。它可廣泛地運用于一切高保真信號系統；也可以用它制造新型的電源。
權利要求1.一種電容式變壓器系由受控制器控制的開關或斬波器和電容、二極管、電阻組成，其特征在于二極管D1-1的正極經開關K1與輸入端(1)相接，其負極與并聯有電阻R1的電容C1相連接；在C1的另一端分別接有二極管D91的正極與D13的負極；而D13的正極則接于輸出端(4)；D91的負極一支經并聯有電阻R9的電容C9接于輸入端(2)，另一支則經二極管D92與D11的負極連接后，再經開關K2接于輸出端(3)。
2.如權利要求1所述的一種電容式變壓器，其特征是在所述二極管D11的負極接于D12的正極，而D12的負極則與D92的負極相接后，再經開關K2接于輸出端(3)；并在輸出端(4)與端(2)之間設有一個二極管D93。
3.如權利要求1或2所述的一種電容式變壓器，其特征在于所述的開關K2設于電容C9與二極管D13的正極之間；或者設于D92的負極電容C1之間。
4.如權利要求1或2所述的一種電容式變壓器，其特征在于所述電容C1與二極管D91之間還設有一個或一個以上的分壓單元；其中，所述的分壓單元系這樣構成二極管D21的負極分別連接并聯有電阻R2的電容C2和二極管D22的正極；D22的負極與輸出端(3)相接；而C2另一端的一支經二極管D23接于輸出端(4)，另一支則接于下一個分壓單元的二極管正極。
5.如權利要求3所述的一種電容式變壓器，其特征在于所述電容C1與二極管D91之間還設有一個或一個以上的分壓單元；其中，所述的分壓單元系這樣構成二極管D21的負極分別連接并聯有電阻R2的電容C2和二極管D22的正極；D22的負極與輸出端(3)相接；而C2另一端的一支經二極管D23接于輸出端(4)，另一支則接于下一個分壓單元的二極管正極。
專利摘要本實用新型涉及一種電容式變壓器，它系在二極管D
文檔編號H03H11/40GK2191496SQ9421101
公開日1995年3月8日 申請日期1994年5月8日 優先權日1994年5月8日
發明者吳志恒 申請人:吳志恒