用一只三相整流器和降压器做离线单相电源

某些工业应用要求将一个三相电源送入一个小功率的dc/dc转换器，并可能要处理200V或400V的线间有效电压。此外，可能没有可用的交流中性线，因此不得不使用线间的电压链路，这意味着更高的输入电压。在单相和双相之间可能出现电压故障，有些应用要求电源能在这种问题下继续工作。为应付这些问题，可以采用一个非受控整流器和一只电容，将三相交流电转换为一个直流电压，但这个电压可能高于标准转换器可以支持的最大输入电压。要找到一个可用于这些电压的dc/dc转换器可能很困难，这个电压一般为564V直流或更高。

用图1中的电路可以获得一个小于某给定值的直流电压，该值由R1与R3之比而决定。以图中的电阻取值，当线间的三相电压为400V有效值或更高时， 得到的这个电压约为340V。可以从两相或三相电中获得这个值，无论是否有中性线，也可以取自带中性线的单相电。本电路省略了传统三相整流桥的两只二极管，并包含了一个中性线二极管对，从而在储能电容C1上获得低于340V的电压，且初始起动时达到0V(图2)。如果连接了中性线，则必须将其接到一个整流器的双二极管臂上，以获得0V的起动电压；不过，相线可以随机连接。

图1，三相整流器使用了一只开关IGBT和一只电容，将电压降低到标准离线dc/dc转换器范围内。

图2，电路省略了典型三相整流桥的两只二极管，而加了一个中性线二极管对，从而在储能电容C1上获得了低于340V的电压，在初始起动时达到0V。

并联稳压器IC1用作比较器。在初始起动后，一旦瞬时整流电压VI大于340V，IC1的基准-阳极电压就高于其2.495V的内部基准，将阳极-阴极电压降低到大约2V，使Q2关断。当整流电压低于340V时，IC1不拉入电流。于是，Q2因R2偏置而导通，将储能电容C1和dc/dc转换器负载连接到整流器上。

在上电时，如果C1完全放电，而整流后的瞬时交流线电压大于约50V，则MOSFET Q1导通，使绝缘栅双极晶体管Q2保持关断；无充电电流通过电容。如果瞬时整流电压低于储能电容与50V之和，则Q1关断，Q2导通，将电容与负载连接到整流器上。

注意(尤其是在上电时)，当Q2关断时，Q2的VCE=VI-VLOAD值上升到一个大值，因此R5必须尽可能大，要承受大约0.5W的功率。增加R5的值意味着必须增加R4的值，从而使Q1的关断更缓慢，并可能产生起动时的故障。对于R4、R5和D8的值，必须在实用时做一个均衡。考虑到D8限制了Q1上的最大栅极电压，它的齐纳电压必须尽可能接近于阈值电压，从而通过R4更快地关断。Q1的一个好的选择是BS170。可以在Q2的集射结上跨接一个R6和CS组成的缓冲网络，以限制所产生的噪声。

当实际负载电压为340V时，IC1的基准电压大约比其阴极高0.5V，输入电压开始通过集电极结而导通。必须在0.5V、45μA时测量这个阴极电压，并且如果计算R1和R3的新值，则必须考虑这个值。图2中的仿真并没有考虑到这个输入泄漏，开关为310V。