一種交流-直流變換電路和交流-直流變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種交流-直流變換電路和交流-直流變換器,所述交流-直流變換電路包括輸入整流電路、原邊輸入濾波電容、原邊逆變電路、驅(qū)動電路、隔離變壓器、副邊整流電路、副邊電容以及連接在副邊輸出濾波電容與驅(qū)動電路之間的控制電路，驅(qū)動電路連接原邊逆變電路。原邊逆變電路與原邊輸入濾波電容構(gòu)成回路，形成箝位諧振電路。所述交流-直流變換器包括2個(gè)、3個(gè)或者更多個(gè)上述的交流-直流變換電路。本實(shí)用新型能減少整流回路中的二極管損耗，實(shí)現(xiàn)逆變開關(guān)管的軟開關(guān)，降低原邊開關(guān)管及副邊整流二極管的電壓應(yīng)力和開關(guān)損耗，提高效率。
【專利說明】一種交流-直流變換電路和交流-直流變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源，特別是一種交流-直流變換電路和交流-直流變換器。【背景技術(shù)】
[0002]屬于軟開關(guān)技術(shù)的單級功率因數(shù)(Power Factor，簡稱PF)矯正器、有源箝位反激、有源箝位正激及其改進(jìn)方案已經(jīng)在電源中廣泛運(yùn)用，美國專利文獻(xiàn)US7301785B2公開的一種開關(guān)電源電路，該變換器電路原邊的開關(guān)管的電壓應(yīng)力會隨著負(fù)載的狀況而變化，且在滿載時(shí)會偏移到很高，未從根本上克服典型諧振技術(shù)的缺點(diǎn)，因此，其可用的功率范圍、輸入及輸出電壓變化范圍受到限制。中國專利文獻(xiàn)CNlO 1692595B公開了 一種有源箝位正反激電路，該電路相比其他已經(jīng)公開的電路有所改進(jìn)，但其一次側(cè)因?yàn)榻涣髡鳛V波的需要，雖然可以不需要大容量的電解電容，但實(shí)際使用還是需要額外添加的高頻濾波電容，交流輸入側(cè)也必須運(yùn)用全橋整流。二次側(cè)整流電路復(fù)雜，無論是輸入整流回路還是輸出整流回路，多個(gè)二極管串聯(lián)損耗較大。同時(shí)其在無大容量的輸入電解電容時(shí)，輸出電壓電流紋波都很大；在實(shí)際使用中難以運(yùn)用到較大功率的交流-直流變換電路場所，一般運(yùn)用到直流-直流變換場所較為合適。此外，該變換器在輸入是交流時(shí)，由于輸入電壓的周期性變化引起對應(yīng)驅(qū)動占空比的變化，使得箝位電路在低壓輸入部分會因?yàn)橹C振條件不滿足而出現(xiàn)損耗加大的情況，降低了電路的穩(wěn)定性、可靠性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種交流-直流變換電路和交流-直流變換器。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種交流-直流變換電路，包括輸入整流電路、原邊輸入濾波電容、原邊逆變電路、驅(qū)動電路、隔離變壓器、副邊整流電路、副邊第三至第四電容、副邊輸出濾波電容以及連接在所述副邊輸出濾波電容與所述驅(qū)動電路之間的控制電路，所述驅(qū)動電路連接所述原邊逆變電路；
[0006]所述輸入整流電路包括第一至第二輸入整流二極管，所述第一輸入整流二極管的陽極和所述第二輸入整流二極管的陰極連接交流輸入火線，所述原邊輸入濾波電容包括以交流輸入零線為中點(diǎn)串聯(lián)的兩個(gè)輸入高頻濾波電容，兩個(gè)輸入高頻濾波電容的相反端分別與所述輸入整流電路的正端及負(fù)端連接；
[0007]所述原邊逆變電路包含第一至第二逆變開關(guān)管，所述第一逆變開關(guān)管和所述第二逆變開關(guān)管分別與所述輸入整流電路的正端和負(fù)端連接，所述隔離變壓器原邊繞組的一端與第一、第二逆變開關(guān)管串聯(lián)，所述隔離變壓器原邊繞組的另一端與輸入零線連接；所述原邊逆變電路與原邊輸入濾波電容也構(gòu)成回路，形成箝位諧振電路；
[0008]所述副邊整流電路包括第三至第四二極管，所述第三二極管的陰極與所述第四二極管的陽極及所述隔離變壓器副邊繞組的其中一輸出端相連，所述第四二極管的陰極與電源的輸出正端以及所述副邊輸出濾波電容的一端連接，所述第三二極管的陽極與電源的輸出負(fù)端以及所述副邊輸出濾波電容的另一端相連，所述隔離變壓器副邊繞組的另一個(gè)輸出端與副邊第三至第四電容的中間點(diǎn)連接，所述副邊第三電容連接電源的輸出正端，所述副邊第四電容連接電源的輸出負(fù)端。
[0009]進(jìn)一步地:
[0010]所述隔離變壓器是磁芯開有氣隙的隔離變壓器或原邊串聯(lián)有諧振電感的隔離變壓器或副邊串聯(lián)有儲能電感的隔離變壓器。
[0011]所述隔離變壓器是正激工作線圈與反激工作線圈復(fù)用的單個(gè)副邊繞組的變壓器。
[0012]所述副邊第三、第四電容是兩個(gè)串聯(lián)的無極電容或者有極性電容，且在為有極性電容的情況下，所述副邊第三電容的正極接電源的輸出正端，所述副邊第四電容的負(fù)極接電源的輸出負(fù)端。
[0013]一種交流-直流變換器，包括2個(gè)、3個(gè)或者更多個(gè)前述的交流-直流變換電路，各交流-直流變換電路的輸入連接到具有2個(gè)、3個(gè)或者更多個(gè)相位輸入的交流源的不同相位輸入。
[0014]進(jìn)一步地，各交流源有輸入零線且各交流-直流變換電路的原邊輸入濾波電容的中點(diǎn)都連接至所述輸入零線，或者，各交流源無輸入零線且各交流-直流變換電路的原邊輸入濾波電容的中點(diǎn)連接同一點(diǎn)。
[0015]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果:
[0016]本實(shí)用新型提供一種單相或者多相交流輸入單級高功率因數(shù)寬范圍交流-直流變換電路。根據(jù)本實(shí)用新型交流-直流變換電路的結(jié)構(gòu)，輸入濾波電容除了能用作輸入濾波功能外，還能充當(dāng)箝位功能，輔助實(shí)現(xiàn)原邊逆變器開關(guān)管的軟開關(guān)工作，逆變開關(guān)管除了逆變開關(guān)功能外，還能充當(dāng)箝位開關(guān)。即，本實(shí)用新型的電路能夠充分利用交流輸入正負(fù)半周的開關(guān)工作狀態(tài)差異，復(fù)用負(fù)(正)端逆變開關(guān)管及負(fù)(正)端輸入濾波電容，實(shí)現(xiàn)箝位開關(guān)管以及箝位電容的功能，類似三電平整流技術(shù)，減少整流回路中的二極管損耗。原邊輸入濾波電容可以在第一或第二逆變開關(guān)管關(guān)斷時(shí)與隔離變壓器的漏感產(chǎn)生諧振，使箝位開關(guān)管和逆變開關(guān)管獲得零電壓切換(ZVS)，通過諧振將高頻隔離變壓器漏感的能量傳遞到副邊，避免漏感的能量損耗及瞬間造成逆變開關(guān)管的電壓尖峰。
[0017]本實(shí)用新型可以減少整流回路中的二極管損耗，實(shí)現(xiàn)正(負(fù))端逆變開關(guān)管的軟開關(guān)，降低原邊開關(guān)管及副邊整流二極管的電壓應(yīng)力和開關(guān)損耗。同時(shí)利用副邊的倍壓整流，既降低了副邊整流二極管的電壓應(yīng)力，也同時(shí)將正激能量和反激能量形成不同的回路，從而巧妙的實(shí)現(xiàn)了類似常規(guī)的功率因素矯正類似的能量傳送。即輸出電壓是成比例的輸入電壓(正激能量)加上成比例的電感儲存能量(反激能量)的電壓。
[0018]此外，本實(shí)用新型的電路可通過多態(tài)的箝位控制模式，讓箝位電路在交流整流的全周期分為兩種控制工作方式，即在輸入低壓部分不發(fā)驅(qū)動信號，在相對高壓部分才發(fā)驅(qū)動信號進(jìn)行箝位電流的反向諧振，有效地控制箝位電路的損耗并提高電路的可靠和穩(wěn)定性。
[0019]本實(shí)用新型尤其適合在三相或多相交流輸入且輸出電壓較高、半導(dǎo)體器件無法承受高壓的場合，以及對功率因素，功率密度及體積限制較嚴(yán)格的場合?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路圖；
[0021]圖2是圖1所示電路的變壓器等效結(jié)構(gòu)一示意圖；
[0022]圖3是圖1所不電路開關(guān)管驅(qū)動時(shí)序圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1所示的交流-直流變換電路，包括輸入整流電路、原邊輸入濾波電容C1、C2、原邊逆變電路、驅(qū)動電路、高頻隔離變壓器Tl、副邊整流電路、副邊第三、第四電容C3、C4、副邊輸出濾波電容C5以及連接在所述副邊輸出濾波電容C5與所述驅(qū)動電路之間的控制電路。
[0028]輸入整流電路包括兩個(gè)輸入整流二極管Dl、D2，輸入整流二極管Dl的陽極和輸入整流二極管D2的陰極連接交流輸入火線L，所述原邊輸入濾波電容包括以交流輸入零線N為中點(diǎn)的串聯(lián)的兩個(gè)輸入高頻濾波電容Cl、C2，兩個(gè)輸入高頻濾波電容Cl、C2的相反端分別與所述輸入整流電路的正端及負(fù)端連接。
[0029]所述原邊逆變電路包括第一、第二逆變開關(guān)管Ql、Q2，所述第一、第二逆變開關(guān)管Q1、Q2分別與所述輸入整流電路的正端和負(fù)端連接，所述隔離變壓器Tl原邊繞組的一端與所述第一、第二逆變開關(guān)管Q1、Q2串聯(lián)，另一端與交流輸入零線N連接，所述原邊逆變電路與原邊輸入濾波電容Cl、C2也構(gòu)成回路，形成箝位諧振電路，所述逆變開關(guān)管Ql、Q2工作在ZVS狀態(tài)。通過控制逆變開關(guān)管Ql、Q2的門極電壓，可將直流電壓轉(zhuǎn)換成脈沖電壓加在隔離變壓器的原邊繞組。通過控制逆變開關(guān)管Ql、Q2中起箝位作用的開關(guān)管，可以控制諧振電流反向回路的通斷。
[0030]所述副邊整流電路為正激及反激工作整流回路，包括第三二極管D3和第四二極管D4，所述第三二極管D3的陰極與所述第四二極管D4的陽極及所述隔離變壓器副邊繞組的其中一輸出端相連，所述第四二極管D4的陰極與電源的輸出正端V+以及所述副邊輸出濾波電容C5的一端連接，所述第三二極管D3的陽極與電源的輸出負(fù)端V-以及所述副邊輸出濾波電容C5的另一端相連，所述隔離變壓器副邊繞組的另一個(gè)輸出端與副邊第三、第四電容C3、C4的中間點(diǎn)連接，所述副邊第三電容C3的正極(當(dāng)采用有極性電容時(shí))接電源的輸出正端V+，所述副邊第四電容C4的負(fù)極(當(dāng)采用有極性電容時(shí))接電源的輸出負(fù)端。副邊第三、第四電容C3、C4也可以采用有極性電容。
[0031]根據(jù)電路連接的原理，正激工作回路的電容與反激工作回路的電容上電壓有與輸入交流整流后的波形趨勢相同或者互補(bǔ)的形態(tài)，且正激回路電容的電壓及與初級側(cè)的輸入電壓變化有近似線性變化關(guān)系。
[0032]通過所述控制電路控制所述第一、第二逆變開關(guān)管的工作狀態(tài)，以使輸入電流與輸入電壓的基波一致，從而實(shí)現(xiàn)高輸入功率因數(shù)校正。[0033]由于輸入電路是對交流電壓進(jìn)行整流，故輸入高頻濾波電容Cl、C2的容量不大，其參數(shù)主要是由用來箝位的諧振頻率來決定。所以本電路保證了輸入電流可以有條件跟隨輸入電壓，以保證電源的輸入功率因數(shù)和總諧波含量(Total Harmonics Distortion,簡稱THD)。
[0034]當(dāng)交流輸入時(shí)，正(負(fù))半周(以下括號內(nèi)容均對應(yīng)交流負(fù)半周)將通過輸入整流二極管D1(D2)進(jìn)行整流，然后原邊輸入濾波電容Cl (C2)會進(jìn)行高頻濾波。逆變線路則由逆變開關(guān)管Ql (Q2)和隔離變壓器Tl共同構(gòu)成。此時(shí)原邊箝位諧振電路由箝位電容C2 (Cl)、箝位開關(guān)管Q2(Q1)
[0035]及變壓器原邊線圈共同構(gòu)成。在工作周期內(nèi)，根據(jù)控制電路計(jì)算的結(jié)果，通過驅(qū)動電路，給逆變開關(guān)管Ql施加一個(gè)高頻的PWM信號，同時(shí)給箝位開關(guān)管Q2上的驅(qū)動電壓是一個(gè)與Ql近似互補(bǔ)的PWM電壓，兩個(gè)PWM驅(qū)動電壓之間有一定的死區(qū)延遲關(guān)系。
[0036]所述隔離變壓器是磁芯開有氣隙的隔離變壓器或原邊串聯(lián)有諧振電感的隔離變壓器或副邊串聯(lián)有儲能電感的隔離變壓器，磁芯氣隙的大小由正、反激的比例和系統(tǒng)輸入輸出參數(shù)共同決定，原、副邊耦合系數(shù)無需另外做特定的設(shè)置。
[0037]隔離變壓器Tl的磁芯開有氣隙，有一定漏感，使隔離變壓器Tl工作能夠在正激及反激兩個(gè)狀態(tài)。其漏感通過自然的繞制工藝得到，同時(shí)，根據(jù)實(shí)際的需要，可以通過繞制工藝的改變來獲得可大可小的漏感。當(dāng)然，如果自然繞制的漏感感量不足夠，也可以在次級側(cè)外加電感。
[0038]隔離變壓器不用刻意區(qū)分原邊及副邊的端點(diǎn)連接點(diǎn)，即不用刻意考慮隔離變壓器的起始端。
[0039]參閱圖2，當(dāng)隔離變壓器Tl繞制完成，其初級側(cè)的主勵磁電感Lm及漏感Lr確定。原邊的漏感與諧振電容C2 (Cl)的諧振頻率相對開關(guān)頻率滿足以下關(guān)系式:
[0040]π LcCxInnip >>Toff ( Toff= [l-D]Ts, CdaiTip=C2 );
[0041]相關(guān)的工作回路及原理如下:
[0042]由于在交流輸入時(shí),正半周和負(fù)半周具有對稱性，因此，以下以交流輸入正半周為例。
[0043]狀態(tài)一:
[0044]正半周將輸入通過二極管Dl進(jìn)行整流，然后電容Cl會進(jìn)行高頻濾波。在工作周期內(nèi)，根據(jù)輸入電壓的反饋，控制電路計(jì)算出結(jié)果，通過驅(qū)動電路，給逆變開關(guān)管Ql施加一個(gè)高頻的PWM信號。當(dāng)逆變器開關(guān)管Ql開通的時(shí)候，變壓器原邊勵磁電感Lm及諧振電感Lrl開始線性充電，當(dāng)原邊的電流等于勵磁電流時(shí)，副邊耦合的電壓V2上升到VLr2+V C4時(shí)，二極管D4導(dǎo)通，即電壓V2被箝位；副邊電流為12，原邊的電流近似ILr = ILm+12/n。此狀態(tài)對于輸出整流就與正常的正激一樣，同時(shí)因?yàn)檩斎胝麟妷菏钦倚?，輸入高頻濾波電容容值較小，所以電容C4上的電壓波形也成為近似正弦型，與輸入電壓Vin有近似l/η的線性關(guān)系。
[0045]狀態(tài)二:
[0046]當(dāng)逆變器開關(guān)管Ql關(guān)斷的時(shí)候，逆變器開關(guān)管Ql寄生電容被充電，其充電過程也是諧振，只是因?yàn)榧纳娙葺^小，充電時(shí)間很短，可以視為線性的。同時(shí)次級漏感或者外接電感Lr2的電勢VLr2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，試圖維持原來的電流方向及大小不變，但隨著時(shí)間的推移，其通過電感或者整流二極管D4的電流必然開始下降。
[0047]狀態(tài)三:
[0048]當(dāng)逆變器開關(guān)管Ql其寄生電容電壓被充電至足夠高，約為電壓VC2+Vin，箝位開關(guān)管Q2反并二極管被正偏導(dǎo)通。箝位電容C2將諧振電感Lrl和勵磁電感Lm的電壓箝制在電壓VC2，因?yàn)轶槲浑娙軨2比逆變開關(guān)管Ql的寄生電容大的多，絕大部分諧振電流進(jìn)入箝位電容C2,箝位電容C2與諧振電感Lrl開始諧振；當(dāng)原邊的電流與勵磁電流相等時(shí)，變壓器副邊的輸出電流等于零，同時(shí)副邊耦合電壓V2電勢發(fā)生交變。
[0049]狀態(tài)四:
[0050]當(dāng)原邊電壓下降到足夠低，副邊對應(yīng)的耦合電壓V2足夠使二極管D3正偏導(dǎo)通。此時(shí)副邊反射到原邊的電壓約為n (Vo - Vc3-VLr2)，為箝位開關(guān)管Q2能夠獲得ZVS提供了條件，此時(shí)箝位開關(guān)管Q2的驅(qū)動電壓將變?yōu)楦唠娖蕉鴮?dǎo)通。在這個(gè)工作狀態(tài)模式下，原來存儲在變壓器氣隙中的能量杯釋放出來。該狀態(tài)是一個(gè)典型的反激式變壓器工作。由于電容C4上的電壓與輸入電壓是一個(gè)線性關(guān)系,所以電容C3上的電壓與電容C4上的電壓互補(bǔ)地合成輸出電壓。
[0051]狀態(tài)五:
[0052]當(dāng)箝位開關(guān)管Q2關(guān)斷時(shí)，迫使箝位電容C2脫離原諧振回路，同時(shí)諧振電感Lrl將與逆變開關(guān)管Ql的寄生電容形成新的諧振；以釋放寄生電容的電荷，為逆變開關(guān)管Ql的ZVS做準(zhǔn)備。
[0053]狀態(tài)六:
[0054]當(dāng)Q2驅(qū)動關(guān)斷一定時(shí)間后，通過狀態(tài)五中的諧振將逆變開關(guān)管Ql的寄生電容的電荷完全釋放，同時(shí)通過逆變開關(guān)管Ql的反并二極管進(jìn)行續(xù)流，此時(shí)逆變開關(guān)管Ql獲得ZVS開通條件。
[0055]狀態(tài)七
[0056]此時(shí)，將逆變開關(guān)管Ql的驅(qū)動電壓變?yōu)楦唠娖蕉鴮?dǎo)通；原邊的電感將被線性充電，開始新的周期，重復(fù)以上的狀態(tài)過程。
[0057]如圖3所示，是本發(fā)明的電路開關(guān)管驅(qū)動時(shí)序圖，在本電路中，當(dāng)輸入電壓在第①、第③區(qū)域時(shí)，由于逆變開關(guān)管的占空比較大，在逆變開關(guān)管關(guān)斷期間，時(shí)間較短，前述提到的諧振電流還沒有來得及反向。同時(shí)由于輸入電壓較低，對于電路中的半導(dǎo)體元件電壓應(yīng)力較小，為了避免造成諧振狀態(tài)的不確定性和電路的不可靠性，較佳地，明確通過在設(shè)定第①、第③區(qū)域輸入電壓限值，長時(shí)間關(guān)掉箝位管的驅(qū)動，使箝位電容值充當(dāng)普通的尖峰吸收功能，同時(shí)也減少了驅(qū)動損耗；當(dāng)輸入電壓在第②、第④區(qū)域時(shí)，箝位開關(guān)管Q2(或者Ql)才按照上述的箝位方式工作，有效的提高電路的穩(wěn)定可靠性。
[0058]由以上的工作模式中的狀態(tài)一級狀態(tài)四的分析可知，在交流-直流變換電路中，隔離變壓器好比是線性的變壓器，輸入電壓的線性比例的降低輸入到電容C4，同時(shí)隔離變壓器又好比常規(guī)功率因素矯正電路中PFC電感，將在開關(guān)管導(dǎo)通中存儲的能量在開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候釋放至電容C3，因此電容C3、C4上的電壓構(gòu)成了一個(gè)線性比例與常規(guī)無隔離的PFC電壓。所以，電路很好地實(shí)現(xiàn)了隔離式PFC，而這種優(yōu)勢已知的單級隔離式交流-直流變換電路所不具備的。
[0059]當(dāng)輸入電壓為交流的負(fù)半周時(shí)，將通過二極管D2整流，然后電容C2會進(jìn)行輸入高頻濾波。逆變線路則由逆變開關(guān)管Q2和隔離變壓器Tl原邊線圈共同構(gòu)成；此時(shí)原邊箝位諧振電路由箝位電容Cl、箝位開關(guān)管Ql及變壓器原邊線圈共同構(gòu)成。同時(shí)電容C3、C4的電壓波形也對稱性調(diào)轉(zhuǎn)，電容C3充當(dāng)正激回路的輸出電容，C4充當(dāng)反激回路的輸出電容。其他工作狀態(tài)原理與前述正半波的一致。
[0060]由以上分析可知，本電路中，原邊的逆變開關(guān)管、高頻濾波電容在輸入電壓正負(fù)半周的時(shí)候被巧妙地分時(shí)復(fù)用為箝位開關(guān)管及箝位電容，輸入整流回路只需通過一個(gè)二極管即可，同時(shí)輸出也只需要通過一個(gè)二極管就構(gòu)成整流回路。因此，本電路的線路簡潔，效率聞。
[0061]實(shí)施例二
[0062]本發(fā)明也提供一種二相、三相或更多相輸入的交流-直流變換器。如圖4所示為一種三相四線輸入交流-直流變換器，基本電路組成及有益效果與實(shí)施例一相同，區(qū)別是:輸入是三相。其好處是理論上可以獲得比實(shí)施例一輸出電壓特性更好的輸出電壓，輸出電壓更加平滑，紋波電壓更小。圖4中，01&、02&、0113、0213、01(3、02(3表示原邊整流二極管，(:1&、C2a、Clb、C2b、Clc、C2c表示原邊濾波電容，Qla、Q2a、Qlb、Q2b、Qlc、Q2c表示原邊逆變開關(guān)管，Tla、Tlb、Tlc 表示變壓器，D3a、D4a、D3b、D4b、D3c、D4c 表示副邊整流二極管，C3a、C4a、C5b、C3b、C4b、C5b、C3c、C4c、C5c 表示副邊濾波電容。
[0063]實(shí)施例三
[0064]本發(fā)明還提供另一種二相、三相或更多相輸入的交流-直流變換器。如圖5所示為一種三相三線輸入交流-直流變換器，基本電路組成及有益效果與實(shí)施例二相同，區(qū)別是:輸入無零線輸入。其好處是在實(shí)際三相三線無零線輸入使用環(huán)境中，依然可以實(shí)現(xiàn)前述性倉泛。
[0065]本實(shí)用新型的電路工作時(shí)有正激及反激兩個(gè)不同的工作模式，可以實(shí)現(xiàn)較大的輸入、輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍，同時(shí)輸入電流還可以跟蹤輸入電壓，實(shí)現(xiàn)功率因素的矯正。同時(shí)由于有源箝位電路功能，可以降低原邊開關(guān)管及副邊整流二極管因?yàn)楦綦x變壓器漏感等因素引起的反向恢復(fù)電壓尖峰及開關(guān)損耗，提高效率；相比傳統(tǒng)的電路更加簡潔；此外，可以通過多態(tài)的箝位控制模式，有效的控制箝位電路的損耗；本實(shí)用新型尤其適合廣泛運(yùn)用在三相(多相)交流輸入，及輸出電壓較高的場合。
[0066]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種交流-直流變換電路，其特征在于，包括輸入整流電路、原邊輸入濾波電容、原邊逆變電路、驅(qū)動電路、隔離變壓器、副邊整流電路、副邊第三至第四電容、副邊輸出濾波電容以及連接在所述副邊輸出濾波電容與所述驅(qū)動電路之間的控制電路，所述驅(qū)動電路連接所述原邊逆變電路； 所述輸入整流電路包括第一至第二輸入整流二極管，所述第一輸入整流二極管的陽極和所述第二輸入整流二極管的陰極連接交流輸入火線，所述原邊輸入濾波電容包括以交流輸入零線為中點(diǎn)串聯(lián)的兩個(gè)輸入高頻濾波電容，兩個(gè)輸入高頻濾波電容的相反端分別與所述輸入整流電路的正端及負(fù)端連接； 所述原邊逆變電路包含第一至第二逆變開關(guān)管，所述第一逆變開關(guān)管和所述第二逆變開關(guān)管分別與所述輸入整流電路的正端和負(fù)端連接，所述隔離變壓器原邊繞組的一端與第一、第二逆變開關(guān)管串聯(lián)，所述隔離變壓器原邊繞組的另一端與輸入零線連接；所述原邊逆變電路與原邊輸入濾波電容也構(gòu)成回路，形成箝位諧振電路； 所述副邊整流電路包括第三至第四二極管，所述第三二極管的陰極與所述第四二極管的陽極及所述隔離變壓器副邊繞組的其中一輸出端相連，所述第四二極管的陰極與電源的輸出正端以及所述副邊輸出濾波電容的一端連接，所述第三二極管的陽極與電源的輸出負(fù)端以及所述副邊輸出濾波電容的另一端相連，所述隔離變壓器副邊繞組的另一個(gè)輸出端與副邊第三至第四電容的中間點(diǎn)連接，所述副邊第三電容連接電源的輸出正端，所述副邊第四電容連接電源的輸出負(fù)端。
2.如權(quán)利要求1所述的交流-直流變換電路，其特征在于:所述隔離變壓器是磁芯開有氣隙的隔離變壓器或原邊串聯(lián)有諧振電感的隔離變壓器或副邊串聯(lián)有儲能電感的隔離變壓器。
3.如權(quán)利要求1所述的交流-直流變換電路，其特征在于:所述隔離變壓器是正激工作線圈與反激工作線圈復(fù)用的單個(gè)副邊繞組的變壓器。
4.如權(quán)利要求1所述的交流-直流變換電路，其特征在于:所述副邊第三、第四電容是兩個(gè)串聯(lián)的無極電容或者有極性電容，且在為有極性電容的情況下，所述副邊第三電容的正極接電源的輸出正端，所述副邊第四電容的負(fù)極接電源的輸出負(fù)端。
5.一種交流-直流變換器，其特征在于:包括2個(gè)、3個(gè)或者更多個(gè)如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的交流-直流變換電路，各交流-直流變換電路的輸入連接到具有2個(gè)、3個(gè)或者更多個(gè)相位輸入的交流源的不同相位輸入。
6.如權(quán)利要求5所述的交流-直流變換器，其特征在于:各交流源有輸入零線且各交流-直流變換電路的原邊輸入濾波電容的中點(diǎn)都連接至所述輸入零線，或者，各交流源無輸入零線且各交流-直流變換電路的原邊輸入濾波電容的中點(diǎn)連接同一點(diǎn)。
【文檔編號】H02M7/06GK203722491SQ201420028663
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】李倫全 申請人:深圳市保益新能電氣有限公司