專利名稱:寬輸出電壓范圍的高效率ac/dc組合變流器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種交流-直流電能轉換器,具體的說是一種寬輸出電壓范圍的高效 率AC/DC組合變流器。
背景技術:
很多AC/DC電能轉換的應用場合需要寬的輸出電壓范圍,如通訊電源,電池充電 器,LED驅動電源等。傳統(tǒng)的AC-DC變流方案采用Boost作為整流電路輸出恒定電壓,以獲 得較高的功率因數(shù)和效率,然后跟隨輸出電壓范圍較寬的DC-DC變流器給負載供電。由于 很多應用場合需要電氣隔離,因此后級采用隔離的DC/DC。但是,隔離型的DC/DC在高效率 與寬輸出電壓兩者之間很難優(yōu)化,為了滿足寬的輸出電壓范圍,必須犧牲效率。如果將boost的輸出電壓調整范圍變寬,雖然DC/DC的效率能提高,但是Boost的 輸出最高電壓太高,增加器件電壓應力,增加成本,降低可靠性。采用降壓型拓撲(Buck)作為功率因數(shù)校正器,跟隨不控隔離型DC/Dc時,如圖1 所示。該方案效率可以很高,電壓范圍也能很寬,但由于當輸入電壓低于PFC的輸出電壓 時,存在不工作的時間。在此時間段內,輸入電流幾乎為零,因此輸入側的電流諧波較大,很 難滿足總諧波含量(THD)小于20%的指標。如果采用兩個變流器并聯(lián)的方式,一個作為主要的單元進行功率傳遞,另一個作 為補充,在主變流器不工作時,其從網(wǎng)側吸收電流,從而消除電流的死區(qū),降低THD。圖2 (文 獻Internal Active Parallel DC Power-Factor and Line-current Correctors)是一個 典型的并聯(lián)方式的例子,主單元是Buck電路,其中輔助并聯(lián)的AC/DC是flyback電路。但 是,F(xiàn)lyback的轉換效率很低,只有當輔助變流器處理的功率較小時,對整體效率的影響才 較小。但是,當PFC的輸出電壓較高,接近輸入電壓的峰值時,F(xiàn)lyback需要處理大部分功 率,整體效率變的很低。普通的不隔離升壓電路(Boost)無法直接并聯(lián)在Buck PFC。就會 出現(xiàn)是升壓還是降壓的矛盾,因為傳統(tǒng)的Boost電路是不能降壓的。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是,克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種寬輸出電壓范圍的 高效率AC/DC組合變流器。為解決上述問題,本發(fā)明提出以下解決方案提供一種寬輸出電壓范圍的高效率AC/DC組合變流器,包括相連的濾波器和整流 橋B1,還包括Buck功率因數(shù)校正電路、不控DC/DC電路、輸出濾波電容Co和并聯(lián)AC/DC電 路;所述Buck功率因數(shù)校正電路與并聯(lián)AC/DC電路的輸入端并聯(lián)后與整流橋B1相接,Buck 功率因數(shù)校正電路與并聯(lián)AC/DC電路的輸出端并聯(lián)后作為中間直流母線與不控DC/DC電路 相連,不控DC/DC電路的輸出接到輸出濾波電容Co ;所述的并聯(lián)AC/DC電路是并聯(lián)Boost電 路,包含一個Boost控制電路;該并聯(lián)Boost電路還與至少一個可控開關S3相接,用來控制 其能量輸出或者輸入;所述的Buck功率因數(shù)校正電路包含開關管S1、二極管D1和電感L1,開關管SI的控制端接到Buck PFC控制電路的輸出,Buck PFC控制電路與反饋控制電路的 輸出相連;該反饋控制電路包括誤差放大器和信號隔離電路;輸出濾波電容Co的輸出側與 輸出信號采樣電路、誤差放大器、信號隔離電路依次相接。作為一種改進,有一電容C1作為所述中間直流母線的濾波電容;所述的Buck功率 因數(shù)校正電路包含開關管S1、二極管D1和電感L1 ;開關管S1的一端接到整流橋輸出的正 端,另一端接到二極管D1的陰極,其控制端接到Buck PFC控制電路的輸出;二極管D1的陽 極接地,電感L1的一端接到二極管D1的陰極,另一端接到電容C1的正端。作為一種改進,所述的并聯(lián)Boost電路包含電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關 管Sa —端接地,另一端與二極管D2的陽極一并接到電感L2的一端,電感L2的另一端接到 整流橋輸出的正端;開關管Sa的控制端接到Boost控制電路的輸出端;所述可控開關S3的 一端接到二極管D2的陰極,另一端接到電容C1的正端,其控制端接到一個控制驅動電路的 輸出端,該控制驅動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。作為一種改進,所述的并聯(lián)AC/DC電路包含電感L2、開關管Sa、二極管D2 ;所述可 控開關S3串接于整流橋輸出的正端與電感L2的一端,作為電感L2的續(xù)流二極管的二極管 D3的陰極也接到電感L2的該端;開關管Sa的一端、二極管D2的陰極均接至電感L2的另 一端,開關管Sa的另一端和二極管D3的陽極接輸入地,開關管Sa的控制端接到Boost控 制電路的輸出端;可控開關S3的控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路 的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。作為一種改進,有一電容C1作為所述中間直流母線的濾波電容;所述的Buck功率 因數(shù)校正電路包含開關管S1、二極管D1和電感L1 ;開關管S1的一端接到輸入地,另一端接 到二極管D1的陽極,其控制端接到Buck PFC控制電路的輸出;電感L1的一端接到開關管 S1與二極管D1陽極的連接處,另一端接到中間母線的地;二極管D1的陰極接至整流橋輸 出和電容C1的正端。作為一種改進,所述的并聯(lián)Boost電路包含電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關 管Sa的一端接到中間母線的正端,另一端接到二極管D2的陰極,其控制端接Boost控制電 路的輸出端;電感L2的一端連接到輸入的地,另一端接到開關管Sa與二極管D2陰極的連 接處;所述的控制開關S3的一端接二極管D2的陽極,另一端接中間母線的地,其控制端接 到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校 正電路輸出的電壓信號。作為一種改進,所述的并聯(lián)Boost電路包含電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關 管Sa的一端接到中間母線的正端,另一端接到二極管D2的陰極和電感L2的一端,開關管 Sa的控制端接Boost控制電路的輸出端,二極管D2的陽極與中間母線的地相連;電感L2的 另一端接開關管S3的一端;一個作為電感L2的續(xù)流二極管的二極管D3,其陽極接到電感 L2和開關管S3的連接處,陰極接到整流橋輸出的正端;開關管S3的另一端接輸入的地,其 控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功 率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。作為一種改進,所述不控DC/DC電路是正激電路、反激電路、PWM半橋電路、全橋拓 撲電路、諧振半橋電路、全橋拓撲電路或推挽拓撲電路中的任意一種。作為一種改進,所述輸出信號采樣電路的信號采樣是輸出電壓采樣或輸出電流采樣。與傳統(tǒng)寬輸出電壓范圍的AC/DC變流器相比,本發(fā)明的有益效果是1.在實現(xiàn)隔離和寬輸出電壓范圍的同時獲得高效率和高功率因數(shù)。2.提高與BuckPFC電路并聯(lián)的AC/DC變流器的效率。3.可以解決升壓功率因數(shù)校正(Boost)電路的開機浪涌電流過大的問題,無需浪 涌電流抑制電路,提高效率。4.可以采用低壓母線電容,提高電源的壽命和可靠性。5.采用不控隔離型DC/Dc提高變壓器的利用率和效率。
圖1 采用Buck功率因數(shù)校正的隔離型AC/DC寬輸出電源方案。圖2 現(xiàn)有采用并聯(lián)Flyback作為輔助功率因數(shù)校正器的方案。圖3(a)與單獨Buck功率因數(shù)校正時的輸入電流、電壓波形。圖3(b)本發(fā)明的組合變流器的輸入電流、電壓波形。圖4 本發(fā)明的采用buck功率因數(shù)校正組合改進的并聯(lián)Ac/Dc電路的寬輸出電壓 范圍電源的原理框圖。圖5 :Buck PFC輸出與輸入共地,并聯(lián)Boost中增加的開關與二極管串聯(lián)。圖6 :Buck PFC為共地輸出,并聯(lián)Boost中增加的開關與電感串聯(lián)。圖7 :Buck PFC為浮地輸出,并聯(lián)Boost中增加的開關與二極管串聯(lián)。圖8 :Buck PFC為浮地輸出,并聯(lián)Boost中增加的開關與電感串聯(lián)。圖9 不控DC/DC為半橋拓撲的隔離型AC/DC的實施方式。圖10 —種針對可控開關S3控制電路的實施方式。
具體實施例下面結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行具體闡述。本發(fā)明中的寬輸出電壓范圍的高效率AC/DC組合變流器,包括整流橋B1,還包括 Buck功率因數(shù)校正電路、不控DC/DC電路、輸出濾波電容Co和并聯(lián)AC/DC電路;所述Buck 功率因數(shù)校正電路與并聯(lián)AC/DC電路的輸入端并聯(lián)后與整流橋B1相接,Buck功率因數(shù)校 正電路與并聯(lián)AC/DC電路的輸出端并聯(lián)后作為中間直流母線與不控DC/DC電路相連,不控 DC/DC電路的輸出接到輸出濾波電容Co ;所述的并聯(lián)AC/DC電路是并聯(lián)Boost電路,包含一 個Boost控制電路;該并聯(lián)Boost電路還與至少一個可控開關S3相接,用來控制其能量輸 出或者輸入。如圖5、圖6所示,采用電容C1作為所述中間直流母線的濾波電容;所述的Buck功 率因數(shù)校正電路包含開關管S1、二極管D1和電感L1 ;開關管S1的一端接到整流橋輸出的 正端,另一端接到二極管D1的陰極,其控制端接到Buck PFC控制電路的輸出;二極管D1的 陽極接地,電感L1的一端接到二極管D1的陰極,另一端接到電容C1的正端。在圖5中,并聯(lián)Boost電路包含電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關管Sa —端接 地,另一端與二極管D2的陽極一并接到電感L2的一端,電感L2的另一端接到整流橋輸出 的正端;開關管Sa的控制端接到Boost控制電路的輸出端;所述可控開關S3的一端接到二
6極管D2的陰極,另一端接到電容C1的正端,其控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該 控制驅動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。該方案中, 可控開關S3與并聯(lián)Boost電路的二極管D2串聯(lián)。由于二極管D2本身存在高頻電流過零 的時刻,因此可控開關S3既可以是各種全控開關如MOSFET、IGBT等,也可以是半控開關如 SCR。串在二極管D2中,可控開關S3產生的損耗較小,但是并聯(lián)Boost電路的開關Sa的電 壓應力與輸入電壓相同。在圖6中,并聯(lián)AC/DC電路包含電感L2、開關管Sa、二極管D2 ;所述可控開關S3 串接于整流橋輸出的正端與電感L2的一端,作為電感L2的續(xù)流二極管的二極管D3的陰極 也接到電感L2的該端;開關管Sa的一端、二極管D2的陰極均接至電感L2的另一端,開關 管Sa的另一端和二極管D3的陽極接輸入地,開關管Sa的控制端接到Boost控制電路的 輸出端;可控開關S3的控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路的輸入為 整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。該方案中,可控開關S3與電感L2 串聯(lián)。由于電感L2電流不能自動過零,此時需要可控開關S3必須為全控開關,如M0SFET、 IGBT等,另外還需要增加一個二極管D3作為電感L2的續(xù)流二極管。可控開關S3串聯(lián)在 電感L2中,S3的損耗相對前一方案略大一些,但是并聯(lián)Boost電路中Sa的電壓應力由Vbus 決定。由于Vbus —般會比輸入端低一些,因此本方案可以降低Sa的電壓應力。作為圖5和圖6中技術方案的改進,采用電容C1作為所述中間直流母線的濾波電 容;所述的Buck功率因數(shù)校正電路包含開關管S1、二極管D1和電感L1 ;開關管S1的一端 接到輸入地,另一端接到二極管D1的陽極,其控制端接到Buck PFC控制電路的輸出;電感 L1的一端接到開關管S1與二極管D1陽極的連接處,另一端接到中間母線的地;二極管D1 的陰極接至整流橋輸出和電容C1的正端。在圖7中,并聯(lián)Boost電路中開關管Sa的一端接到中間母線的正端,另一端接到 二極管D2的陰極,其控制端接Boost控制電路的輸出端;電感L2的一端連接到輸入的地, 另一端接到開關管Sa與二極管D2陰極的連接處;所述的控制開關S3的一端接二極管D2 的陽極,另一端接中間母線的地,其控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電 路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。在圖7中,并聯(lián)Boost電路中開關管Sa的一端接到中間母線的正端,另一端接到 二極管D2的陰極和電感L2的一端,開關管Sa的控制端接Boost控制電路的輸出端,二極 管D2的陽極與中間母線的地相連;電感L2的另一端接開關管S3的一端;一個作為電感L2 的續(xù)流二極管的二極管D3,其陽極接到電感L2和開關管S3的連接處,陰極接到整流橋輸出 的正端;開關管S3的另一端接輸入的地,其控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控 制驅動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。采用這兩種改進的方案,Buck功率因數(shù)校正電路的驅動可控制簡單,EMI噪聲較 小。雖然并聯(lián)Boost電路的驅動需要自舉,但是Vbus相對輸入較低,自舉驅動的電路的耐 壓較低,容易實現(xiàn),成本低。本發(fā)明中,不控DC/DC電路是正激電路、反激電路、PWM半橋電路、全橋拓撲電路、 諧振半橋電路、全橋拓撲電路或推挽拓撲電路中的任意一種。的輸出即反饋電路的輸出,該反饋電路包括誤差放大器和信號隔離電路;輸出濾 波電容Co的輸出側與輸出信號采樣電路、誤差放大器、信號隔離電路和Buck PFC控制電路依次相接。輸出信號采樣電路的信號采樣是輸出電壓采樣或輸出電流采樣。本發(fā)明中,中間母線Vbus與輸出Vo之間存在不控的Dc/DC,而所述的不控DC/DC相 當于直流變壓器,因此輸出電壓會隨著中間母線電壓的調整而調整。當輸出電壓調整時,可 以通過反饋輸出電壓控制Buck PFC的控制電路,從而自動調整中間母線電壓,與輸出成比 例(Vbus V。= N 1)。本發(fā)明通過在輸入側并聯(lián)一個與Buck功率因數(shù)校正器并聯(lián)工作的改 進的Boost 變流器,使之能夠在Buck的死區(qū)時間從電網(wǎng)側吸收電流,將能量泵入中間母線Vbus,從而改 善輸入側電流的諧波成分,滿足更低THD的要求。而且,并聯(lián)型AC/DC只在電網(wǎng)電壓較低時 工作,當Vin接近Vbus或略高于Vbus時,可控開關S3動作,使并聯(lián)AC/DC無法將能力從輸入 泵入中間母線。從而無需采用隔離型拓撲作為并聯(lián)AC/DC,消除了變壓器,提高了并聯(lián)AC/ DC的效率。而且當中間母線電壓Vbus與輸入的峰值較接近時,處理的功率較大時,本發(fā)明 不隔離并聯(lián)電路的效率仍然可以很高,體積也較小。另外,還可以通過控制并聯(lián)AC/DC的工 作時間和工作方式,靈活的改善電流諧波。圖9中是一種針對浮地輸出的Buck PFC電路的實施方案。該方案包含輸入整流 橋,Buck功率因數(shù)校正電路和并聯(lián)boost電路,控制開關S3和二極管D3,不控的半橋DC/ DC。所述的Buck PFC的輸入與輔助AC/DC的輸入并聯(lián),Buck的輸出與并聯(lián)boost的輸出 并聯(lián),中間母線電容Cl作為母線的濾波電容。交流電網(wǎng)電壓經(jīng)過整流橋,整流橋的輸出作 為Buck電路和boost電路的輸入,所述的Buck電路包含開關管Si,二極管Dl,電感Li,電 容Cl。Dl的陰極接到Vin的正端,二極管的陽極接到Sl的一端,Sl的另一端接地。Sl的 控制端需要接到Buck PFC控制電路。電感Ll的一端連接到Dl的陽極,另一端連接到電容 Cl的負端。電容Cl的正端連接到輸入Vin的正端。所述的并聯(lián)AC/DC的包含電感L2,開 關管S2,輸出二極管D2,可控開關S3,續(xù)流二極管D3。所述二極管D3的陰極接到輸入的正 端,S3的一端接到輸入的負端,S3和二極管的陽機接到電感L2的一端,L2的另一端接到S2 的一端和二極管D2的陰極,S2的一端接到中間母線的正端,二極管D2的陽極接到中間母 線的負端。S3的控制端接到其控制電路的輸出端。S2的控制端接到boost控制電路的輸 出端。所述的半橋不控DC/DC包含了變壓器Tl,開關管SHl和SH2,電容C2,固定占空比輸 出的PWM控制電路和輸出整流電路。此例中所述不控DC/DC為固定占空比的半橋拓撲,其 輸入端接到Vbus,輸出端接到輸出濾波電感Lo和電容Co,負載并聯(lián)在電容Co的兩端。開關 管SHl和SH2組成一個開關橋臂,與中間母線并聯(lián)連接,橋臂的中點連接到Tl原邊繞組的 一端,原邊繞組的另一端連接到的電容C2的一端,C2的另一端連接到Vbus的負端。變壓 器的副邊繞組的兩端接到整流電路的輸入端。此例中的整流電路是全橋整流電路。副邊繞 組的兩端分別接到兩組二極管組成的兩個橋臂的中點。兩個二極管橋臂共陰的一端接到電 感Lo的一端,Lo的另一端接到輸出的正端。兩個二極管橋臂共陽的一端接到輸出的負端。 此例中采用了輸出電流反饋信號作為控制原邊的信號。通過在負載中串聯(lián)一個采樣電阻, 取得輸出電流信號。然后與電流基準信號比較,經(jīng)過誤差放大器后,通過線性光耦隔離,將 誤差信號傳遞到原邊后,作為原邊Buck控制芯片的反饋輸入信號,從而實現(xiàn)Buck PFC的閉 環(huán)控制,達到調整中間母線的目的。所述的不控Dc/DC可以是正激或反激電路,還可以是PWM半橋和全橋拓撲,也可以 是諧振半橋和全橋拓撲,還可以是推挽拓撲。
所述的副邊整流電路可以使全橋整流,被壓整流,中心抽頭整流,半波整流等電路。所述的可控開關S3的控制電路可以通過一個電壓比較電路,驅動電路實現(xiàn)。如圖10 所示,此例中Vbus的負端通過一個電阻Rl接到比較器Comp的正向輸入端,Vin的負端的 接到Comp的負向輸入端,比較器的輸出接到一個反相驅動電路輸入,所述驅動電路輸出接 到S3的控制端。為了使比較器Comp能夠獲得一些負壓供電,利用一個電容ClO和并聯(lián)二 極管D10。ClO的一端接到Vin的負端,另一端接到Comp的供電引腳的負端,二極管DlO的 陽極也接到Comp的供電引腳的負端。DlO的陰極接到Vin的負端。應當注意,在說明本發(fā)明的某些特征或者方案時所使用的特殊術語不應當用于表 示在這里重新定義該術語以限制與該術語相關的本發(fā)明的某些特定特點、特征或者方案。 總之,不應當將在隨附的權利要求書中使用的術語解釋為將本發(fā)明限定在說明書中公開的 特定實施例,除非上述詳細說明部分明確地限定了這些術語。因此,本發(fā)明的實際范圍不僅 包括所公開的實施例,還包括在權利要求書之下實施或者執(zhí)行本發(fā)明的所有等效方案。
權利要求
一種寬輸出電壓范圍的高效率AC/DC組合變流器,包括整流橋B1,還包括Buck功率因數(shù)校正電路、不控DC/DC電路、輸出濾波電容Co和并聯(lián)AC/DC電路;所述Buck功率因數(shù)校正電路與并聯(lián)AC/DC電路的輸入端并聯(lián)后與整流橋B1相接,Buck功率因數(shù)校正電路與并聯(lián)AC/DC電路的輸出端并聯(lián)后作為中間直流母線與不控DC/DC電路相連,不控DC/DC電路的輸出接到輸出濾波電容Co;其特征在于,所述的并聯(lián)AC/DC電路是并聯(lián)Boost電路,包含一個Boost控制電路;該并聯(lián)Boost電路還與至少一個可控開關S3相接,用來控制其能量輸出或者輸入;所述的Buck功率因數(shù)校正電路包含開關管S1、二極管D1和電感L1,開關管S1的控制端接到Buck PFC控制電路的輸出,Buck PFC控制電路與反饋控制電路的輸出相連;該反饋控制電路包括誤差放大器和信號隔離電路;輸出濾波電容Co的輸出側與輸出信號采樣電路、誤差放大器、信號隔離電路依次相接。
2.根據(jù)權利要求1所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,有一電容C1作為所述中間 直流母線的濾波電容;所述的Buck功率因數(shù)校正電路中,開關管S1的一端接到整流橋輸出 的正端,另一端接到二極管D1的陰極;二極管D1的陽極接地,電感L1的一端接到二極管D1 的陰極,另一端接到電容C1的正端。
3.根據(jù)權利要求2所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,所述的并聯(lián)Boost電路包含 電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關管Sa—端接地,另一端與二極管D2的陽極一并接到 電感L2的一端,電感L2的另一端接到整流橋輸出的正端;開關管Sa的控制端接到Boost 控制電路的輸出端;所述可控開關S3的一端接到二極管D2的陰極,另一端接到電容C1的 正端,其控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路的輸入為整流橋輸出和 Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。
4.根據(jù)權利要求2所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,所述的并聯(lián)AC/DC電路包 含電感L2、開關管Sa、二極管D2 ;所述可控開關S3串接于整流橋輸出的正端與電感L2的 一端,作為電感L2的續(xù)流二極管的二極管D3的陰極也接到電感L2的該端;開關管Sa的一 端、二極管D2的陰極均接至電感L2的另一端,開關管Sa的另一端和二極管D3的陽極接輸 入地,開關管Sa的控制端接到boost控制電路的輸出端;可控開關S3的控制端接到一個控 制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸 出的電壓信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,有一電容C1作為所述中間 直流母線的濾波電容;所述的Buck功率因數(shù)校正電路中,開關管S1的一端接到輸入地,另 一端接到二極管D1的陽極;電感L1的一端接到開關管S1與二極管D1陽極的連接處,另一 端接到中間母線的地;二極管D1的陰極接至整流橋輸出和電容C1的正端。
6.根據(jù)權利要求5所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,所述的并聯(lián)Boost電路包 含電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關管Sa的一端接到中間母線的正端,另一端接到二極 管D2的陰極,其控制端接Boost控制電路的輸出端;電感L2的一端連接到輸入的地,另一 端接到開關管Sa與二極管D2陰極的連接處;所述的控制開關S3的一端接二極管D2的陽 極,另一端接中間母線的地,其控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅動電路的 輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。
7.根據(jù)權利要求5所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,所述的并聯(lián)Boost電路包 含電感L2、開關管Sa和二極管D2 ;開關管Sa的一端接到中間母線的正端,另一端接到二極管D2的陰極和電感L2的一端,開關管Sa的控制端接Boost控制電路的輸出端,二極管D2 的陽極與中間母線的地相連;電感L2的另一端接開關管S3的一端;一個作為電感L2的續(xù) 流二極管的二極管D3,其陽極接到電感L2和開關管S3的連接處,陰極接到整流橋輸出的正 端;開關管S3的另一端接輸入的地,其控制端接到一個控制驅動電路的輸出端,該控制驅 動電路的輸入為整流橋輸出和Buck功率因數(shù)校正電路輸出的電壓信號。
8.根據(jù)權利要求1至7中任意一項所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,所述不控 DC/DC電路是正激電路、反激電路、PWM半橋電路、全橋拓撲電路、諧振半橋電路、全橋拓撲 電路或推挽拓撲電路中的任意一種。
9.根據(jù)權利要求1至7中任意一項所述的AC/DC組合變流器,其特征在于,所述輸出信 號采樣電路的信號采樣是輸出電壓采樣或輸出電流采樣。
全文摘要
本發(fā)明涉及交流-直流電能轉換器,旨在提供一種寬輸出電壓范圍的高效率AC/DC組合變流器。該變流器包括相連的濾波器和整流橋B1,還包括Buck PFC電路、不控DC/DC電路、輸出濾波電容Co和并聯(lián)AC/DC電路;Buck PFC電路中開關管S1的控制端接到Buck PFC控制電路的輸出,Buck PFC控制電路與反饋控制電路的輸出相連;該反饋控制電路包括誤差放大器和信號隔離電路;輸出濾波電容Co的輸出側與輸出信號采樣電路、誤差放大器、信號隔離電路依次相接。本發(fā)明在實現(xiàn)隔離和寬輸出電壓范圍的同時獲得高效率和高功率因數(shù),提高與BuckPFC電路并聯(lián)的AC/DC變流器的效率;可以解決升壓功率因數(shù)校正(Boost)電路的開機浪涌電流過大的問題,無需浪涌電流抑制電路,提高效率。
文檔編號H02M1/14GK101834539SQ20101018481
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權日2010年5月27日
發(fā)明者吳新科 申請人:浙江大學