專利名稱：一種無ac/dc整流橋電流型單級隔離高頻開關電源的制作方法
技術領域：
—種無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源技術領域[0001]本實用新型涉及一種高頻開關電源，更具體的說，它涉及一種無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源。
背景技術：
[0002]目前，無橋整流技術大體都是圍繞著把工頻交流變?yōu)橹绷鞯募夹g路線來展開的， 所以，這些方案中，都會有由整流二極管構成的AC/DC整流電路。現(xiàn)有無橋AC/DC整流技術與傳統(tǒng)的兩級和單級功率轉(zhuǎn)換電路相結合而形成兩類開關電源轉(zhuǎn)換裝置，無橋兩級高頻開關電源和無橋單級高頻開關電源。這兩種裝置最大的問題就是需要緩沖高壓儲能電容，在電源負荷變化較大時，電容上會形成很高的電壓應力，從而降低裝置的可靠性。這種裝置不可避免地需要整流二極管和高頻開關管，電路元器件多，控制復雜，系統(tǒng)瞬態(tài)反應慢，效率偏低。美國專利技術US6038142，提出一種有橋有源功率因數(shù)校正技術和一種單級全橋隔離的具有有源鉗位功能的Boost型轉(zhuǎn)換裝置。該技術在有AC/DC (Vin)整流橋的條件下， 較好的解決了單級隔離電流型功率因數(shù)校正電路電壓應力問題和有源鉗位零電壓轉(zhuǎn)換，變壓器勵磁電流路徑，安全隔離及輸出整流濾波問題。但這種電路最大缺陷還是需要低效的 AC/DC整流電路。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種不需要把工頻交流轉(zhuǎn)變成直流，而是直接把工頻交流電變成高頻交流電，把功率因數(shù)校正和DC/DC轉(zhuǎn)換整流部分合并為一個整流輸出，真正做到無整流橋和無功率因數(shù)校正整流二極管和高頻開關管，無緩沖儲能高壓電容的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源。[0004]本實用新型的技術方案如下[0005]包括輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡、負荷耦合電路、輸出整流濾波電路、電壓鉗位電路、高頻開關網(wǎng)絡電路和控制該聞頻開關網(wǎng)絡電路的控制電路；[0006]聞頻開關網(wǎng)絡電路，包括至少兩組雙向開關晶體管，該至少兩組雙向開關晶體管以電橋方式連接；[0007]控制電路包括采樣監(jiān)控電路和脈寬調(diào)制控制器；[0008]采樣監(jiān)控電路的輸入端與輸入交流輸入火線、中性線相連，采樣監(jiān)控電路的另一個輸入端與所述的高頻網(wǎng)絡開關電路中兩個橋臂連接點相連；[0009]采樣監(jiān)控電路的輸入端監(jiān)控輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的正負半周信號，另一個輸入端輸入高頻開關網(wǎng)絡零電壓轉(zhuǎn)換條件信號；[0010]脈寬調(diào)制控制器的輸入端與采樣監(jiān)控電路的輸出端相連，脈寬調(diào)制控制器的輸出端與高頻開關網(wǎng)絡電路中的所有雙向開關晶體管的控制輸入端相連，脈寬調(diào)制控制器的另一個輸出端與輸出整流濾波電路相連；[0011]脈寬調(diào)制控制器的輸入端輸入所述的采樣監(jiān)控電路傳來的零電壓轉(zhuǎn)換控制信號，4脈寬調(diào)制控制器的一個輸出端根據(jù)輸入端輸入的信號輸出控制信號驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡的各雙向開關晶體管的導通和關閉；所述的脈寬調(diào)制控制器的另一個輸出端輸出同步整流控制信號，為所述的負荷電路提供直流輸出電壓和電流；[0012]其中，輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的一個輸出端與電壓鉗位電路的輸入端相連，輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的另一個輸出端與boost型輸入電抗器的輸入端相連；boost型輸入電抗器輸出端與電壓鉗位電路的另一個輸入端相連；電壓鉗位電路的輸出端分別于高頻網(wǎng)絡開關電路中兩個橋臂連接點相連；負荷耦合電路的一個輸入端與高頻開關網(wǎng)絡電路的超前橋臂的中點相連，負荷稱合電路的另一個輸入端與聞頻開關網(wǎng)絡電路的滯后橋臂的中點相連；負荷率禹合電路的輸出端與輸出整流濾波電路的輸入端相連。[0013]所述的電壓鉗位電路用于為高頻開關網(wǎng)絡電路提供零電壓轉(zhuǎn)換的條件，以限制高頻開關網(wǎng)絡各雙向開關晶體管在開關時的電壓尖峰[0014]所述的電壓鉗位電路在交流正半周階段，電壓鉗位電路中與交流電容器直接相連的雙向開關晶體管總是導通狀態(tài)，與boost型輸入電抗器直接相連的雙向開關晶體管與高頻開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動；所述的電壓鉗位電路在交流負半周階段，電壓鉗位電路中直接與boost型輸入電抗器相連的雙向開關晶體管總是導通狀態(tài)，直接與交流電容器相連的雙向開關晶體管與高頻開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動。[0015]所述的高頻開關網(wǎng)絡電路是由四組雙向開關晶體管組成的推挽全橋或半橋電路。[0016]所述的高頻開關網(wǎng)絡電路是包括四組雙向開關晶體管的全橋電路。[0017]所述的聞頻開關網(wǎng)絡電路是包括兩組雙向開關晶體管的半橋電路。[0018]所述的負荷耦合電路包括電感器、電容器和高頻變壓器。[0019]所述的負荷耦合電路中電感器、電容器串聯(lián)形成諧振回路，該諧振回路與高頻變壓器串聯(lián)。[0020]所述的負荷耦合電路中電感器、電容器串聯(lián)形成諧振回路，該諧振回路與高頻變壓器串聯(lián)，另一電感器與變壓器并聯(lián)，形成所謂LLC諧振電路。[0021]所述的負荷耦合電路中電感器、電容器串并聯(lián)形成諧振回路，首先，電感器與電容器串聯(lián)，另一電容器與變壓器并聯(lián)。[0022]所述的輸出整流濾波電路為LC濾波電路或電容C濾波電路。[0023]所述的輸出整流濾波電路為半波整流電路。[0024]所述的輸出整流濾波電路為全波整流電路。[0025]由于采用了以上技術方案，本實用新型的有益效果是，省略了傳統(tǒng)的AC/DC整流模塊，Boost三端網(wǎng)絡的高頻開關和高壓直流輸出整流二極管，boost三端網(wǎng)絡輸出高壓緩沖儲能電容器電路及其相關的控制電路。節(jié)約AC/DC整流模塊整流二極管正向?qū)〒p耗及 Boost三端網(wǎng)絡高頻開關的高頻開關損耗，高壓直流輸出整流二極管正向?qū)〒p耗。同時簡化電路，減少電路元件數(shù)量可提高其運行可靠性。


[0026]圖I :本實用新型的第一個實施例的電路原理圖。[0027]圖2 :本實用新型的實施例的工作時序圖。[0028]圖3 :本實用新型的第二個實施例的電路原理圖。[0029]圖4 :本實用新型的第三個實施例的電路原理圖。
具體實施方式
[0030]
以下結合附圖與具體實施方案對本實用新型作進一步詳細描述[0031]如圖I所示，本實用新型所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡電路包括交流電輸入火線L，交流電輸入中性線N，接地線GND和抗電磁干擾電路EMI。交流電輸入火線L直接連接boost型輸入電抗器Lfl的第一端。boost型輸入電抗器Lfl的第二端與電壓鉗位電路和高頻開關網(wǎng)絡電路的點I相連。交流電輸入中性線N直接連接電壓鉗位電路和高頻開關網(wǎng)絡電路的點2。[0032]電壓鉗位電路，由雙向開關晶體管SI，雙向開關晶體管S2和交流電容器Cc2組成.雙向開關晶體管SI的第一端與boost型輸入電抗器Lfl和開關網(wǎng)絡電路的點I相連， 雙向開關晶體SI的第二端與雙向開關晶體管S2的第二端相連，雙向開關晶體管S2的第一端與交流電容器Cc2的第一端相連，交流電容器Cc2的第二端與交流輸入中性線N和開關網(wǎng)絡電路的點2相連。[0033]電壓鉗位電路在交流正半周階段[0034]雙向開關晶體管S2總是導通狀態(tài)，雙向開關晶體管SI與開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動，如圖2所示。[0035]電壓鉗位電路在交流負半周階段[0036]雙向開關晶體管SI總是導通狀態(tài)，雙向開關晶體管S2與高頻開關網(wǎng)絡電路70按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動，如圖2所示。[0037]高頻開關網(wǎng)絡電路，由四組雙向場效應晶體開關以電橋的方式實現(xiàn)。雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S5和雙向場效應晶體開關S6 組成超如橋臂；雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S9、 雙向場效應晶體開關SlO組成滯后橋臂；聞頻開關網(wǎng)絡電路的雙向場效應晶體開關S3的漏極與雙向場效應晶體開關S7的漏極相連并鏈接在boost型輸入電抗器Lfl的第二端的點 I。雙向場效應晶體開關S6的漏極與雙向場效應晶體開關SlO的漏極相連并與電壓鉗位電路的點2相連接。雙向場效應晶體開關S3的源極與雙向場效應晶體開關S4的源極相連， 雙向場效應晶體開關S5源極與雙向場效應晶體開關S6源極相連，雙向場效應晶體開關S4 的漏極和雙向場效應晶體開關S5的漏極相連，并為超如橋臂的中點3。同理，雙向場效應晶體開關S7源極與雙向場效應晶體開關S8的源極相連，雙向場效應晶體開關S8漏極和雙向場效應晶體開關S9漏極相連，并為滯后橋臂的中點4，雙向場效應晶體開關S9源極和雙向場效應晶體開關SlO的源極相連。超前橋臂中點3連接串聯(lián)電感Lr的第一端，串聯(lián)電感Lr 的第二端與高頻變壓器鏈路Tlp的第一端相連。高頻變壓器鏈路Tlp的第二端與滯后橋臂中點4端相連。[0038]聞頻開關網(wǎng)絡電路在交流正半周階段[0039]雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S6、雙向場效應晶體開關S8和雙向場效應晶體開關SlO總是處于導通狀態(tài)，雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S9、 雙向場效應晶體開關S7和雙向場效應晶體開關S5按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷，或者， 雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S3和雙向場效應晶6體開關S9按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷。在兩對角開關狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間，雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S6、雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S9和雙向場效應晶體開關 SlO都處于導通狀態(tài)。[0040]聞頻開關網(wǎng)絡電路在交流負半周階段[0041 ] 雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S7和雙向場效應晶體開關S9總是處于導通狀態(tài)，雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S10、 和雙向場效應晶體開關S8和雙向場效應晶體開關S6按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷，或者，雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S6、雙向場效應晶體開關S4和雙向場效應晶體開關SlO按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷。在兩對角開關狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間，雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S6、 雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S9和雙向場效應晶體開關SlO都處于導通狀態(tài)。[0042]負荷I禹合電路由串聯(lián)電感Lr和聞頻變壓器Tl串聯(lián)連接，開關網(wǎng)絡電路的超如橋臂中點3與串聯(lián)電感Lr的第一端相連，串聯(lián)電感Lr的第二端與高頻變壓器Tl的原邊繞組 Tlp的第一端連接，高頻變壓器Tl的原邊繞組Tlp的第二端與開關網(wǎng)絡電路的滯后橋臂中點4相連接。[0043]輸出整流濾波電路，由輸出整流管Q7，輸出整流管Q8及濾波電容C2組成。高頻變壓器Tl付邊繞組與原邊繞組Tlp同極性相連，付邊繞組中點抽頭把付邊繞組分為付邊繞組Tlsl和付邊繞組Tls2，付邊繞組Tlsl同極性端與輸出整流管Q7漏極相連接，輸出整流管Q7的源極與地相連接；付邊繞組Tls2非同極性端與與輸出整流管Q8漏極相連接，輸出整流管Tls2的源極與地相連接；變壓器付邊繞組中心點與輸出濾波電容C2第一端相連接， 輸出濾波電容C2的第二端與地相連接。[0044]采樣監(jiān)控電路，用于監(jiān)控電網(wǎng)的正負半周信號交流電輸入火線L、交流電輸入中性線N和高頻開關網(wǎng)絡電路零電壓轉(zhuǎn)換條件信號，從而控制電壓鉗位電路的雙向開關電路， 實現(xiàn)工頻正負半周的電路切換。并為脈寬調(diào)制控制器提供零電壓轉(zhuǎn)換控制信號。[0045]輸入電壓U，當U>0 ;定義為正半周；當U=O ;定義為正半周向負半周切換的條件；[0046]當IKO ;定義為負半周；當U=O ;定義為負半周向正半周切換的條件；[0047]定義點I、點2之間的電壓U12=0為全橋開關零電壓切換條件；[0048]脈寬調(diào)制控制器，連接到高頻開關網(wǎng)絡電路和電壓鉗位電路及整流濾波輸出電路，脈寬調(diào)制控制器根據(jù)采樣監(jiān)控電路送來的信號，驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡電路和電壓鉗位電路的相應開關，同時，也輸出同步整流控制信號，為負荷提供直流輸出電壓和電流；[0049]采樣監(jiān)控電路各開關的電壓和當一個零電壓條件出現(xiàn)時為脈寬調(diào)制控制器發(fā)送控制信號，這樣脈寬調(diào)制控制器就能實現(xiàn)在零電壓條件下驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡電路70的相應開關。[0050]本實用新型的第二個實施例[0051]如圖3所示，本實施例所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡電路50由交流電輸入火線L，交流電輸入中性線N，接地線GND和抗電磁干擾電路EMI組成。交流電輸入火線L直接連接boost型輸入電抗器Lfl的第一端。boost型輸入電抗器Lfl的第二端與電壓鉗位電路和高頻開關網(wǎng)絡電路的點I相連。交流電輸入中性線N直接連接電壓鉗位電路和高頻開關網(wǎng)絡電路的點2。[0052]電壓鉗位電路，由兩組雙向開關晶體管Ql、Q4、Q2、Q3、和兩組電容器Cd、Cc2、組成.該電路的雙向開關晶體管Ql的D端與boost型輸入電抗器Lfl和聞頻開關開關網(wǎng)絡電路的點I相連，雙向開關晶體管Ql的S端與雙向開關晶體管Q2的D端，電容器Ccl的正極相連，雙向開關晶體管Q2的S端與雙向開關晶體管Q3的S端、電容器Ccl負端、電容器 Cc2的負端相連，雙向開關晶體管Q3的D端與雙向開關晶體管Cc2的正端、雙向開關晶體管 Q4的S端相連。雙向開關晶體管Q4的D端與交流輸入中性線N和開關網(wǎng)絡電路的點2相連，并為諧振鏈路提供諧振電流轉(zhuǎn)換的條件。[0053]該電路在交流正半周階段[0054]雙向開關晶體管Q4、雙向開關晶體管Q3總是處于導通狀態(tài)，雙向開關晶體管Q2總是處于斷開狀態(tài)，雙向開關晶體管Ql與高頻開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動；[0055]該電路在交流負半周階段[0056]雙向開關晶體管Ql、雙向開關晶體管Q2總是處于導通狀態(tài)，雙向開關晶體管Q3總是處于斷開狀態(tài)，雙向開關晶體管Q4與與高頻開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動；[0057]高頻開關網(wǎng)絡電路，由四組雙向場效應晶體開關以電橋的方式實現(xiàn)。雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S5和雙向場效應晶體開關S6 組成超如橋臂；雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S9、 雙向場效應晶體開關SlO組成滯后橋臂；聞頻開關網(wǎng)絡電路的雙向場效應晶體開關S3的漏極與雙向場效應晶體開關S7的漏極相連并鏈接在boost型輸入電抗器Lfl的第二端的點I。雙向場效應晶體開關S6的漏極與雙向場效應晶體開關SlO的漏極相連并與電壓鉗位電路的點2相連接。雙向場效應晶體開關S3的源極與雙向場效應晶體開關S4的源極相連， 雙向場效應晶體開關S5源極與雙向場效應晶體開關S6源極相連，雙向場效應晶體開關S4 的漏極和雙向場效應晶體開關S5的漏極相連，并為超如橋臂的中點3。同理，雙向場效應晶體開關S7源極與雙向場效應晶體開關S8的源極相連，雙向場效應晶體開關S8漏極和雙向場效應晶體開關S9漏極相連，并為滯后橋臂的中點4，雙向場效應晶體開關S9源極和雙向場效應晶體開關SlO的源極相連。超前橋臂中點3連接串聯(lián)電感Lr的第一端，串聯(lián)電感Lr 的第二端與高頻變壓器鏈路Tlp的第一端相連。高頻變壓器鏈路Tlp的第二端與滯后橋臂中點4端相連。[0058]高頻開關網(wǎng)絡電路在交流正半周階段[0059]雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S6、雙向場效應晶體開關S8和雙向場效應晶體開關SlO總是處于導通狀態(tài)，雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S9、 雙向場效應晶體開關S7和雙向場效應晶體開關S5按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷，或者， 雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S3和雙向場效應晶體開關S9按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷。在兩對角開關狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間，雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S6、雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S9和雙向場效應晶體開關 SlO都處于導通狀態(tài)。[0060]聞頻開關網(wǎng)絡電路在交流負半周階段[0061]雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S7和雙向場效應晶體開關S9總是處于導通狀態(tài)，雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S10、 和雙向場效應晶體開關S8和雙向場效應晶體開關S6按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷，或者，雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S6、雙向場效應晶體開關S4和雙向場效應晶體開關SlO按脈寬調(diào)制方式同時導通或關斷。在兩對角開關狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間，雙向場效應晶體開關S3、雙向場效應晶體開關S4、雙向場效應晶體開關S5、雙向場效應晶體開關S6、 雙向場效應晶體開關S7、雙向場效應晶體開關S8、雙向場效應晶體開關S9和雙向場效應晶體開關SlO都處于導通狀態(tài)。[0062]負荷耦合電路包括串聯(lián)電感Lr、諧振電容Cr和高頻變壓器Tl，該電路由電感器， 電容器和高頻變壓器串聯(lián)實現(xiàn)。高頻開關網(wǎng)絡電路的超前橋臂中點3與串聯(lián)電感Lr的第一端相連，該電感的第二端與高頻變壓器3T1原邊繞組Tlp的第一端連接，該變壓器原邊繞組的第二端與諧振電容Cr的第一端相連，諧振電容Cr的第二端與高頻開關網(wǎng)絡電路70的滯后橋臂中點4相連接。該電路工作在LC諧振狀態(tài).[0063]輸出整流濾波電路，包括輸出整流橋電路Dl、輸出整流橋電路D2、輸出整流橋電路D3、輸出整流橋電路D4及濾波電容C2組成。變壓器付邊繞組與原邊繞組同極性相連，付邊繞組TlSl的第一端與輸出整流橋電路超前橋臂中點5相連，付邊繞組TlSl的第二端與輸出整流橋電路滯后橋臂中點6相連。輸出整流橋電路D1、輸出整流橋電路D2串聯(lián)構成超前橋臂，輸出整流橋電路D、輸出整流橋電路D4串聯(lián)構成滯后橋臂。兩橋臂的陰極相連，并與輸出濾波電容C2正極相連接，兩橋臂的正極相連，并與輸出濾波電容C2的第二端(負極) 和地相連接。[0064]采樣監(jiān)控電路，用于監(jiān)控電網(wǎng)的正負半周信號交流電輸入火線L、交流電輸入中性線N和高頻開關網(wǎng)絡電路零電壓轉(zhuǎn)換條件信號，從而控制電壓鉗位電路的雙向開關電路， 實現(xiàn)工頻正負半周的電路切換。并為脈寬調(diào)制控制器提供零電壓轉(zhuǎn)換控制信號。[0065]輸入電壓U，當U>0 ;定義為正半周；當U=O ;定義為正半周向負半周切換的條件；[0066]當IKO ;定義為負半周；當U=O ;定義為負半周向正半周切換的條件；[0067]定義點I、點2之間的電壓U12=0為全橋開關零電壓切換條件；[0068]脈寬調(diào)制控制器，連接到高頻開關網(wǎng)絡電路和電壓鉗位電路及整流濾波輸出電路，脈寬調(diào)制控制器根據(jù)采樣監(jiān)控電路送來的信號，驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡電路和電壓鉗位電路的相應開關，同時，也輸出同步整流控制信號，為負荷提供直流輸出電壓和電流；[0069]采樣監(jiān)控電路各開關的電壓和當一個零電壓條件出現(xiàn)時為脈寬調(diào)制控制器發(fā)送控制信號，這樣脈寬調(diào)制控制器就能實現(xiàn)在零電壓條件下驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡電路70的相應開關。[0070]本實用新型的第三個實施例[0071]如圖4所示，本實施例與上述實施例二相比較，在負荷耦合電路部分做出變更，其余部分與實施例二保持一致。[0072]負荷耦合電路，包括負荷耦合電路包括串聯(lián)電感Lr、串聯(lián)電感Lm、諧振電容Cr、和高頻變壓器Tl，該電路由串聯(lián)電感Lr，諧振電容Cr和高頻變壓器Tl串聯(lián)，串聯(lián)電感Im與高頻變壓器Tl并聯(lián)實現(xiàn)。[0073]綜上所述的本實用新型具體實施例僅為本實用新型優(yōu)選的實施方式，并非用于限定本實用新型保護范圍的限制。因此，任何在本實用新型的技術特征之內(nèi)所作的改變、修飾、替代、組合或簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，包括輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡、負荷耦合電路、輸出整流濾波電路、電壓鉗位電路，其特征在于，它還包括高頻開關網(wǎng)絡電路和控制該聞頻開關網(wǎng)絡電路的控制電路；所述的高頻開關網(wǎng)絡電路，包括至少兩組雙向開關晶體管，該至少兩組雙向開關晶體管以電橋方式連接；所述的控制電路包括采樣監(jiān)控電路和脈寬調(diào)制控制器；所述的采樣監(jiān)控電路的輸入端與輸入交流輸入火線、中性線相連，采樣監(jiān)控電路的另一個輸入端與所述的高頻網(wǎng)絡開關電路中兩個橋臂連接點相連；所述的采樣監(jiān)控電路的輸入端監(jiān)控輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的正負半周信號，另一個輸入端輸入高頻開關網(wǎng)絡零電壓轉(zhuǎn)換條件信號；所述的脈寬調(diào)制控制器的輸入端與采樣監(jiān)控電路的輸出端相連，脈寬調(diào)制控制器的輸出端與高頻開關網(wǎng)絡電路中的所有雙向開關晶體管的控制輸入端相連，脈寬調(diào)制控制器的另一個輸出端與輸出整流濾波電路相連；所述的脈寬調(diào)制控制器的輸入端輸入所述的采樣監(jiān)控電路傳來的零電壓轉(zhuǎn)換控制信號，脈寬調(diào)制控制器的一個輸出端根據(jù)輸入端輸入的信號輸出控制信號驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡的各雙向開關晶體管的導通和關閉；所述的脈寬調(diào)制控制器的另一個輸出端輸出同步整流控制信號，為所述的符合耦合電路提供直流輸出電壓和電流；其中，所述的輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的一個輸出端與所述的電壓鉗位電路的輸入端相連， 輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的另一個輸出端與boost型輸入電抗器的輸入端相連；所述的boost型輸入電抗器輸出端與電壓鉗位電路的另一個輸入端相連；所述的電壓鉗位電路的輸出端分別于所述的高頻網(wǎng)絡開關電路中兩個橋臂連接點相連；所述的負荷耦合電路的一個輸入端與電壓鉗位電路的超前橋臂的中點相連，負荷耦合電路的另一個輸入端與電壓鉗位電路的滯后橋臂的中點相連；所述的負荷耦合電路的輸出端與輸出整流濾波電路的輸入端相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于， 所述的電壓鉗位電路在交流正半周階段，電壓鉗位電路中與交流電容器直接相連的雙向開關晶體管總是導通狀態(tài)，與boost型輸入電抗器直接相連的雙向開關晶體管與高頻開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動；所述的電壓鉗位電路在交流負半周階段，電壓鉗位電路中直接與boost型輸入電抗器相連的雙向開關晶體管總是導通狀態(tài)，直接與交流電容器相連的雙向開關晶體管與高頻開關網(wǎng)絡電路按脈寬調(diào)制方式聯(lián)動。
3.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于， 所述的聞頻開關網(wǎng)絡電路是包括四組雙向開關晶體管的全橋電路。
4.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于， 所述的聞頻開關網(wǎng)絡電路是包括兩組雙向開關晶體管的半橋電路。
5.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于， 所述的負荷耦合電路中電感器、電容器串聯(lián)形成諧振回路，該諧振回路與高頻變壓器串聯(lián)。
6.根據(jù)權利要求I所述的高頻開關電源，其特征在于，所述的負荷耦合電路中電感器、 電容器串聯(lián)形成諧振回路，該諧振回路與高頻變壓器串聯(lián)，另一電感器與變壓器并聯(lián)，形成所謂LLC諧振電路。
7.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于，所述的輸出整流濾波電路為LC或C濾波電路。
8.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于， 所述的輸出整流濾波電路為半波整流電路。
9.根據(jù)權利要求I所述的無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，其特征在于， 所述的輸出整流濾波電路為全波整流電路。
專利摘要本實用新型提供了一種無AC/DC整流橋電流型單級隔離高頻開關電源，它包括輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡、負荷耦合電路、輸出整流濾波電路、高頻開關網(wǎng)絡電路、脈寬調(diào)制控制器、采樣監(jiān)控濾波電路和電壓鉗位電路。脈寬調(diào)制控制器用于根據(jù)監(jiān)控電路送來的信號驅(qū)動高頻開關網(wǎng)絡電路和電壓鉗位電路中的相應開關。采樣監(jiān)控濾波電路，用于監(jiān)控輸入交流串聯(lián)網(wǎng)絡的正負半周信號和高頻開關網(wǎng)絡零電壓轉(zhuǎn)換條件信號。
文檔編號H02M7/12GK202750023SQ20122037493
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2012年7月31日
發(fā)明者朱穎 申請人:美國躍華國際公司