一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【專利摘要】一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其包括順序連接的信號(hào)輸入電路、精密整流電路、反相比例加法電路、有源濾波電路；交流輸入信號(hào)的一路經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述精密整流電路，所述精密整流電路對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行半波整流后得到反相的半波整流電壓；輸入信號(hào)的另一路經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述反相比例加法電路，所述反相比例加法電路對(duì)該路輸入信號(hào)進(jìn)行反相比例放大得到與輸入相位相反的正弦波信號(hào)；二個(gè)電壓在輸出端疊加后得到全波整流電壓，再通過(guò)所述有源濾波電路進(jìn)行濾波，最后得到平穩(wěn)的直流電壓。
【專利說(shuō)明】一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電流轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，特別是一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]交流/直流轉(zhuǎn)換器將輸入端的交流電轉(zhuǎn)換成輸出端的直流電，其中，直流電通常與交流電的有效值具有偏差。交流/直流轉(zhuǎn)換器被廣泛加工成電源部分的形式，其比如實(shí)現(xiàn)了在交流電網(wǎng)上向電子器件供電。此外，交流/直流轉(zhuǎn)換器還以整流器的形式存在。
[0003]交流/直流轉(zhuǎn)換器的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域主要還有在電網(wǎng)上對(duì)電池或蓄電池進(jìn)行充電，由于日益增長(zhǎng)的人們的移動(dòng)性以及由此產(chǎn)生的對(duì)移動(dòng)的電子設(shè)備和電動(dòng)設(shè)備的使用使得充電越來(lái)越重要。電動(dòng)的機(jī)動(dòng)車也同樣對(duì)電池充電設(shè)備提出了全新的要求，這是因?yàn)橐环矫娉潆姂?yīng)該既在(日常生活中采用的)單相電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，另一方面由于更大的功率密度和快速充電也在三相電網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)。因此，由于電池電壓是恒定的，必須在電路技術(shù)上考慮到網(wǎng)絡(luò)電壓的差別(在歐洲，單相電網(wǎng)為交流230伏特，在三相電網(wǎng)中為交流400伏特)。此外，應(yīng)該在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將相對(duì)較高的能量(其最終決定了機(jī)動(dòng)車的行駛距離)從電網(wǎng)傳輸?shù)诫姵刂小?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其包括順序連接的信號(hào)輸入電路、精密整流電路、反相比例加法電路、有源濾波電路；
[0005]一交流輸入電壓經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述精密整流電路，所述精密整流電路對(duì)所述交流輸入電壓進(jìn)行半波整流后得到反相的半波整流電壓；
[0006]所述交流輸入電壓同時(shí)經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述反相比例加法電路，所述反相比例加法電路對(duì)所述交流輸入電壓進(jìn)行反相比例放大得到與所述交流輸入電壓相位相反的正弦波電壓；
[0007]所述半波整流電壓與正弦波電壓在輸出端疊加后得到全波整流電壓，再通過(guò)所述有源濾波電路進(jìn)行濾波，最后得到平穩(wěn)的直流電壓。
[0008]較佳地，所述信號(hào)輸入電路包括一第一電容。
[0009]較佳地，所述精密整流電路包括一第一運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電
阻、第一二極管與第二二極管；
[0010]所述第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接第一電阻、第二電阻以及第一二極管的負(fù)極，所述第一運(yùn)算放大器的同向輸入端連接第三電阻，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第一二極管的正極與第二二極管的負(fù)極，所述第二二極管的正極連接所述第二電阻。
[0011]較佳地，所述反向比例加法電路包括第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二運(yùn)算放大器、第二電容、第三電容以及一滑動(dòng)變阻器；
[0012]所述第四電阻一端連接所述第二二極管的正極，所述第四電阻另一端分別連接所述第二電容、第三電容、第六電阻的一端與第二運(yùn)算放大器的反向輸入端；所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端連接所述第五電阻的一端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第二電容、第三電容的另一端以及第一滑動(dòng)變阻器的一端；所述第一滑動(dòng)變阻器的另一端連接所述第六電阻，所述第一滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭連接所述第二運(yùn)算放大器的輸出端。
[0013]較佳地，所述有源濾波器包括第二電容，所述第二電容的兩端分別連接所述第三電容的兩端。
[0014]較佳地，調(diào)零電路包括第八電阻、第九電阻以及第二滑動(dòng)變阻器，所述第八電阻的一端連接所述第一運(yùn)算放大器電源負(fù)極，所述第八電阻的另一端連接所述滑動(dòng)變阻器的一端，所述滑動(dòng)變阻器的另一端連接所述第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端連接電源正極，所述滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭連接所述第五電阻的另一端。
[0015]當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的交直流等值轉(zhuǎn)換電路示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的精密整流電路半波整流波形圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的反向比例加法器電路示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的Uol與Ui電路波形圖；
[0020]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的U012的半波整流電壓圖；
[0021]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的UOl和U012疊加形成最后輸出電壓UO波形圖。
具體實(shí)施例
[0022]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其包括順序連接的信號(hào)輸入電路、精密整流電路、反相比例加法電路、有源濾波電路；
[0023]一交流輸入電壓經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述精密整流電路，所述精密整流電路對(duì)所述交流輸入電壓進(jìn)行半波整流后得到反相的半波整流電壓；
[0024]所述交流輸入電壓同時(shí)經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述反相比例加法電路，所述反相比例加法電路對(duì)所述交流輸入電壓進(jìn)行反相比例放大得到與所述交流輸入電壓相位相反的正弦波電壓；
[0025]所述半波整流電壓與正弦波電壓在輸出端疊加后得到全波整流電壓，再通過(guò)所述有源濾波電路進(jìn)行濾波，最后得到平穩(wěn)的直流電壓。
[0026]如圖1所不,其中所述信號(hào)輸入電路包括一第一電容Cl ；
[0027]所述精密整流電路包括一第一運(yùn)算放大器ICA、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一二極管Dl與第二二極管D2 ；
[0028]第一運(yùn)算放大器ICA的反向輸入端連接第一電阻R1、第二電阻R2以及第一二極管Dl的負(fù)極，第一運(yùn)算放大器ICA的同向輸入端連接第三電阻R3，第一運(yùn)算放大器ICA的輸出端連接第一二極管Dl的正極與第二二極管D2的負(fù)極，第二二極管D2的正極連接第二電阻R2 ；
[0029]所述反向比例加法電路包括第四電阻R4、第五電阻45、第六電阻R6、第二運(yùn)算放大器ICB、第二電容C2、第三電容C3以及一滑動(dòng)變阻器RPl ；
[0030]第四電阻R4 —端連接第二二極管D2的正極，第四電阻R4另一端分別連接第二電容C2、第三電容C3、第六電阻R6的一端與第二運(yùn)算放大器ICB的反向輸入端；第二運(yùn)算放大器ICB的同向輸入端連接第五電阻R5的一端,第二運(yùn)算放大器ICB的輸出端連接第二電容C2、第三電容C3的另一端以及第一滑動(dòng)變阻器RPl的一端；第一滑動(dòng)變阻器RPl的另一端連接第六電阻6，第一滑動(dòng)變阻器RPl的滑動(dòng)頭連接第二運(yùn)算放大器ICB出端。
[0031]所述有源濾波器包括第二電容C2，第二電容C2的兩端分別連接第三電容C3的兩端。
[0032]調(diào)零電路包括第八電阻R8、第九電阻R9以及第二滑動(dòng)變阻器RP2，第八電阻R8的一端連接第一運(yùn)算放大器ICA電源負(fù)極，第八電阻R8的另一端連接第二滑動(dòng)變阻器RP2的一端，第二滑動(dòng)變阻器RP2的另一端連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接電源正極，第二滑動(dòng)變阻器RP2的滑動(dòng)頭連接第五電阻R5的另一端。
[0033]輸入信號(hào)一路經(jīng)第一運(yùn)算放大器ICA半波整流后得到反相的半波整流電壓再經(jīng)過(guò)第二運(yùn)算放大器ICB反相比例放大，得到正相的半波整流電壓。而輸入電壓的另一路經(jīng)過(guò)第七電阻R7后直接到第二運(yùn)算放大器ICB進(jìn)行反相比例放大得到與輸入相位相反的正弦波信號(hào)。根據(jù)疊加定理，二個(gè)電壓在輸出端疊加后得到全波整流電壓，再經(jīng)過(guò)第二電容C2進(jìn)行濾波，最后得到平穩(wěn)的直流電壓。
[0034]精密半波整流電路的工作過(guò)程為:
[0035]整流二極管D2的死區(qū)電壓為0.6V。則當(dāng)被測(cè)信號(hào)Ui<0.6V時(shí)，由于D2兩端的電壓UF仍處于死區(qū)電壓一段造成很大誤差，為此應(yīng)用運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益極大的性能，使死區(qū)電壓
縮小到可以忽略不計(jì)的程度，當(dāng)放大倍數(shù)A=105時(shí)，經(jīng)放大后，) = # = ，這樣即使
輸入電壓很小也不致于落到二極管的死區(qū)，使整流精度大大提高。
[0036]當(dāng)Ui正半周時(shí)，從反相端輸入則輸出Uoll為負(fù)半周，對(duì)D2是正偏導(dǎo)通，使B點(diǎn)為負(fù)半波。而Dl反偏而截止。
[0037]當(dāng)Ui正負(fù)周時(shí)，Dl正偏使Uoll引到2端的虛地為OV，D2反偏而截止，為半波精密整流電路，并有一次倒相。波形如圖2所示，此電壓進(jìn)入ICB反相比例放大。
[0038]反相比例加法器的工作過(guò)程為:
[0039]如圖3所不,輸入信號(hào)Ui另一路經(jīng)過(guò)R7作為反相端輸入信號(hào)經(jīng)ICB的反相放大。
^ = -一，所以輸出電壓Uol與Ui大小差不多，但相位相反，調(diào)RP2可以調(diào)節(jié)輸出滿
量程，電路波形如圖4。
[0040]另外前面半波整流后的電壓Uoll經(jīng)過(guò)ICB反相比例運(yùn)放后得到電壓
。這樣得到近似二倍的半波整流電壓，其波形如圖5所示。輸出的二路信號(hào)
UOl和U012疊加形成最后輸出電壓U0，U0波形圖如圖6所示。C 2為有源濾波電容，起交流負(fù)反饋?zhàn)饔茫馆敵鲭妷旱玫狡交?br> [0041]以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括順序連接的信號(hào)輸入電路、精密整流電路、反相比例加法電路、有源濾波電路； 一交流輸入電壓經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述精密整流電路，所述精密整流電路對(duì)所述交流輸入電壓進(jìn)行半波整流后得到反相的半波整流電壓； 所述交流輸入電壓同時(shí)經(jīng)所述信號(hào)輸入電路輸入到所述反相比例加法電路，所述反相比例加法電路對(duì)所述交流輸入電壓進(jìn)行反相比例放大得到與所述交流輸入電壓相位相反的正弦波電壓； 所述半波整流電壓與正弦波電壓在輸出端疊加后得到全波整流電壓，再通過(guò)所述有源濾波電路進(jìn)行濾波，最后得到平穩(wěn)的直流電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述信號(hào)輸入電路包括一第一電容。
3.如權(quán)利要求2所述的交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述精密整流電路包括一第一運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一二極管與第二二極管； 所述第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接第一電阻、第二電阻以及第一二極管的負(fù)極，所述第一運(yùn)算放大器的同向輸入端連接第三電阻，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第一二極管的正極與第二二極管的負(fù)極，所述第二二極管的正極連接所述第二電阻。
4.如權(quán)利要求3所述的交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述反向比例加法電路包括第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二運(yùn)算放大器、第二電容、第三電容以及一滑動(dòng)變阻器； 所述第四電阻一端連接所述第二二極管的正極，所述第四電阻另一端分別連接所述第二電容、第三電容、第六電阻的一端與第二運(yùn)算放大器的反向輸入端；所述第二運(yùn)算放大器的同向輸入端連接所述第五電阻的一端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第二電容、第三電容的另一端以及第一滑動(dòng)變阻器的一端；所述第一滑動(dòng)變阻器的另一端連接所述第六電阻，所述第一滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭連接所述第二運(yùn)算放大器的輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述的交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述有源濾波器包括第二電容，所述第二電容的兩端分別連接所述第三電容的兩端。
6.如權(quán)利要求5所述的交直流等值轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，調(diào)零電路包括第八電阻、第九電阻以及第二滑動(dòng)變阻器，所述第八電阻的一端連接所述第一運(yùn)算放大器電源負(fù)極，所述第八電阻的另一端連接所述滑動(dòng)變阻器的一端，所述滑動(dòng)變阻器的另一端連接所述第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端連接電源正極，所述滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭連接所述第五電阻的另一端。
【文檔編號(hào)】H02M7/06GK103904916SQ201410128594
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】湯偉芳, 武艷 申請(qǐng)人:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院