[發(fā)明專利]擴(kuò)展形寬頻率電源輸入電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210514036.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN103855953A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡家培;胡民海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安智海電力科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/088
• 分類號(hào): H02M1/088
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種擴(kuò)展形寬頻率電源輸入電路，屬于電源轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄電池供電等交流低壓、直流低壓供電的可再生新能源系統(tǒng)被廣泛使用，提高低壓新能源供電系統(tǒng)的供電效率、供電質(zhì)量、供電可靠性勢(shì)在必行。

目前本領(lǐng)域公知電源轉(zhuǎn)換基本采用：

1、交流（AC）輸入，采用全波整流器把輸入交流（AC）電源整流為直流（DC）電源,再進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流（DC）輸出。此種方案解決了較高輸入電壓交流電源和小功率電源的轉(zhuǎn)換問題。但在低電壓交流電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)锳C/DC整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。

2、直流（DC）輸入，直接進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流（DC）輸出。此種方案解決了固定設(shè)備供電問題。但使用可靠性較低，尤其是在移動(dòng)性設(shè)備，經(jīng)常需要重新連接輸入電源的設(shè)備，一旦出現(xiàn)電源極性接反的情況，就會(huì)產(chǎn)生輸入短路事故。因此一些要求可靠性較高的設(shè)備，在轉(zhuǎn)換器輸入端加入直流定向整流電路。在低電壓直電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)橹绷髯R(shí)別定向整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。

3、為了提高低壓供電效率、降低線路電流一般采用升壓式（BOOST）直流（DC）供電方式。升壓式（BOOST）直流（DC）供電當(dāng)輸出產(chǎn)生短路故障，輸出電壓低于輸入電壓時(shí)BOOST電路功能失效，輸入電源直接對(duì)負(fù)載短路，大電流（大功率）系統(tǒng)短路保護(hù)控制難度很大。

以常規(guī)整流（識(shí)別定向）電路在輸入為低壓新能源電源為例進(jìn)行說明，輸入電壓Ui=10V(AC、DC），輸入電流Ii=20A，輸入功率Pi=10×20=200W，整流（識(shí)別定向）電路壓降Ud=2V，整流（識(shí)別定向）電路耗為：Pd=2×20=40W，輸出功率Po=200-40=160W，其整流（識(shí)別定向）效率為：E=160/200=0.8，由此可見常規(guī)整流（識(shí)別定向）電路在輸入為低壓新能源電源時(shí)，功耗很大，效率很低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種擴(kuò)展形寬頻率電源輸入電路，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問題。

本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下：

該擴(kuò)展形寬頻率電源輸入電路包括VMOS開關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，VMOS開關(guān)電路的輸入端通過續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接，VMOS開關(guān)電路的輸出端依次通過反向隔離電路、儲(chǔ)能濾波電路與負(fù)載連接，所述VMOS開關(guān)電路的輸入端還與VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路與VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端通過輸入電流采樣電路與輸入電源的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的輸入端還通過續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端還通過輸出電流采樣電路與儲(chǔ)能濾波電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；

所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路為標(biāo)準(zhǔn)兩輸入或門控制芯片，該控制芯片包括四對(duì)輸入端A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2和相應(yīng)的四個(gè)輸出端Ao、Bo、Co、Do，其中輸入端A1，B1，C1，D1與調(diào)寬式脈沖控制電路的兩個(gè)輸出端連接，輸入端A2，B2，C2，D2與續(xù)流電壓采樣電路的兩個(gè)輸出端連接，輸出端Ao、Bo、Co、Do與VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接；所述反向隔離電路由與所述VMOS開關(guān)電路同步整流的VMOS管組構(gòu)成，由所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路經(jīng)續(xù)流驅(qū)動(dòng)電路同步驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明提供的擴(kuò)展形寬頻率電源輸入電路有XC/DC擴(kuò)展(XC)形、無極性、多波形、寬頻率電源輸入，DC(直流)輸出,自動(dòng)極性識(shí)別定向、高轉(zhuǎn)換效率、高功率因數(shù)、高可靠性、高功率密度、低成本等優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電路原理框圖；

圖2為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為輸入電源為Ac正弦波時(shí)的單周期波形圖。

具體實(shí)施方式