[發明專利]電源轉換電路

有效

• 申請號: 201310625815.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104682734B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 孫持平;信飛;楊修文;楊圣騫;蔣云龍;崔艷云
• 申請（專利權）人: 德昌電機（深圳）有限公司
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02P6/00
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

本發明提供一種電源轉換電路，用于向感性負載提供電源，包括轉換電路、開關電路、電感、控制電路以及能量存儲電路。轉換電路將交流電轉換為直流電。開關電路包括連接至控制電路的控制端口及分別連接至轉換電路及能量存儲電路的第一及第二受控端口。控制電路用于控制兩個受控端口交替地斷開及導通。電感在開關電路導通的時段內存儲能量并其斷開的時段內向感性負載及能量存儲電路釋放能量。能量存儲電路用于在開關電路導通的時段內向感性負載釋放能量。由于開關電路的作用，向感性負載充電時間可被控制得較短以使存儲能量較小，因此可以較快釋放完，不存在需要釋放大量放電電流而導致出現負功率的情況。因此，有利于能源的有效利用率。

技術領域

本發明涉及電源轉換電路，尤其涉及一種可用于無刷直流電機的驅動電路中并且可減少電流相移,減少負功率的情況,提高有效輸出功率的電源轉換電路。

背景技術

無刷直流電機的定子或轉子上纏繞有線圈，其為電感性元件。該電機可通過一個將交流轉換為直流的電源轉換電路連接至一個交流電源。請結合圖1，該電機在接通電源瞬間，電流進入無刷直流電機定子的線圈，能量存儲在由線圈所產生的磁場中。由于線圈是感性負載，因此電流的相位滯后于電壓的相位。電機在接通電源瞬間，電機是靜止的，線圈是沒有生反電動勢，隨著電源電壓逐漸加大，電流進入線圈產生動力,電機開始轉動,線圈便產生電動勢V_B。由于在電源電壓大于反電動勢V_B這個較長的時段內感性負載一直被充電，所以其存儲的能量較大。當電源電壓降低至反電動勢V_B時，電源停止供電，同時存儲在感性負載中的能量開始釋放。一般放電周期會延續至交流電壓經過零點電壓之后，如陰影部分所示。然而這部分電流卻導致了負功率的出現。在這種情形下，電源的有效功率變小。如此，不但電機的有效輸出降低了，而且導致了負功率的出現，使得部分電能回流電網。由于電網有電阻，所以回流的電流會消耗能量，浪費能源。

發明內容

有鑒于此，本發明提供種可減少電流相移的電源轉換電路。

一種電源轉換電路，用于向感性負載提供電源，該電源轉換電路包括轉換電路、第一電感、開關電路、控制電路以及能量存儲電路。該轉換電路用于將交流電轉換為直流電，并包括用于連接至一個交流電源的第一及第二輸入端，以及用于輸出直流電的第一及第二直流端。該第一電感包括第一及第二連接端，該第一連接端連接第一直流端。該開關電路包括控制端及由控制端控制相互導通與否的第一及第二受控端，該第一、二受控端分別連接第二連接端及第二直流端。該控制電路連接至該控制端，并用于產生控制信號使該第一、二受控端交替地斷開及導通。該能量存儲電路，其連接至該第二連接端及第二直流端，并包括用于連接該驅動電路的第一及第二輸出端。該電感用于在該第一、二受控端導通的時段內存儲能量，并在其斷開的時段內向該感性負載及該能量存儲電路釋放能量；該能量存儲電路用于在該第一、二受控端導通的時段內向該感性負載釋放能量。

本發明的能量存儲電路中由于開關電路是交替地斷開及導通，能量存儲電路及感性負載的充電時間可被控制得較短，感性負載存儲的能量便會比較小，因此可以較快釋放完。如此，不存在像背景技術中由于感性負載需要釋放大量能量而導致出現負功率的放電電流（陰影部分）。因此，上述電源轉換電路的負功率較小，有效功率較大，有利于提升電機的有效輸出及降低電網中的損耗，從而減少能源的浪費。另外，在開關電路斷開時，能量存儲電路中存儲的電壓等于直流輸出電壓與第一電感上的感應電壓之和，從而可增大輸出至電機的電壓。

為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。

附圖說明

圖圖1是現有技術下，交流電源的電壓、電流與功率的波形示意圖。

圖2是本發明的電源轉換電路的模塊示意圖。

圖3是本發明第一實施方式的電源轉換電路的原理示意圖。