[發(fā)明專利]一種前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611127795.8
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106787858B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳怡
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/34
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

一種前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路，包括PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和n個(gè)交流電壓控制直流電流源VCCS1至VCCSn，n為大于等于1的整數(shù)，交流電壓控制直流電流源VCCSj(j的取值為1至n)在允許的輸入電壓范圍內(nèi)限定輸入電流iac的包絡(luò)iac_en，即輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量小于輸入電壓vac的有效值Vac的增量，還包括輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)。本發(fā)明采用輸入電壓前饋的方式實(shí)現(xiàn)在寬輸入電壓范圍內(nèi)有效地抑制輸入電流的包絡(luò)增量，提升單相橋式整流電路的安全性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及整流(AC-DC)電路，應(yīng)用于交流輸入、直流輸出的電能變換場合，如：微能量收集系統(tǒng)、新能源發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池充電系統(tǒng)、分段接入式直流負(fù)載系統(tǒng)等，尤其是一種具有輸入電流包絡(luò)限制功能的單相橋式整流電路。

背景技術(shù)

單相橋式整流(AC-DC)電路是一種能將交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路，應(yīng)用十分廣泛。但是，在目前常見的單相橋式整流電路中有相當(dāng)一部分不具備輸入電流包絡(luò)限制的功能。以一個(gè)常見的單相橋式整流電路為例(見圖1)，該單相橋式整流電路由PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和電阻R1組成，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時(shí)與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極以及電容C1的一端相連，PNP型BJT管Q1的基極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的基極和電阻R1的一端相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負(fù)載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時(shí)與負(fù)載Z1的另一端、二極管D1的陽極、電阻R1的另一端以及二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極同時(shí)與交流電壓源vac的負(fù)端、電容C1的另一端以及PNP型BJT管Q2的發(fā)射極相連。

若C1足夠小而且Q1的直流電流增益β1等于Q2的直流電流增益β2，并忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，輸入電流iac的包絡(luò)iac_en滿足假設(shè)交流電壓源vac的電壓有效值Vac的范圍Vac_min至Vac_max是寬范圍的，那么對應(yīng)的輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp也將是寬范圍變化的。在Vac＝Vac_min的情況下，輸入電流iac的包絡(luò)峰值在Vac＝Vac_max的情況下，輸入電流iac的包絡(luò)峰值由此可見，當(dāng)交流電壓源vac的電壓有效值Vac從Vac_min變化至Vac_max，輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效的抑制。即交流電壓源vac的電壓有效值Vac越大，輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp也越大(見圖2)。對寬輸入電壓范圍的整流電路而言，這種輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效抑制的不足將威脅整個(gè)電路的可靠性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有單相橋式整流電路中輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效抑制的不足，本發(fā)明提供一種有效抑制輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp、結(jié)構(gòu)簡單的前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：