[發明專利]基于PFC交錯反激的智能型半橋正弦波電壓轉換電路

在審

• 申請號: 201710021427.3
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106856378A
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 廖志剛
• 申請（專利權）人: 廣東百事泰電子商務股份有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M3/335;H02M1/42;H02M1/44;H02M1/12
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司44228
• 代理人: 鄭學偉,葉利軍

技術領域

本發明涉及電壓轉換電路，尤其涉及一種基于PFC交錯反激的智能型半橋正弦波電壓轉換電路。

背景技術

現有技術中，由AC轉AC的智能升降壓轉換裝置又被稱為旅行插排，該裝置中，電壓轉換電路是其關鍵電路，是一種能實現AC-AC變換的電路，可以在AC-AC變換中實現升降壓并穩定電壓與頻率的功能。然而目前的AC-AC便雋式設備市場大多數為非隔離型的拓撲電路，且PF值低、輸出電壓質量低、安全可靠性差。特別是在電壓轉換過程中，會產生較多的紋波干擾，進而影響電壓質量。此外，現有的正弦波電壓轉換電路存在電路結構復雜，響應速度慢、成本較高等缺陷。實際應用中，由于電壓轉換過程中存在開關管的高速切換，使得電路的輸出側會存在一定的高頻脈沖信號，進而影響輸出電壓的質量，因而難以滿足轉換要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種可降低電路中的紋波、可簡化電路結構、降低電路成本、可濾除高頻串擾、可提高輸出電壓質量，并且安全可靠的基于PFC交錯反激的智能型半橋正弦波電壓轉換電路。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。

一種基于PFC交錯反激的智能型半橋正弦波電壓轉換電路，其包括有用于對電網電壓進行整流和濾波的輸入整流濾波單元、用于對輸入整流濾波單元的輸出電壓進行升壓轉換的PFC升壓單元，以及：一交錯反激隔離變換單元，包括有第一開關管、第二開關管、第一變壓器、第二變壓器、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管，所述第一變壓器初級繞組的第一端連接于PFC升壓單元的輸出端，所述第一變壓器初級繞組的第二端連接于第一開關管的漏極，所述第一開關管的源極連接于前端地，所述第一開關管的漏極連接于第一二極管的陽極，所述第一二極管的陰極通過第一電阻連接于PFC升壓單元的輸出端，所述第一電阻并聯有第三電容，所述第二變壓器初級繞組的第一端連接于PFC升壓單元的輸出端，所述第二變壓器初級繞組的第二端連接于第二開關管的漏極，所述第二開關管的源極連接于前端地，所述第二開關管的漏極連接于第二二極管的陽極，所述第二二極管的陰極通過第二電阻連接于PFC升壓單元的輸出端，所述第二電阻并聯有第四電容，所述第一開關管的柵極和第二開關管的柵極分別用于接入兩路相位相反的PWM脈沖信號，所述第一變壓器次級繞組的第一端連接于第三二極管的陽極，所述第一變壓器次級繞組的第二端連接于后端地，所述第二變壓器次級繞組的第一端連接于后端地，所述第二變壓器次級繞組的第二端連接于第四二極管的陰極，所述第三二極管的陰極和第四二極管的陽極作為交錯反激隔離變換單元的輸出端；一DC濾波單元，包括有第一電容和第二電容，所述第三二極管的陰極通過第一電容連接于后端地，所述第四二極管的陽極通過第二電容連接于后端地；一逆變倒相單元，包括有第四開關管、第五開關管、第三電解電容、第四電解電容和濾波電感，所述第四開關管的漏極連接于交錯反激隔離變換單元的輸出端正極，所述第四開關管的源極連接于第五開關管的漏極，所述第五開關管的源極連接于交錯反激隔離變換單元的輸出端負極，所述第四開關管的柵極和第五開關管的柵極分別用于接入兩路相位相反的PWM脈沖信號，所述第四開關管的源極還連接于濾波電感的前端，所述第三電解電容的正極連接于第四開關管的漏極，所述第三電解電容的負極連接后端地，所述第三電解電容的負極還連接于第四電解電容的正極，所述第四電解電容的負極連接于第五開關管的源極，所述濾波電感的后端和第三電解電容的負極作為逆變倒相單元的輸出端。

優選地，所述第四開關管的柵極和源極之間連接有第一電阻，所述第五開關管的柵極和源極之間連接有第二電阻。

優選地，所述輸入整流濾波單元包括有插座、保險、防雷電阻、共模抑制電感、安規電容和整流橋，所述保險串接于插座的零線或火線上，所述共模抑制電感的前端并聯于插座，所述防雷電阻并聯于共模抑制電感的前端，所述安規電容和整流橋的輸入端均并聯于共模抑制電感的后端，所述整流橋的輸出端并聯有濾波電容。

優選地，所述PFC升壓單元包括有升壓電感、第三開關管、第一整流二極管和第二電解電容，所述升壓電感的前端連接于輸入整流濾波單元的輸出端，所述升壓電感的后端連接于第三開關管的漏極，所述第三開關管的源極接前端地，所述第三開關管的柵極用于接入一路PWM控制信號，所述第三開關管的漏極連接第一整流二極管的陽極，所述第一整流二極管的陰極作為PFC升壓單元的輸出端，且該第一整流二極管的陰極連接第二電解電容的正極，第二電解電容的負極接前端地。