[實(shí)用新型]適用于高壓擴(kuò)流結(jié)構(gòu)的單相光耦倍流型降壓整流器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720236144.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN206620065U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖無限;肖強(qiáng)暉;肖雅文;張健;湛政;任于涵;胡正國;易槧槧;戴啟;廖曉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M7/23;H02M1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及倍流型整流器，更具體地說，是一種涉及適用于高壓擴(kuò)流結(jié)構(gòu)的單相光耦倍流型降壓整流器。

背景技術(shù)

當(dāng)前，傳統(tǒng)倍流整流器多運(yùn)用在高頻整流領(lǐng)域中，與全波整流電路相比，倍流整流器的高頻變壓器的副邊繞組僅需一個(gè)單一繞組，不用中心抽頭；與全橋整流電路相比，倍流整流電路使用的二極管數(shù)量少一半。因此，倍流整流電路結(jié)合了全波整流電路和全橋整流電路兩者的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，倍流整流電路要多使用一個(gè)輸出濾波電感，結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。但此電感的工作頻率及輸送電流均為全波整流電路所用電感的一半，因此可做得較小，也利于散熱，還能夠減少和改善輸出電壓的紋波。然而傳統(tǒng)倍流整流器也存在者一些問題有待進(jìn)一步解決：

（1）傳統(tǒng)倍流整流器不能直接應(yīng)用于高壓型整流電路，若要實(shí)現(xiàn)降壓整流輸出，通常要在其輸入端增加降壓變壓器與之進(jìn)行匹配，由此會(huì)產(chǎn)生較高的成本；

（2）傳統(tǒng)倍流整流器僅適合高頻整流電路，其交流輸入端需要提供對稱的高頻正、負(fù)方波電源，通常不適用于正弦波、三角波、鋸齒波等其它形式的交流輸入端電源；

（3）傳統(tǒng)倍流整流器內(nèi)部使用的器件一旦固化難以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大輸出電流，不便于直接實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大電源輸出功率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提供一種適用于高壓擴(kuò)流結(jié)構(gòu)的單相光耦倍流型降壓整流器，能夠克服傳統(tǒng)倍流整流器存在的缺陷。

傳統(tǒng)倍流整流器若要實(shí)現(xiàn)降壓整流輸出的功能，通常要在交流輸入端增加降壓變壓器與之進(jìn)行匹配，每半個(gè)工作周期的主要導(dǎo)通路徑是從降壓變壓器的二次側(cè)的一端出發(fā)，經(jīng)電感、輸出負(fù)載、其中的一個(gè)二極管，再回到降壓變壓器的二次側(cè)的另一端，此時(shí)從簡化的定量關(guān)系上來看，輸出電壓等于降壓變壓器的二次側(cè)的交流輸入電壓減去電感上的壓降與二極管的壓降，然而二極管的線性區(qū)較窄，其主要工作在開關(guān)區(qū)，因二極管的壓降很小，若忽略二極管的壓降，可以認(rèn)為每半個(gè)工作周期的主要輸出電壓等于降壓變壓器二次側(cè)的交流輸入電壓減去電感上壓降。如果把二極管替換成線性區(qū)范圍較寬的光電耦合器輸出部分與三極管組成一個(gè)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合管，同時(shí)剔除降壓變壓器，則倍流整流器主要輸出電壓等于交流輸入電壓減去電感上的壓降，再減去光電耦合器輸出部分端口之間的壓降，也可以實(shí)現(xiàn)倍流整流器的降壓整流輸出，傳統(tǒng)倍流整流器內(nèi)部使用的器件一旦固化難以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大輸出電流，不便于直接實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大電源輸出功率。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本實(shí)用新型具體提供適用于高壓擴(kuò)流結(jié)構(gòu)的單相光耦倍流型降壓整流器技術(shù)方案是：包括主電路模塊、控制電路模塊和同步降壓模塊三大部分。

（1）所述的主電路模塊包含兩個(gè)交流輸入端口、兩個(gè)直流輸出端口和一個(gè)主電路，其中兩個(gè)交流輸入端口分別為交流輸入端口AC_H-in1和交流輸入端口AC_H-in2，兩個(gè)直流輸出端口分別為直流輸出端口DC_OUT+和直流輸出端口DC_OUT-，進(jìn)一步，主電路又由電感L1、電感L2、光電耦合器U1輸出部分、三極管T1、光電耦合器U2輸出部分和三極管T2組成，其中光電耦合器U1輸出部分與三極管T1組成一個(gè)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合管，即光電耦合器U1輸出部分的發(fā)射極與三極管T1的基極相連，光電耦合器U1輸出部分的集電極與三極管T1的集電極相連，而光電耦合器U2輸出部分與三極管T2組成另一個(gè)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合管，即光電耦合器U2輸出部分的發(fā)射極與三極管T2的基極相連，光電耦合器U2輸出部分的集電極與三極管T2的集電極相連，交流輸入端口AC_H-in1與三極管T2的發(fā)射極、電感L2的一端相連，電感L2的另一端與直流輸出端口DC_OUT+、電感L1的一端相連，電感L1的另一端與三極管T1的發(fā)射極、交流輸入端口AC_H-in2相連，三極管T1的集電極與三極管T2的集電極、直流輸出端口DC_OUT-相連；