[發(fā)明專利]AC/DC電源、整流電路及其控制方法

在審

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• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111262420A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 駱南;黃秋凱;鄧建;王兆豐;張加亮
• 申請（專利權(quán)）人: 矽力杰半導體技術(shù)（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M1/15;H02M7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種AC/DC電源、整流電路及其控制方法。通過整流電路中的濾波電路產(chǎn)生一供電電壓，其在第一時間區(qū)間內(nèi)跟隨濾波電路接收的直流脈動電壓，在第二時間區(qū)間內(nèi)，供電電壓的數(shù)值大于第一時間區(qū)間結(jié)束時刻的供電電壓的數(shù)值，從而減小濾波電路的體積，進而減小整流電路的體積，提高AC/DC電源的功率密度。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領域，具體地，涉及一種AC/DC電源、整流電路及其控制方法。

背景技術(shù)

目前在AC/DC且無PFC要求的應用場合下，一般采用兩級式電源架構(gòu)。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的AC/DC電源的電路框圖，前級為整流電路，包括整流橋，用以將交流輸入電壓Vac整流成直流脈動電壓Vbus，其中直流脈動電壓Vbus為交流輸入電壓Vac的絕對值。整流橋的輸出端并聯(lián)電容C以產(chǎn)生供電電壓Vin。后級為DC/DC變換器，用以將供電電壓Vin轉(zhuǎn)換成需要的電壓等級。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中整流電路的工作波形圖。如圖2所示，在t0時刻，直流脈動電壓Vbus上升至電容C的電壓(即供電電壓Vin)，此后t0-t1期間，整流橋?qū)?，供電電壓Vin跟隨直流脈動電壓Vbus變化，交流輸入電壓Vac給電容C充電，同時向后級提供能量。在t1時刻，直流脈動電壓Vbus下降至等于供電電壓Vin，此后t1-t2期間，整流橋關(guān)斷，電容C放電給后級提供能量，從而供電電壓Vin線性下降，至t2時刻等于直流脈動電壓Vbus。此后整流橋重新導通，重復上述過程。在上述過程中，交流輸入電壓Vac僅在t0-t1期間為后級提供能量。在此應用場合下，供電電壓Vin需在一定范圍內(nèi)才能保證后級DC/DC變換器的正常工作。一方面為了滿足低壓輸入滿載情況下的電壓要求，往往需要較大容值的電容。另一方面為了滿足高壓輸入時的耐壓要求，往往需要較高耐壓的電容。高容值高耐壓導致該電容體積較大，最終導致AC/DC電源的體積較大，降低了AC/DC電源的功率密度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于根據(jù)整流后的直流脈動電壓，設置整流電路中的濾波電路的工作模式，從而減小濾波電路的體積，進而減小整流電路的體積，提高AC/DC電源的功率密度。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種整流電路，包括：

濾波電路，用以接收直流脈動電壓，并產(chǎn)生供電電壓，其中在第一時間區(qū)間內(nèi)，所述供電電壓的波形跟隨所述直流脈動電壓；在第二時間區(qū)間內(nèi)，所述供電電壓的數(shù)值大于所述第一時間區(qū)間結(jié)束時刻的所述供電電壓的數(shù)值，從而減小所述濾波電路的體積。

進一步地，在所述第二時間區(qū)間內(nèi)，所述供電電壓的數(shù)值小于或等于最小的直流脈動電壓的峰值。

進一步地，在所述第一時間區(qū)間的第一部分，所述濾波電路處于第一工作模式，在所述第一時間區(qū)間的第二部分和所述第二時間區(qū)間，所述濾波電路處于第二工作模式。

進一步地，在所述第一工作模式下，所述濾波電路具有第一電容值；在所述第二工作模式下，所述濾波電路具有第二電容值，其中所述第二電容值大于所述第一電容值。

進一步地，所述直流脈動電壓在所述第一時間區(qū)間向所述整流電路的后級電路提供能量。

進一步地，所述第一時間區(qū)間的第一部分從所述直流脈動電壓上升至第二閾值時開始到下降至第一閾值時結(jié)束，所述第一時間區(qū)間的第二部分從所述直流脈動電壓上升至所述供電電壓時開始到上升至所述第二閾值時結(jié)束。

進一步地，所述第二時間區(qū)間從所述直流脈動電壓下降至所述第一閾值時開始，直到上升至所述供電電壓時結(jié)束。

進一步地，所述第二閾值大于所述第一閾值，且小于或等于最小的直流脈動電壓的峰值。

進一步地，所述濾波電路包括：

第一電容，并聯(lián)連接在所述濾波電路的輸入端；以及

第二電容，選擇性地并聯(lián)在所述濾波電路的輸入端，且所述第二電容的容值大于所述第一電容的容值。