[發明專利]交流-直流轉換電路

有效

• 申請號: 202011483022.X
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112615553B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 陳威;趙晨
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/07;H02M1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

依據本發明的實施例揭露了一種交流?直流轉換電路，本發明所述的交流?直流轉換電路，利用N個輸入端串聯的第一類型的功率變換器替換現有技術中采用高耐壓功率開關的boost電路以進行功率因數校正，避免在交流?直流轉換電路中使用高耐壓的功率開關，使得交流?直流轉換電路的體積較小，開關損耗更小，能量損耗較少，且散熱更好，整個電路的功率密度較大。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，更具體的說，涉及一種交流-直流轉換電路。

背景技術

隨著社會的發展，人們使用各種各樣的電器，以滿足個人的需求。而部分電器僅在直流電下工作，因此需要一個交流-直流轉換裝置將交流電轉換為適用于某電器工作的直流電以驅動該電器。現有技術中的交流-直流轉換電路包括整流電路、boost電路和flyback電路，所述整流電路的輸入端接收輸入交流電壓，所述整流電路的輸出端耦接所述boost電路的輸入端，所述boost電路的輸出端耦接所述flyback電路的輸入端，所述flyback電路的輸出端耦接負載。所述整流電路用于將交流電轉換為直流電，所述boost電路用于實現功率因數校正功能，所述flyback電路用于生成適用于負載工作的直流電以驅動所述負載。

現有技術中，boost電路耦接整流電路的輸出端，從而boost電路的功率開關一般采用高壓器件(如600V耐壓等級)以適配于通用型的輸入交流電壓的范圍(90-264Vac)，與低壓器件(如48V的耐壓等級)相比，高壓器件的體積較大，從而使得所述交流-直流轉換電路的體積較大，整個電路的功率密度較低；且在同樣的開關頻率下高壓器件的開關損耗比低壓器件的開關損耗大的多，從而造成了較多的能量損耗。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種交流-直流轉換電路，以解決現有技術中使用高耐壓的功率開關而造成整個電路的功率密度較低以及能量損耗較多的技術問題。

本發明實施例提供了一種交流-直流轉換電路，包括：整流電路，用于接收輸入交流電壓，并將所述輸入交流電壓轉換為輸入直流電壓輸出；第一DC-DC轉換模塊，輸入端耦接所述整流電路的輸出端，輸出端耦接第二DC-DC轉換模塊的輸入端，通過控制所述第一DC-DC轉換模塊中每個功率開關的工作狀態以使得所述第一DC-DC轉換模塊的輸入電流的波形跟隨所述輸入直流電壓，以實現功率因數校正；其中，所述第一DC-DC轉換模塊被配置為N個輸入端串聯的第一類型的功率變換器，N個第一類型的功率變換器的輸入端依次串聯，以接收所述輸入直流電壓，從而降低第一DC-DC轉換電路中每個功率開關所承受的電壓，N大于等于1；第二DC-DC轉換模塊，輸入端耦接至所述第一DC-DC轉換模塊的輸出端，輸出端耦接負載，以將所述第一DC-DC轉換模塊的輸出信號轉換為第一輸出信號以驅動所述負載。

優選地，所述N個第一類型的功率變換器的輸入端依次串聯在第一DC-DC轉換模塊的輸入高電位端和地電位之間，所述第一DC-DC轉換模塊具有N個輸出端，分別為所述N個第一類型的功率變換器的輸出端。

優選地，所述第一類型的功率變換器為非隔離型DC-DC變換器。

優選地，控制N個第一類型的功率變換器中每個第一類型的功率變換器中至少有一個功率開關導通，從而降低每個功率開關所承受的電壓。

優選地，所述交流-直流轉換電路還包括N個第一控制電路，用于分別控制N個第一類型的功率變換器，所述第一控制電路被配置為在不同的工作模式下選擇定頻或變頻的控制方式控制對應的第一類型的功率變換器的工作狀態。

優選地，所述交流-直流轉換電路還包括N個第一控制電路，用于分別控制N個第一類型的功率變換器，所述第一控制電路用于根據對應的第一類型的功率變換器的輸出電壓采樣信號、輸入電壓采樣信號、電感電流采樣信號生成表征所需占空比的對應的第一占空比信號，并根據對應的所述第一占空比信號生成相應的控制信號以控制對應的第一類型的功率變換器中每個功率開關的導通和關斷。