[发明专利]一种AC-DC隔离变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，更具体地说，涉及一种AC-DC隔离变换电路。

背景技术

目前，广泛应用的AC-DC变换电路基本都由整流电路和DC-DC转换电路组成，如图1所示，是现有AC-DC两级结构变换电路的原理框图，第一级整流电路实现滤波、AC-DC整流功能，第二级DC-DC转换电路实现变压、稳压和隔离功能。在上述两级结构变换电路中，通常为了减少输出纹波，在整流电路的输出端需接一个耐高压、大容量的电解电容C1，其不仅增加了电路的成本，还降低了电路的功率因数。如图2所示，是现有AC-DC三级结构变换电路的原理框图，AC-DC三级结构变换电路在AC-DC两级结构变换电路的基础上增加了中间级即功率因数校正(Power Factor Correction，简称为PFC)电路，PFC电路主要使用在较大功率应用时，功率因数较高，但PFC电路的控制较复杂，并且需在PFC电路的输出端需接一个耐高压、大容量的电解电容C1，不仅增加了电路的成本，还降低了电路的功率因数。另外，在上述图1所示的AC-DC两级结构变换电路和图2所示的AC-DC三级结构变换电路中，首先都需通过整流电路进行整流，然后再进行变换，使电路效率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述AC-DC变换电路控制复杂、成本高、功率因数低和效率低的缺陷，提供一种控制方式简单、电路效率较高的AC-DC隔离变换电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种AC-DC隔离变换电路，连接在交流电源与负载之间，所述AC-DC隔离变换电路包括与交流电源相连、对交流电源提供的交流电进行滤波的滤波器，其特征在于，还包括与所述滤波器相连、对交流电的各相进行整流、功率因数校正和隔离调节的单级电路以及对所述单级电路进行控制调节的控制器。

本发明所述的AC-DC隔离变换电路中，所述单级电路包括高频变压器和开关管，所述开关管连接在高频变压器原边；所述控制器控制所述开关管导通或截止，所述开关管导通时，高频变压器的原边形成通路，以使高频变压器的副边耦合并产生一输出电压。

本发明所述的AC-DC隔离变换电路中，所述单级电路包括多个高频变压器，该多个高频变压器的数量与交流电的相数相同，每个高频变压器的原边均连接一个开关管，控制器控制各开关管同时导通或截止，当各开关管都导通时，该多个高频变压器的原边相互之间形成通路，以使该多个高频变压器的副边均耦合并产生一输出电压。

本发明所述的AC-DC隔离变换电路中，所述单级电路还包括对所述输出电压进行整流及续流以产生一直流电压的整流续流电路，所述直流电压用于为负载供电。

本发明所述的AC-DC隔离变换电路中，所述单级电路还包括励磁电流吸收电路，当各开关管都截至时，该多个高频变压器的原边均断开，该多个高频变压器的副边上产生的励磁电流经所述励磁电流吸收电路并输出至负载，以提供续流。

本发明所述的AC-DC隔离变换电路中，所述交流电源采用三相交流供电，所述单级电路包括三路子单级电路，每路子单级电路均包括一高频变压器，且所述高频变压器工作在正激模式；

每路子单级电路还包括第一开关管、第二开关管、第一整流管、第二整流管、第一励磁整流二极管、第二励磁整流二极管、续流二极管、续流电感、励磁电流开关管、输出电容和第一隔离反相器，所述滤波器的一火线输出端接至高频变压器原边的异名端，高频变压器原边的同名端接至第一开关管的漏极，第一开关管的源极与第二开关管的源极相连且接至控制器的零线端，第二开关管的漏极接至所述滤波器的中线输出端，第一开关管的栅极和第二开关管的栅极相连且接至控制器的控制端；高频变压器副边的异名端分别接至第一整流二极管的正极和第一励磁整流二极管的正极，高频变压器副边的同名端接至第二整流二极管的正极和第二励磁整流二极管的正极，第一整流二极管的负极和第二整流二极管的负极相连且接至续流电感的第一端，续流电感的第二端接至负载的输入正端，第一励磁整流二极管的负极和第二励磁整流二极管的负极相连且接至励磁电流开关管的漏极，励磁电流开关管的源极接至负载的输入正端，控制器的控制端通过第一隔离反相器接至励磁电流开关管的栅极，控制器的第一反馈端接至高频变压器副边的中间抽头，且控制器的第一反馈端接至负载的输入中线端，控制器的第二反馈端接至负载的输入正端，续流二极管的正极接至负载的输入中线端，续流二极管的负极接至第一整流管的负极，输出电容连接在负载的输入正端与负载的输入中线端之间。