[发明专利]一种交流变直流电路

说明书

技术领域

本发明涉及交流变直流电路，特别涉及应用于小功率AC/DC电源中的交流变直流电路。

背景技术

交流变直流电路很多，用整流电路即可实现。工业与民用供电一般采用交流供电，以民用为例，我国为220VAC/50Hz，美洲采用120VAC或110VAC，频率为60Hz的交流电，而英国采用240VAC/50Hz，其它国家和地区也是各不相同，总体说来，频率为两种：50Hz或60Hz，工作电压为110V左右以及220V左右，其特点是，电压(或电流)的幅度的方向随时间作周期性变化，如图1所示。

图1示出的随时间按正弦规律变化的交流电，称为交变正弦电压，变化一次所需要的时间称为交变电压的周期，用T表示，业界所说的220V，是指有效值，其峰值为倍有效值，即为：

220V×2=311.1V]]>

直流电压(或电流)的大小和方向不随时间变化。如用曲线表示电压，则是和水平时间轴平行的一条直线，但我们一般把方向不变，但电压(或电流)的大小随时间有所变化的也称为直流电压(或电流)。

工业与民用都需要把交流变成直流，首先要使电流单方向流动、即单向导电，然后再将幅度稳定下来，即滤波。把交流电源变换成单方向电源的过程称为整流。

把交流电整流成低压直流电，中间要用到变压器，体积大，改变输出电压要改变变压器的匝比，效率也低下，输出端加电容滤波后，最终反映到交流输入端，都是在交流电的正弦波接近顶部时才有工作电流，引起交流电波形崎变。

美国专利公开号US2010123448的《CONTROLIED ON-TIME BUCK PFC》美国专利公开说明书示出了一种降压式PFC电路，这种电路可以看作是一种交流变成低压直流的电路，按其公开的技术方案，使用了BUCK电路，PWM方式控制BUCK电路中的开关，且在输入脉动直流电峰值时，占空比达到相对最大，这样需要BUCK电路中的电感L的电感量就要很大，且该电感L允许的工作电流也要很大，这样才能确保在高压输入下及占空比相对最大的情况下，该电感不会出现磁饱和，这也就决定了电感L的体积大，绕组的匝与匝、层与层之间的耐压处理增加不少工艺与成本。

PWM指Pulse Width Modulation，脉冲宽度调变信号，包括定频改变脉冲宽度，和脉冲频率调制(PFM：Pulse Frequency Modulation)，以及这两种方式的组合使用，本文所说的PWM，指上述的PWM和PFM以及它们的组合方式PWM-PFM。

常见的BUCK电路用在脉动直流电输入场合下，当输入脉动直流电的电压达峰值时，占空比达到最小，开关损耗大，存在电路效率低，损耗大的缺点。

中国专利申请号201210056555的《一种交流变直流电路》示出了一种用于小功率场合的交流变直流电路，用于3W以上输出功率的场合，也具有电流谐波多，效率较低的缺点。

在输出功率小于75W的应用场合，上述的二种方案都存在固有不足，对于用BUCK电路的降压PFC电路，需要用到的电感L的电感量就要很大，体积大，绕组的匝与匝、层与层之间的耐压处理增加不少工艺、成本。对于上述的《一种交流变直流电路》存在电流谐波多，效率较低的不足。

注：75W数据来源于中国国家标准GB17625.1-1998，名为《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)》。

对于用BOOST的PFC加DC/DC的两级方案，也存在电路复杂，成本较高的缺点。而像市面上的集成电路LNK302P为代表的替代线性及电容降压式电源的低成本解决方案，也需要使用高压电解电容，对市电整流后的脉动直流电滤波。

发明内容

有鉴如此，本发明的目的是在输出功率小于75W的应用场合，提供一种交流变直流电路，其BUCK电路不需采用高压电解电容和大体积电感，成本较低，且具有相对高的变换效率。