[发明专利]电源转换电路

说明书

本发明提供一种电源转换电路，用于向感性负载提供电源，包括转换电路、开关电路、电感、控制电路以及能量存储电路。转换电路将交流电转换为直流电。开关电路包括连接至控制电路的控制端口及分别连接至转换电路及能量存储电路的第一及第二受控端口。控制电路用于控制两个受控端口交替地断开及导通。电感在开关电路导通的时段内存储能量并其断开的时段内向感性负载及能量存储电路释放能量。能量存储电路用于在开关电路导通的时段内向感性负载释放能量。由于开关电路的作用，向感性负载充电时间可被控制得较短以使存储能量较小，因此可以较快释放完，不存在需要释放大量放电电流而导致出现负功率的情况。因此，有利于能源的有效利用率。

技术领域

本发明涉及电源转换电路，尤其涉及一种可用于无刷直流电机的驱动电路中并且可减少电流相移,减少负功率的情况,提高有效输出功率的电源转换电路。

背景技术

无刷直流电机的定子或转子上缠绕有线圈，其为电感性元件。该电机可通过一个将交流转换为直流的电源转换电路连接至一个交流电源。请结合图1，该电机在接通电源瞬间，电流进入无刷直流电机定子的线圈，能量存储在由线圈所产生的磁场中。由于线圈是感性负载，因此电流的相位滞后于电压的相位。电机在接通电源瞬间，电机是静止的，线圈是没有生反电动势，随着电源电压逐渐加大，电流进入线圈产生动力,电机开始转动,线圈便产生电动势V_B。由于在电源电压大于反电动势V_B这个较长的时段内感性负载一直被充电，所以其存储的能量较大。当电源电压降低至反电动势V_B时，电源停止供电，同时存储在感性负载中的能量开始释放。一般放电周期会延续至交流电压经过零点电压之后，如阴影部分所示。然而这部分电流却导致了负功率的出现。在这种情形下，电源的有效功率变小。如此，不但电机的有效输出降低了，而且导致了负功率的出现，使得部分电能回流电网。由于电网有电阻，所以回流的电流会消耗能量，浪费能源。

发明内容

有鉴于此，本发明提供种可减少电流相移的电源转换电路。

一种电源转换电路，用于向感性负载提供电源，该电源转换电路包括转换电路、第一电感、开关电路、控制电路以及能量存储电路。该转换电路用于将交流电转换为直流电，并包括用于连接至一个交流电源的第一及第二输入端，以及用于输出直流电的第一及第二直流端。该第一电感包括第一及第二连接端，该第一连接端连接第一直流端。该开关电路包括控制端及由控制端控制相互导通与否的第一及第二受控端，该第一、二受控端分别连接第二连接端及第二直流端。该控制电路连接至该控制端，并用于产生控制信号使该第一、二受控端交替地断开及导通。该能量存储电路，其连接至该第二连接端及第二直流端，并包括用于连接该驱动电路的第一及第二输出端。该电感用于在该第一、二受控端导通的时段内存储能量，并在其断开的时段内向该感性负载及该能量存储电路释放能量；该能量存储电路用于在该第一、二受控端导通的时段内向该感性负载释放能量。

本发明的能量存储电路中由于开关电路是交替地断开及导通，能量存储电路及感性负载的充电时间可被控制得较短，感性负载存储的能量便会比较小，因此可以较快释放完。如此，不存在像背景技术中由于感性负载需要释放大量能量而导致出现负功率的放电电流（阴影部分）。因此，上述电源转换电路的负功率较小，有效功率较大，有利于提升电机的有效输出及降低电网中的损耗，从而减少能源的浪费。另外，在开关电路断开时，能量存储电路中存储的电压等于直流输出电压与第一电感上的感应电压之和，从而可增大输出至电机的电压。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图图1是现有技术下，交流电源的电压、电流与功率的波形示意图。

图2是本发明的电源转换电路的模块示意图。

图3是本发明第一实施方式的电源转换电路的原理示意图。