[发明专利]一种改进型倍压填谷电路

说明书

本发明提供一种改进型倍压填谷电路，在现有的填谷电路的基础上，增加了一个电压拨动开关，连接在现有填谷电路和整理桥电路之间。在高压段工作时，即在配网市电规格为220VAC的区域内，可以工作在高压模式。其在低压段工作时，即在配网市电规格为110VAC的区域内，可以工作在低压模式。使得输出电压不会下降到输入电压的二分之一处，另外在整流的半波周期内，输出电压等于输入电压加上第一电容的电压使得填谷输出电压有了明显的提高。本发明对于填谷电路在低压状态下工作性能的提高使其可以应用在全球电压范围，扩大了填谷电路的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种倍压填谷电路。

背景技术

工业、民用领域中都经常需要将各种电网的交流电整流为直流电，在全球电网领域中存在110VAC和220VAC两个电压等级标准，为了让开关电源满足全球电网标准就需要将开关电源的输入电压设计为满足宽范围输入电压要求。这样不仅给电源设计带来了难度而且增加了电路中无源器件的选型规格，增加了电路的体积和重量，同时也带来了较大的成本压力。目前倍压电路可以解决这一问题，通过将低压输入状态下的电压抬升一倍，以减小输入电压范围较宽引起的输出电压宽范围波动。

但是倍压电路的功能只是简单的将低压输入的电压升压至其两倍，除此之外并无其他作用，也不会对功率因数的改善有任何影响。

随着开关电源的应用领域越来越广，功率等级越来越大，开关电源给电网带来的负面影响也越来越受到重视。目前国家对用电电器的功率因数有了进一步的要求，以此达到优化电网电能质量，减小电网在网的无功损耗的目的。随着开关电源的应用领域越来越多，电源功率越来越大，功率因数的要求必然也越来越严格。现在国家标准对消耗75W以上的开关电源都有功率因数的要求。

在低成本、高可靠性的功率因数校正电路应用方案中，无源填谷电路是目前应用最为广泛的一种解决方案。

图1为常规填谷电路的原理图，其电路包括交流电源输入端L、交流电源输入端N、一个整流电路DB1和一个填谷电路，其中，填谷电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1和第二电容C2。图1连接方式为：交流电源输入端L连接整流电路的交流2端，电源输入端N连接整流电路的交流3端，第二二极管D2阴极和第一电容C1的正极接整流电路的正极，同时也接入直流母线DC的正极，作为填谷电路的输出正；第一二极管D1的阳极和第二电容C2的负极相连，再接到整流电路的负极和直流母线DC的负极，作为填谷电路的输出负；第一电容C1的负极分别与第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阳极连接；第三二极管D3的阴极分别连接第二二极管D2的阳极和电容C2的正极。

术语定义：

整流电路：本申请指的是图1中由四只二极管组成的全桥整流电路，连接关系为第一只二极管的阴极连接第二只二极管的阳极，第三只二极管的阴极连接第四只二极管的阳极，第一只二极管的阳极和第三只二极管的阳极连接在一起，第二只二极管的阴极和第四只二极管的阴极连接在一起；

整流电路的交流2端：本申请所定义的整流电路中的第一只二极管的阴极和第二只二极管的阳极的连接点；

整流电路的交流3端：本申请所定义的整流电路中的第三只二极管的阴极和第四只二极管的阳极的连接点；

整流电路的正极：本申请所定义的整流电路中的第二只二极管的阴极和第四只二极管的阴极的连接点；

整流电路的负极：本申请所定义的整流电路中的第一只二极管的阳极和第三只二极管的阳极的连接点。

但是填谷电路因为其具有串联充电，并联放电的工作特点，即在输入电压为高压时给输入大电容充电，在输入电压为低压时，大电容才能够并联放电给直流负载端，因此填谷电路的缺点也非常明显，即，填谷电路的输出电压起伏较大。特别是在电网规格为110VAC的区域内使用填谷电路的方案就会使得其固有缺陷暴露的更加明显。

发明内容