[发明专利]AC/DC电源、整流电路及其控制方法

说明书

公开了一种AC/DC电源、整流电路及其控制方法。通过整流电路中的滤波电路产生一供电电压，其在第一时间区间内跟随滤波电路接收的直流脉动电压，在第二时间区间内，供电电压的数值大于第一时间区间结束时刻的供电电压的数值，从而减小滤波电路的体积，进而减小整流电路的体积，提高AC/DC电源的功率密度。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种AC/DC电源、整流电路及其控制方法。

背景技术

目前在AC/DC且无PFC要求的应用场合下，一般采用两级式电源架构。图1示出了现有技术中的AC/DC电源的电路框图，前级为整流电路，包括整流桥，用以将交流输入电压Vac整流成直流脉动电压Vbus，其中直流脉动电压Vbus为交流输入电压Vac的绝对值。整流桥的输出端并联电容C以产生供电电压Vin。后级为DC/DC变换器，用以将供电电压Vin转换成需要的电压等级。图2示出了现有技术中整流电路的工作波形图。如图2所示，在t0时刻，直流脉动电压Vbus上升至电容C的电压(即供电电压Vin)，此后t0-t1期间，整流桥导通，供电电压Vin跟随直流脉动电压Vbus变化，交流输入电压Vac给电容C充电，同时向后级提供能量。在t1时刻，直流脉动电压Vbus下降至等于供电电压Vin，此后t1-t2期间，整流桥关断，电容C放电给后级提供能量，从而供电电压Vin线性下降，至t2时刻等于直流脉动电压Vbus。此后整流桥重新导通，重复上述过程。在上述过程中，交流输入电压Vac仅在t0-t1期间为后级提供能量。在此应用场合下，供电电压Vin需在一定范围内才能保证后级DC/DC变换器的正常工作。一方面为了满足低压输入满载情况下的电压要求，往往需要较大容值的电容。另一方面为了满足高压输入时的耐压要求，往往需要较高耐压的电容。高容值高耐压导致该电容体积较大，最终导致AC/DC电源的体积较大，降低了AC/DC电源的功率密度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于根据整流后的直流脉动电压，设置整流电路中的滤波电路的工作模式，从而减小滤波电路的体积，进而减小整流电路的体积，提高AC/DC电源的功率密度。

根据本发明的第一方面，提出了一种整流电路，包括：

滤波电路，用以接收直流脉动电压，并产生供电电压，其中在第一时间区间内，所述供电电压的波形跟随所述直流脉动电压；在第二时间区间内，所述供电电压的数值大于所述第一时间区间结束时刻的所述供电电压的数值，从而减小所述滤波电路的体积。

进一步地，在所述第二时间区间内，所述供电电压的数值小于或等于最小的直流脉动电压的峰值。

进一步地，在所述第一时间区间的第一部分，所述滤波电路处于第一工作模式，在所述第一时间区间的第二部分和所述第二时间区间，所述滤波电路处于第二工作模式。

进一步地，在所述第一工作模式下，所述滤波电路具有第一电容值；在所述第二工作模式下，所述滤波电路具有第二电容值，其中所述第二电容值大于所述第一电容值。

进一步地，所述直流脉动电压在所述第一时间区间向所述整流电路的后级电路提供能量。

进一步地，所述第一时间区间的第一部分从所述直流脉动电压上升至第二阈值时开始到下降至第一阈值时结束，所述第一时间区间的第二部分从所述直流脉动电压上升至所述供电电压时开始到上升至所述第二阈值时结束。

进一步地，所述第二时间区间从所述直流脉动电压下降至所述第一阈值时开始，直到上升至所述供电电压时结束。

进一步地，所述第二阈值大于所述第一阈值，且小于或等于最小的直流脉动电压的峰值。

进一步地，所述滤波电路包括：

第一电容，并联连接在所述滤波电路的输入端；以及

第二电容，选择性地并联在所述滤波电路的输入端，且所述第二电容的容值大于所述第一电容的容值。