[发明专利]一种无桥升降压式交流对直流转换器

说明书

一种无桥升降压式交流对直流转换器，用以转换交流输入电源，进而在输出电容上提供具有正极端与负极端的直流输出电源。方案要点：第一线路的第一端耦接交流输入电源的第一端，第二端耦接接地端，第三端耦接直流输出电源的正极端或该负极端；第二线路的第一端耦接交流输入电源的第二端，该第二端耦接接地端，第三端耦接直流输出电源的正极端或该负极端；第三二极体，耦接第二线路的该第一端与接地端之间；以及第四二极体，耦接该第一线路的该第一端与接地端之间；本发明可提高转换效率、直流输出电源的输出端可选用耐压较低的电容，无须增加开机的涌浪电流限制器，可以操作于不连续导通模式、连续导通模式以及临界导通模式。

技术领域

本发明涉及一种交流对直流转换器，尤指一种无桥升降压式交流对直流转换器。

背景技术

传统升压型功因校正转换器(BoostPFC)因电路构架简单，因此目前仍受工业界广泛应用，其典型电路构架如图1所示。然而，升压型功因校正转换器缺点有三：第一，输入必须使用桥式整流二极管，使得二极管导通损耗占总损失的比例较高，且交流输入电压越低时，会带来更多的效率损失。第二，由于升压型功因校正转换器的输出电压必须高于输入交流电源电压的峰值，因此必须使用400伏特甚至450伏特的电解电容，而且电解电容价格亦会随着耐压增加而提高。第三，由于开关瞬间所投入的交流高压电源，会不受控制地经由整流二极管对大容量输出的电解电容进行充电，造成远高于正常操作的涌浪电流，而必须使用热敏电阻和继电器进行抑制，如此将提高成本且降低效率。

图2至图6属于无桥功因校正转换器(bridgeless PFC)构架，可以降低桥式整流二极管的损耗，但是开机涌浪电流以及高输出电压的缺点无法克服。

图7与图8属于无桥升降压式交流对直流转换器，可以降低桥式整流的损耗，也能克服开关涌浪电流的问题，同时降低输出电压，惟这样的电路构架产生了元件数量过多、成本过高的问题。

发明内容

为解决上述现有技术桥式整流损耗、开关涌浪电流、高输出电压、以及元件数量过多、成本过高的问题，本发明提供一种无桥升降压式交流对直流转换器。

为了达成上述目的所采取的主要技术手段，该无桥升降压式交流对直流转换器包含第一线路、第二线路、第三二极体以及第四二极体。该第一线路具有第一端、第二端以及第三端，该第一端耦接该交流输入电源的第一端，该第二端耦接一接地端，该第三端耦接该直流输出电源的该正极端或该负极端。该第二线路具有第一端、第二端以及第三端，该第一端耦接该交流输入电源的第二端，该第二端耦接该接地端，该第三端耦接该直流输出电源的该正极端或该负极端。该第三二极体耦接该第二线路的该第一端与该接地端之间。该第四二极体耦接该第一线路的该第一端与该接地端之间。

作为优选，该第一线路包含第一开关、第一电感以及第一二极管。该第一开关具有第一端、第二端以及控制端，其中该第一开关的该第一端耦接该交流输入电源的该第一端。该第一电感具有第一端与第二端，其中该第一电感的该第一端耦接该第一开关的该第二端，该第一电感的该第二端耦接该接地端。该第一二极管具有一阴极端与一阳极端，其中该第一二极管的该阴极端耦接该第一开关的该第二端与该第一电感的该第一端，该第一二极管的该阳极端耦接该直流输出电源的该正极端或该负极端。

作为优选，该第二线路包含第二开关、第二电感以及第二二极体。该第二开关具有第一端、第二端以及控制端，其中该第二开关的该第一端耦接该交流输入电源的该第二端。该第二电感具有第一端与第二端，其中该第二电感的该第一端耦接该第二开关的该第二端，该第二电感的该第二端耦接该接地端。该第二二极体具有一阴极端与阳极端，其中该第二二极体的该阴极端耦接该第二开关的该第二端与该第二电感的该第一端，该第二二极管的该阳极端耦接该直流输出电源的该正极端或该负极端。

作为优选，该第一开关的该控制端接收第一控制信号；当该交流输入电源为正半周且该第一控制信号控制该第一开关导通时，该第一电感进行储能；当该交流输入电源为正半周且该第一控制信号控制该第一开关关断时，该第一电感进行释能。