CN207743866U - 一种电力变换器 - Google Patents
一种电力变换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207743866U CN207743866U CN201721613959.8U CN201721613959U CN207743866U CN 207743866 U CN207743866 U CN 207743866U CN 201721613959 U CN201721613959 U CN 201721613959U CN 207743866 U CN207743866 U CN 207743866U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resonant
- output
- switch
- capacitance
- inductance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 23
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 12
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种电力变换器,包含一个输入电感,一个开关,一个谐振电容,一个谐振电感,一个谐振二极管,一个输出二极管和一个输出电容;输入电感的第一端连接输入电源的正极,输入电感的第二端与开关的第一端和谐振电容的第一端连接,谐振电容的第二端与谐振二极管的负极和输出二极管的正极连接,谐振二极管的正极与谐振电感的第一端连接,输出二极管的负极与输出电容的正极和输出负载的第一端连接,输入电源的负极与开关的第二端、谐振电感的第二端、输出电容的负极和输出负载的第二端共同连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子拓扑电路,尤其涉及一种具有电感电容谐振器的电力变换器电路。
背景技术
近些年由于环境问题日益突出,节能减排的重要性已经引起了各个行业的重视。电力电子领域中的各种电力变换器遍布日常生活用电设施及工业设备中,例如笔记本电脑电源适配器,电动汽车充电器,以及工业机器人。显然地,提升电力变换器的工作电能效率可以在很大范围内节省能源的耗散,进而减少发电过程所造成的污染排放以助于自然环境的改善。
现有较大功率的电力变换器均采用两级结构,即功率因数校正电路级联隔离性DC/DC(直流/直流)变换电路,例如申请号为201510271253.7的实用新型专利公开的一种充电电路就是采用传统的两级电路变换器。传统的两级电路变换器需要采用较多的半导体开关管(如MOSFET)、二极管和复杂的控制电路,而每个电力器件都会造成较大的能量损失,导致电路***的效率普遍较低并且成本昂贵。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种简单的单级电力变换器,减少了主要电力变换元器件的数量,简化了电路的控制难度,降低了***成本并提高了电力变换的效率。
本实用新型的技术方案是:一种电力变换器,包含一个输入电感,一个开关,一个谐振电容,一个谐振电感,一个谐振二极管,一个输出二极管和一个输出电容;输入电感的第一端连接输入电源的正极,输入电感的第二端与开关的第一端和谐振电容的第一端连接,谐振电容的第二端与谐振二极管的负极和输出二极管的正极连接,谐振二极管的正极与谐振电感的第一端连接,输出二极管的负极与输出电容的正极和输出负载的第一端连接,输入电源的负极与开关的第二端、谐振电感的第二端、输出电容的负极和输出负载的第二端共同连接。
进一步的,所述开关为晶体管,开关的第一端为晶体管的集电极,开关的第二端为晶体管的发射极;
所述开关为IGBT,开关的第一端为IGBT的漏极,开关的第二端为IGBT的源极;
或者所述开关为MOSFET,开关的第一端为MOSFET的漏极,开关的第二端为MOSFET的源极。
进一步的,所述开关的工作频率范围为10kHz-100MHz。
进一步的,所述谐振二极管和输出二极管替换为晶体管,谐振二极管和输出二极管的正极为晶体管的集电极,谐振二极管和输出二极管的负极为晶体管的发射极。
进一步的,为了减小谐振电感的电感值和体积及减少电路工作所产生的谐波,所述开关在谐振电流为零时关断。
进一步的,所述谐振电感与谐振二极管的相对位置可以互换。
本实用新型还提供一种隔离型电力变换器电路,包括所述的电力变换器电路中的输入电源、输入电感、开关、谐振电感、谐振二极管、输出二极管、输出电容和输出负载,还包括初级分离谐振电容、次级分离谐振电容和变压器;
所述变压器将所述输入电源和所述输出负载隔离开,使得变压器原边和副边的电路含有不同地线;
所述原边电路按以下方式构成:所述输入电源的第一端与所述输入电感的第一端连接,所述输入电感的第二段与所述初级分离谐振电容的第一端、所述开关的第一端共同连接,所述初级分离谐振电容的第二端与所述变压器原边绕组的第一端连接,所述变压器原边绕组的第二端与所述开关的第二端、所述输入电源的负极共同连接;
所述副边电路按以下方式构成:所述变压器副边绕组的第一端与所述次级分离谐振电容的第一端连接,所述次级分离谐振电容的第二端与所述谐振二极管的负极、输出二极管的正极共同连接,所述谐振二极管的正极与所述谐振电感的第一端连接,所述输出二极管的负极与所述输出电容、所述输出负载的第一端共同连接,所述输出电容的第二端与所述输出负载的第二端、所述谐振电感的第二端、所述变压器副边绕组的第二端共同连接。
本实用新型还提供一种功率因数校正装置,包括交流输入电源、全桥整流器和所述的电力变换器电路中的输入电感、开关、谐振电感、谐振电容、谐振二极管、输出二极管、输出电容和输出负载;
所述交流输入电源的两端分别连接到全桥整流二极管的输入端,所述全桥整流二极管的输出端正极连接到所述输入电感的第一端,所述全桥整流二极管的输出端负极连接到所述开关的第二端,其他电路器件的连接方式与权利要求1-5任一所述的电力变换器电路中的电路连接方式相同。
进一步的,所述全桥整流器由四个二极管构成;或者所述全桥整流器替换成由四个开关管构成的同步整流器。
本实用新型还提供一隔离型功率因数校正装置,包括交流输入电源、全桥整流器、变压器、初级分离谐振电容、次级分离谐振电容和所述的电力变换器电路中的输入电感、开关、谐振电感、谐振二极管、输出二极管、输出电容和输出负载;
所述交流输入电源的两端分别连接到全桥整流二极管的输入端,所述全桥整流二极管的输出端正极连接到所述输入电感的第一端,所述全桥整流二极管的输出端负极连接到所述开关的第二端;
所述输入电感的第二端与所述初级分离谐振电容的第一端、所述开关的第一端共同连接,所述初级分离谐振电容的第二端与变压器原边绕组的第一端连接,所述变压器原边绕组的第二端与所述开关的第二端连接;
变压器副边绕组的第一端与所述次级分离谐振电容的第一端连接,所述次级分离谐振电容的第二端与所述谐振二极管的负极、输出二极管的正极共同连接,所述谐振二极管的正极与所述谐振电感的第一端连接,所述输出二极管的负极与所述输出电容、所述输出负载的第一端共同连接,所述输出电容的第二端与所述输出负载的第二端、所述谐振电感的第二端、所述变压器副边绕组的第二端共同连接。
本实用新型的有益效果是:本实用新型利用电感电容在半个LC谐振周期的时间内实现能量在谐振电容内的变换储存,然后这些储存在谐振电容内的能量在开关关断状态的时间内被传递到输出端。本实用新型的特征在于输入电流连续,并且半个谐振周期内谐振电感不储能。简要地,在导通模式下,输入电感电流线性增加,能量从输入端储存在输入电感内;同时谐振电容通过开关、谐振电感、谐振二极管构成的网络放电,在完成半个谐振周期后,谐振电感电流重新归零,谐振电容内的能量经谐振电感重回谐振电容,需要特别指出的是谐振电感电流归零意味着谐振电感并不储能。在关断模式下,输入电感和谐振电容共同经输出二极管放电到输出端以实现能量从输入端到输出端的传递。在稳态工作下,输入端电压V1与输出端电压V2的关系(即电压增益)可以由以下公式表示:
其中,D为开关的占空比。由于此电路架构具有较大的电压增益范围,一方面可应用于AC/DC功率因数校正电路,亦可作为DC/DC升压电路。
基于同所述基本电路架构相同的工作原理,将所述谐振电容拆分两个谐振电容并用变压器隔离构成隔离型的单级电力变换器电路。在稳态工作下,输入与输出的电压增益可以表述为:
其中,D为开关的占空比,n为所述变压器原边绕组匝数N1与副边绕组匝数N2的比值。显然地,所述隔离型单级电力变换器电路可作为隔离DC/DC升/降压电路,尤其可以作为隔离的具有功率因数校正功能的电力变换器。
所述基本电路架构在工作模式内可以有不同的工作状态,尤其地输入电感电流和谐振电感电流。例如输入电感电流可以从零开始上升,也可以从某一电流值开始上升;谐振电感电流可以在开关断开之前减小到零,可以在开关断开时刻减小到零,亦可在开关断开时维持某一电流值。以上基于电流的考虑可以用传统电力变换器的断续导通模式(DCM)、临界导通模式(BCM)和连续导通模式(CCM)来阐述理解。本实用新型是一种单级电力电子拓扑电路,功率处理部分包含一个输入电感,一个开关,一个谐振电容,一个谐振电感,一个谐振二极管,一个输出二极管和一个输出电容;该电力变换器电路可以衍生出与其具有相同工作原理的隔离型电路;该隔离型电路结构简单,使用较少数量的功率处理器件,仅需一个通道的脉冲宽度调制信号控制,且具有较大范围的电压增益,可以适用于隔离型的功率因数校正电力变换器,可以提高电力变换器的可靠性和效率并降低***的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显然地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在未付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例一的基本电路架构;
图2是本实用新型实施例一的基本电路架构在开关导通模式下的电路示意图;
图3是本实用新型实施例一的基本电路架构在开关关断模式下的电路示意图;
图4是本实用新型实施例一的基本电路架构稳态工作下开关和二极管的状态示意图;
图5是本实用新型实施例一的基本电路架构稳态工作下开关状态和各回路电流波形图;
图6是本实用新型实施例一的基本电路架构稳态工作下不同工作模式的谐振二极管电流波形图;
图7是本实用新型实施例一的基本电路架构衍生的隔离型电力变换器电路;
图8是本实用新型实施例二的功率因数校正电路;
图9是本实用新型实施例二的隔离型的功率因数校正功能的电力变换器电路;
图10是本实用新型实施例二的计算机仿真电路波形图;
图11是本实用新型实施例二的计算机仿真电路在微小时间范围内的波形图。
具体实施方式
为了更加清楚地描述本实用新型的思想,技术方案和优点,具体实施方式通过实施例和附图来表明。显然地,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在未付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
图1是本实用新型实施例一的基本电路架构,所述电路架构包括输入电源100、输入电感101、开关102、谐振电容103、谐振电感104、谐振二极管105、输出二极管106、输出电容107、输出负载108。所述输出负载108用一个电阻R1表示,其两端电压V2为输出电压,对应地,所述输入电源100两端电压V1为输入电压。所述的基本电路架构主要包含一个输入电感,一个开关,一个谐振电容,一个谐振电感,一个谐振二极管,一个输出二极管和一个输出电容,输入电感的第一端连接输入电源的正极,输入电感的第二端与开关的第一端(漏极)和谐振电容的第一端连接,谐振电容的第二端与谐振二极管的负极和输出二极管的正极连接,谐振二极管的正极与谐振电感的第一端连接,输出二极管的负极与输出电容的正极和输出负载的第一端连接,输入电源的负极与开关的第二端(源极)、谐振电感的第二端、输出电容的负极和输出负载的第二端共同连接。
所述开关102可以通过多种器件实现,例如晶体管,IGBT,MOSFET等。所述开关102的工作频率范围可以为10kHz-100MHz。
所述谐振电感104与谐振二极管105的相对位置可以互换。
所述谐振二极管105和所述输出二极管106可以由开关(如晶体管)取代而构成同步整流,已实现与二极管相同的导通和关断功能。
所述谐振电容103和谐振电感104构成LC谐振网络,其谐振频率可以由下公式确定,
当所述开关102闭合导通时,所述谐振网络以给定的谐振频率开始谐振。谐振网络包括所述谐振二极管105,所述谐振二极管105仅允许单方向的谐振电流。
所述基本电路架构的基本功能是将输入电压V1转化成输出电压V2以达到能量的传输。
所述基本电路架构的工作原理可以根据所述开关102的导通关断状态分为相应的两种工作模式:导通模式和关断模式,所述两种工作模式的电路图分别对应于图2和图3。所述开关102、谐振二极管105和输出二极管106在一个工作周期内的导通关断状态如图4所示,其中T1为所述开关102的导通时间,T2为所述开关102的关断时间,Ts为所述基本电路架构稳态工作时的一个工作周期的时间。所述输入电感101、开关102、谐振二极管105和输出二极管106在连续电流情况下稳态工作时的电流波形如图5所示。
图2表示本实用新型实施例一导通模式工作时的电路图。在所述导通模式的开关102始终处于闭合状态,所述输入电感101两端的电压即为所述输入电压V1,如图5所示,输入电感电流线性增加,所述电流变化率可由以下公式确定,
所述谐振电容103在所述谐振电容103、所述谐振电感104和所述谐振二极管105构成的谐振网络内放电,所述谐振网络内的谐振电流理论上按照正弦曲线在半个谐振周期内变换,在完成半个谐振周期后,所述谐振电流归零,所述谐振电容内的电荷重新返回其自身,所述谐振电容两端的电压由正变负,理论上其幅值不变,实际中由于所述谐振电容和谐振电感的寄生内阻等损耗其幅值会有所减小。在此工作模式中,能量由输入端储存到所述输入电感101中,谐振能量从所述谐振电容103经谐振电感104和谐振二极管105半个周期谐振后返回到谐振电容103内。
图3表示本实用新型实施例一关断模式工作时的电路图。在所述关断模式工作下,所述开关102始终处于断开状态,故所述开关102中无电流流过。所述输入电源100、输入电感101、谐振电容103、输出二极管106和输出电容107构成回路,需要指出的是所述输出电容107与所述输出负载108并联,故所述输出负载也可看做所述回路的一部分,但为了简化分析,同导通模式类似,所述输出负载电流未标识在附图中。所述回路中的电流即为所述输入电感101和所述输出二极管106的电流。在所述关断模式下,所述输入电感101和所述谐振电容103共同经所述输出二极管106放电,如图5所示,能量由输入电源100、输入电感101和谐振电容103转移到输出电容107和输出负载108。在稳态工作下,输入端电压V1与输出端电压V2的关系(即电压增益)可以由以下公式表示:
其中,D为开关102的占空比。
图6表示了本实用新型实施例一的基本电路架构中在导通模式下通过所述谐振二极管104的谐振电流的三种不同形式,即所述谐振电流在所述开关102关断之前减小到零,在所述开关102关断时刻减小到零,和在所述开关102关断时具有一定值。为了减小谐振电感104的电感值和体积及减少电路工作所产生的谐波,所述开关102优选地应在谐振电流为零时关断。
图7是基于本实用新型实施例一基本电路架构所衍生的隔离型电力变换器电路;所述隔离型电力变换器电路不但包括基本电路架构中输入电源100、输入电感101、开关102、谐振电感104、谐振二极管105、输出二极管106、输出电容107和输出负载108,还包括初级分离谐振电容109,次级分离谐振电容110和变压器111。所述变压器111将所述输入电源100和所述输出负载108隔离开,使得变压器原边和副边的电路含有不同地线。所述初级分离谐振电容109可以通过所述变压器111等效变换到所述变压器111的次级,并与所述次级分离谐振电容110构成等效谐振电容,所述谐振电感104与等效谐振电容谐振。
所述原边电路按以下方式构成:所述输入电源100的第一端与所述输入电感101的第一端连接,所述输入电感101的第二端与所述初级分离谐振电容109的第一端、所述开关102的第一端(漏极)共同连接,所述初级分离谐振电容109的第二端与所述变压器111原边绕组的第一端连接,所述变压器111原边绕组的第二端与所述开关102的第二端(源极)、所述输入电源100的负极共同连接。所述副边电路按以下方式构成:所述变压器111副边绕组的第一端与所述次级分离谐振电容110的第一端连接,所述次级分离谐振电容110的第二端与所述谐振二极管105的负极、输出二极管106的正极共同连接,所述谐振二极管105的正极与所述谐振电感104的第一端连接,所述输出二极管106的负极与所述输出电容107、所述输出负载108的第一端共同连接,所述输出电容107的第二端与所述输出负载108的第二端、所述谐振电感105的第二端、所述变压器111副边绕组的第二端共同连接。
所述变压器111包括原边绕组和副边绕组。所述变压器111在所述原边电路和所述副边电路之间提供电气隔离。
所述隔离型电力变换器的工作原理与所述基本电路架构的工作原理相同。在稳态工作下,输入与输出的电压增益可以表述为:
其中,D为开关202的占空比,n为所述变压器111原边绕组匝数N1与副边绕组匝数N2的比值。
实施例二
图8是本实用新型实施例二提供的功率因数校正电路;所述功率因数校正电路包括交流输入电源200、全桥整流器201和基本电路架构202。所述功率因数校正电路的输入部分为交流电200的两端分别连接到全桥整流二极管201的输入端,所述全桥整流二极管201的输出端正极连接到所述输入电感的第一端,所述全桥整流二极管的输出端负极连接到所述开关的第二端(源极),其他电路器件的连接方式与权利要求1所述的电路连接方式相同。
所述交流输入电源200可以是220V/50Hz家用交流市电,也可以是其他幅值和频率的交流电。
所述全桥整流器201包括四个二极管且按照一定方式构成全桥整流。所述全桥整流器201也可以是由四个开关管取代所述的四个二极管而构成的同步整流器。所述全桥整流器201将从所述交流输入电源接入的50Hz交流电压转换为仅含单极性的100Hz交流电。
所述基本电路架构202与实施例一中所述的基本电路架构相同,如图1所示,即包括输入电感101、开关102、谐振电容103、谐振电感104、谐振二极管105、输出二极管106、输出电容107和输出负载108。由于所述基本电路架构具有较大范围的电压增益,在不同输入电压时通过调整开关202的占空比D来调整***的电压增益以保证输出电压恒定在某一定值直流电压,所述输出定值直流电压大于所述输入电压V1的最大值,并且保证输入电流即所述输入电感101的电流跟随所述输入电压V1变换,从而实现功率因数校正的功能。所述功率因数电路根据交流输入电压通过控制所述开关的导通时间间隔T1和关断时间间隔T2来调制交流输入电压和交流输入电流,以实现所述交流输入电流与所述交流输入电压成比例且同相。
图9是本实用新型实施例二提供的隔离型功率因数校正电力变换器;所述电力变换器电路交流输入电源200、全桥整流器201和实施例一中所述隔离型电力变换器电路203。从另一个角度观察所述隔离型功率校正电力变换器,是由实施例二中图8结合变压器111、初级分离谐振电容109和次级分离谐振电容110构成的复合型电路。
所述隔离型功率因数校正电力变换器的基本工作原理与所述实施例一中图7和所述实施例二中图8相同。而且所述隔离型功率因数校正电力变换器与实施例一中图7所示电路具有相同的电压增益,因此所述隔离型功率因数校正电路输出电压可以同时由开关102的占空比和变压器匝数比确定,这很大程度上提高了其电压增益的范围,从而也扩大了此实施例图9所示电路的应用范围。显然地,图9所示电路的优点在于简单的控制,即仅需一个通道的脉冲宽度调制(PWM)信号控制,和较少数量的功率处理器件,因此可以提高电力变换器的可靠性和效率并降低***的成本。
当实施例二中图9所示电路的变压器111匝数比n、初级分离谐振电容109和次级分离谐振电容110调整到相应合适值时,所述实施例二中图8所示电路与图9所示电路的波形图完全一致。图10是本实用新型实施例二的计算机仿真电路波形图。如图10所示,所述交流输入电源200的电流波形I(V1)表现出了与交流输入电压的跟随特征,实现了功率因数校正功能。为了更清晰地观察所述电路工作波形,图11给出了本实用新型实施例二中的计算机仿真电路在微小时间范围内的波形图。如图11所示,通过所述谐振二极管的电流I(D1)表现出半个周期的正弦波形,连同图11中其他信号波形验证了所述电力变换器电路的工作原理。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电力变换器电路,其特征在于:包含一个输入电感,一个开关,一个谐振电容,一个谐振电感,一个谐振二极管,一个输出二极管和一个输出电容;输入电感的第一端连接输入电源的正极,输入电感的第二端与开关的第一端和谐振电容的第一端连接,谐振电容的第二端与谐振二极管的负极和输出二极管的正极连接,谐振二极管的正极与谐振电感的第一端连接,输出二极管的负极与输出电容的正极和输出负载的第一端连接,输入电源的负极与开关的第二端、谐振电感的第二端、输出电容的负极和输出负载的第二端共同连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力变换器,其特征在于:所述开关为晶体管,开关的第一端为晶体管的集电极,开关的第二端为晶体管的发射极;
所述开关为IGBT,开关的第一端为IGBT的漏极,开关的第二端为IGBT的源极;
或者所述开关为MOSFET,开关的第一端为MOSFET的漏极,开关的第二端为MOSFET的源极。
3.根据权利要求1或2所述的一种电力变换器,其特征在于:所述开关的工作频率范围为10kHz-100MHz。
4.根据权利要求1所述的一种电力变换器,其特征在于:所述谐振二极管和输出二极管替换为晶体管,谐振二极管和输出二极管的正极为晶体管的集电极,谐振二极管和输出二极管的负极为晶体管的发射极。
5.根据权利要求1所述的一种电力变换器,其特征在于:所述开关在谐振电流为零时关断。
6.根据权利要求1所述的一种电力变换器,其特征在于:所述谐振电感与谐振二极管的相对位置可以互换。
7.一种隔离型电力变换器,其特征在于:包括权利要求1-5任一所述的电力变换器中的输入电源、输入电感、开关、谐振电感、谐振二极管、输出二极管、输出电容和输出负载,还包括初级分离谐振电容,次级分离谐振电容和变压器;
所述变压器将所述输入电源和所述输出负载隔离开,使得变压器原边和副边的电路含有不同地线;
所述原边电路按以下方式构成:所述输入电源的第一端与所述输入电感的第一端连接,所述输入电感的第二端与所述初级分离谐振电容的第一端、所述开关的第一端共同连接,所述初级分离谐振电容的第二端与所述变压器原边绕组的第一端连接,所述变压器原边绕组的第二端与所述开关的第二端、所述输入电源的负极共同连接;
所述副边电路按以下方式构成:所述变压器副边绕组的第一端与所述次级分离谐振电容的第一端连接,所述次级分离谐振电容的第二端与所述谐振二极管的负极、输出二极管的正极共同连接,所述谐振二极管的正极与所述谐振电感的第一端连接,所述输出二极管的负极与所述输出电容、所述输出负载的第一端共同连接,所述输出电容的第二端与所述输出负载的第二端、所述谐振电感的第二端、所述变压器副边绕组的第二端共同连接。
8.一种功率因数校正装置,其特征在于:包括交流输入电源、全桥整流器和权利要求1-5任一所述的电力变换器电路中的输入电感、开关、谐振电感、谐振电容、谐振二极管、输出二极管、输出电容和输出负载;
所述交流输入电源的两端分别连接到全桥整流二极管的输入端,所述全桥整流二极管的输出端正极连接到所述输入电感的第一端,所述全桥整流二极管的输出端负极连接到所述开关的第二端,其他电路器件的连接方式与权利要求1-5任一所述的电力变换器中的电路连接方式相同。
9.根据权利要求8所述的一种功率因数校正装置,其特征在于:所述全桥整流器由四个二极管构成;或者所述全桥整流器替换成由四个开关管构成的同步整流器。
10.一隔离型功率因数校正装置,其特征在于:包括交流输入电源、全桥整流器、变压器、初级分离谐振电容、次级分离谐振电容和权利要求1-5任一所述的电力变换器中的输入电感、开关、谐振电感、谐振二极管、输出二极管、输出电容和输出负载;
所述交流输入电源的两端分别连接到全桥整流二极管的输入端,所述全桥整流二极管的输出端正极连接到所述输入电感的第一端,所述全桥整流二极管的输出端负极连接到所述开关的第二端;
所述输入电感的第二端与所述初级分离谐振电容的第一端、所述开关的第一端共同连接,所述初级分离谐振电容的第二端与变压器原边绕组的第一端连接,所述变压器原边绕组的第二端与所述开关的第二端连接;
变压器副边绕组的第一端与所述次级分离谐振电容的第一端连接,所述次级分离谐振电容的第二端与所述谐振二极管的负极、输出二极管的正极共同连接,所述谐振二极管的正极与所述谐振电感的第一端连接,所述输出二极管的负极与所述输出电容、所述输出负载的第一端共同连接,所述输出电容的第二端与所述输出负载的第二端、所述谐振电感的第二端、所述变压器副边绕组的第二端共同连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201721613959.8U CN207743866U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种电力变换器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201721613959.8U CN207743866U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种电力变换器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN207743866U true CN207743866U (zh) | 2018-08-17 |
Family
ID=63116102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201721613959.8U Active CN207743866U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种电力变换器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN207743866U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108023479A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-11 | 李建廷 | 一种电力变换器电路 |
-
2017
- 2017-11-28 CN CN201721613959.8U patent/CN207743866U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108023479A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-11 | 李建廷 | 一种电力变换器电路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108448913B (zh) | 一种单级式基于交错并联无桥pfc电路和llc谐振的隔离型ac-dc变换器 | |
WO2023098826A1 (zh) | 谐振型双有源桥式变换电路的控制方法、控制器及变换器 | |
Cheng et al. | A novel single-stage high-power-factor AC/DC converter featuring high circuit efficiency | |
CN109104108B (zh) | 一种带有有源箝位的软开关型单级式高频隔离整流器 | |
CN109921653B (zh) | 一种单相电力电子变压器拓扑结构及其控制方法 | |
CN109742965A (zh) | 一种单相交错并联三电平谐振式的高频隔离型ac-dc变换器 | |
CN108235509B (zh) | 一种集成降压Cuk和LLC电路的单级LED驱动电路 | |
CN103269164B (zh) | 原边恒流控制的准单级高功率因数电路及装置 | |
WO2023098216A1 (zh) | 一种无输入储能电感隔离谐振软开关型三相pfc变换器及其控制方法 | |
CN108183603A (zh) | 一种单级无桥软开关谐振隔离型功率因数校正电路 | |
CN108736756B (zh) | 一种改进型双辅助谐振极型三相软开关逆变电路 | |
WO2021031792A1 (zh) | 一种tlc谐振电路及其应用的电源变换器 | |
CN110649802B (zh) | 一种单级谐振式ac-dc功率因数校正变换装置的校正方法 | |
CN105576980A (zh) | 电流馈电变换器 | |
CN102412740B (zh) | 一种多相ac-dc隔离变换电路及多相ac-dc电源 | |
CN108023479A (zh) | 一种电力变换器电路 | |
CN207743866U (zh) | 一种电力变换器 | |
CN204858973U (zh) | 一种llc谐振变换器的隔离反馈供电电路 | |
CN116961399A (zh) | 基于输出反向的反激与降压单元的无桥降压型pfc变换器 | |
CN206283411U (zh) | 一种单级隔离功率因数校正电路 | |
CN108966418A (zh) | 一种基于高频交流方波母线的多路恒流led驱动电源 | |
CN214045457U (zh) | 一种双向dc-dc变换器 | |
CN204906192U (zh) | 一种宽范围全闭环高效推挽升压模块 | |
CN209105035U (zh) | 一种dc-dc降压隔离电路 | |
CN203326884U (zh) | 原边恒流控制的准单级高功率因数电路及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Jianting Inventor before: Li Jianke Inventor before: Li Jianting |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201015 Address after: 200120 Shanghai City, Pudong New Area Chinese (Shanghai) free trade zone fanchun Road No. 400 Building 1 layer 3 Patentee after: Feipin Technology (Shanghai) Co.,Ltd. Address before: 210007 Jiangsu Nanjing Qinhuai District Hai Fu Lane 1 power station Patentee before: Li Jianting |
|
TR01 | Transfer of patent right |