一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其包括有输入单元；维也纳PFC升压单元，包括有升压电感、第一开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电解电容和第二电解电容，第一开关管的栅极用于接入PWM脉冲信号，第一电解电容的正极作为维也纳PFC升压单元的输出端正极，第二电解电容的负极作为维也纳PFC升压单元的输出端负极；半桥逆变单元，连接于维也纳PFC升压单元的输出端，半桥逆变单元用于对维也纳PFC升压单元的输出电压进行逆变转换。本发明专利技术可提高输出电压质量以及节约电路成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路
本专利技术涉及电压转换电路，尤其涉及一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路。
技术介绍
现有技术中，由AC转AC的智能升降压转换装置又被称为旅行插排，该装置中，电压转换电路是其关键电路，是一种能实现AC-AC变换的电路，可以在AC-AC变换中实现升降压并稳定电压与频率的功能。然而目前的AC-AC便隽式设备市场大多数采用复杂的拓扑电路结构，所涉及的单元模块较多，不仅成本较高，而且PF值低、输出电压质量低、安全可靠性差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可简化电路结构、提高PF值、提高输出电压质量，并且节约成本的基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其包括有：一输入单元，用于接入电网交流电；一维也纳PFC升压单元，包括有升压电感、第一开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电解电容和第二电解电容，所述升压电感的前端连接于输入单元的第一输出端，所述升压电感的后端连接于第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，所述第一开关管的漏极和第三二极管的阴极均连接于第一二极管的阴极，所述第一开关管的源极和第四二极管的阳极均连接于第二二极管的阳极，所述第一开关管的栅极用于接入PWM脉冲信号，所述第五二极管的阳极连接于第三二极管的阴极，所述第五二极管的阴极连接于第一电解电容的正极，所述第一电解电容的负极连接于第二电解电容的正极，所述第六二极管的阴极连接于第四二极管的阳极，所述第六二极管的阳极连接于第二电解电容负极，所述第四二极管的阴极、第二电解电容的正极和输入单元的第二输出端相连接且该连接点作为共地端，所述第一电解电容的正极作为维也纳PFC升压单元的输出端正极，所述第二电解电容的负极作为维也纳PFC升压单元的输出端负极；一半桥逆变单元，连接于维也纳PFC升压单元的输出端，所述半桥逆变单元用于对维也纳PFC升压单元的输出电压进行逆变转换。优选地，所述输入单元包括有插座、第一保险、防雷电阻、共模抑制电感和安规电容，所述第一保险串接于插座的零线或火线上，所述共模抑制电感的前端并联于插座，所述防雷电阻并联于共模抑制电感的前端，所述安规电容并联于共模抑制电感的后端，且所述共模抑制电感的后端作为输入单元的输出端。优选地，还包括有一控制单元，所述第一开关管的栅极连接于控制单元，所述控制单元用于向第一开关管的栅极加载PWM脉冲信号。优选地，所述控制单元包括有单片机及其外围电路。优选地，所述半桥逆变单元包括有第二开关管、第三开关管、第三电解电容和第四电解电容，所述第二开关管的漏极和第三电解电容的正极均连接于维也纳PFC升压单元的输出端正极，所述第二开关管的源极连接于第三开关管的漏极，所述第三开关管的源极和第四电解电容的负极均连接于维也纳PFC升压单元的输出端负极，所述第二开关管的栅极和第三开关管的栅极分别用于接入PWM控制信号，以令所述第二开关管和第三开关管交替导通，所述第三电解电容的负极和第四电解电容的正极均连接于共地端，且该第四电解电容的正极作为半桥逆变单元的第一输出端，所述第二开关管的源极作为半桥逆变单元的第二输出端。优选地，所述第三开关管的源极串接有限流电阻，所述第三开关管的源极连接于控制单元，以令所述控制单元采集第三开关管源极的电信号。优选地，还包括有第二保险，所述第二保险串接于半桥逆变单元的第一输出端。优选地，还包括有一电压采样单元，所述电压采样单元包括有依次串联的第一采样电阻和第二采样电阻，所述第一采样电阻的前端连接于第二开关管的漏极，所述第二采样电阻的后端连接于控制单元，以令所述控制单元采集第二开关管漏极的电信号。优选地，还包括有一交流采样单元，所述交流采样单元连接于输入单元的输入端与控制单元之间，所述交流采样单元用于采集输入单元交流侧的电压并反馈至控制单元。优选地，所述交流采样单元包括有运放，所述运放的两个输入端分别通过限流电阻而连接于输入单元的输入端，所述运放的输出端连接于控制单元。本专利技术公开的基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路中，当输入单元将交流电传输至维也纳PFC升压单元时，维也纳PFC升压单元进入升压模式，以提高转换拓扑电路的PF值，升压后通过第一电解电容和第二电解电容滤波后的电压为正负母线电压，具体的升压原理如下：当输入单元输出的交流电压为上正下负时，第一开关管导通时，输入单元第一输出端输出的电流经升压电感、第一二极管、第一开关管、第四二极管、输入单元的第二输出端形成回路，升压电感储存能量；当第一开关管关断时，升压电感释放的能量经第一二极管、第五二极管、第一电解电容、输入单元再回到升压电感的前端，这样升压电感产生的感应电压经第一二极管、第五二极管整流后会在第一电解电容上形成上正下负的直流电压。当输入单元输出的交流电压为上负下正时，第一开关管导通，输入单元输出的电流经升压电感、第二二极管、第一开关管、第三二极管、输入单元形成回路，升压电感储存能量；当第一开关管关断时，升压电感释放的能量经续流管第二二极管、第六二极管、第二电解电容、输入单元再回到升压电感，这样升压电感将产生的感应电压经第二二极管、第六二极管整流后会在第二电解电容上形成上正下负的直流电压。由于第一电解电容和第二电解电容串联，所以在第一电解电容的正极形成的电压是相对于第一电解电容和第二电解电容的中间点为正的电压，在第二电解电容的负极形成的电压是相对于第一电解电容和第二电解电容的中间点为负的电压。通过调整第一开关管栅极的PWM信号的占空比来调整其导通时间，使得电压转换电路输出的交流电与输入侧的电流、电压相位一致来提高PF值。基于上述结构，本专利技术不仅提高了电压转换电路的PF值，还提高了输出电压质量，使得电压转换过程更加安全可靠。同时本专利技术电压转换电路的结构简单，所涉及的单元模块较少，不仅降低了产品的故障率，而且节省了产品体积，降低了产品成本。附图说明图1为本专利技术修正波电压转换电路的原理图。图2为本专利技术优选实施例中交流采样单元的电路原理图。图3为本专利技术优选实施例中控制单元的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作更加详细的描述。本专利技术公开了一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，结合图1至图3所示，其包括有：一输入单元10，用于接入电网交流电；一维也纳PFC升压单元20，包括有升压电感L2、第一开关管Q3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电解电容C1和第二电解电容C2，所述升压电感L2的前端连接于输入单元10的第一输出端，所述升压电感L2的后端连接于第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极，所述第一开关管Q3的漏极和第三二极管D3的阴极均连接于第一二极管D1的阴极，所述第一开关管Q3的源极和第四二极管D4的阳极均连接于第二二极管D2的阳极，所述第一开关管Q3的栅极用于接入PWM脉冲信号，所述第五二极管D5的阳极连接于第三二极管D3的阴极，所述第五二极管D5的阴极连接于第一电解电容C1的正极，所述第一电解电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其特征在于，包括有：一输入单元(10)，用于接入电网交流电；一维也纳PFC升压单元(20)，包括有升压电感(L2)、第一开关管(Q3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第一电解电容(C1)和第二电解电容(C2)，所述升压电感(L2)的前端连接于输入单元(10)的第一输出端，所述升压电感(L2)的后端连接于第一二极管(D1)的阳极和第二二极管(D2)的阴极，所述第一开关管(Q3)的漏极和第三二极管(D3)的阴极均连接于第一二极管(D1)的阴极，所述第一开关管(Q3)的源极和第四二极管(D4)的阳极均连接于第二二极管(D2)的阳极，所述第一开关管(Q3)的栅极用于接入PWM脉冲信号，所述第五二极管(D5)的阳极连接于第三二极管(D3)的阴极，所述第五二极管(D5)的阴极连接于第一电解电容(C1)的正极，所述第一电解电容(C1)的负极连接于第二电解电容(C2)的正极，所述第六二极管(D6)的阴极连接于第四二极管(D4)的阳极，所述第六二极管(D6)的阳极连接于第二电解电容(C2)负极，所述第四二极管(D4)的阴极、第二电解电容(C2)的正极和输入单元(10)的第二输出端相连接且该连接点作为共地端，所述第一电解电容(C1)的正极作为维也纳PFC升压单元(20)的输出端正极，所述第二电解电容(C2)的负极作为维也纳PFC升压单元(20)的输出端负极；一半桥逆变单元(30)，连接于维也纳PFC升压单元(20)的输出端，所述半桥逆变单元(30)用于对维也纳PFC升压单元(20)的输出电压进行逆变转换。...

【技术特征摘要】
1.一种基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其特征在于，包括有：一输入单元(10)，用于接入电网交流电；一维也纳PFC升压单元(20)，包括有升压电感(L2)、第一开关管(Q3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第一电解电容(C1)和第二电解电容(C2)，所述升压电感(L2)的前端连接于输入单元(10)的第一输出端，所述升压电感(L2)的后端连接于第一二极管(D1)的阳极和第二二极管(D2)的阴极，所述第一开关管(Q3)的漏极和第三二极管(D3)的阴极均连接于第一二极管(D1)的阴极，所述第一开关管(Q3)的源极和第四二极管(D4)的阳极均连接于第二二极管(D2)的阳极，所述第一开关管(Q3)的栅极用于接入PWM脉冲信号，所述第五二极管(D5)的阳极连接于第三二极管(D3)的阴极，所述第五二极管(D5)的阴极连接于第一电解电容(C1)的正极，所述第一电解电容(C1)的负极连接于第二电解电容(C2)的正极，所述第六二极管(D6)的阴极连接于第四二极管(D4)的阳极，所述第六二极管(D6)的阳极连接于第二电解电容(C2)负极，所述第四二极管(D4)的阴极、第二电解电容(C2)的正极和输入单元(10)的第二输出端相连接且该连接点作为共地端，所述第一电解电容(C1)的正极作为维也纳PFC升压单元(20)的输出端正极，所述第二电解电容(C2)的负极作为维也纳PFC升压单元(20)的输出端负极；一半桥逆变单元(30)，连接于维也纳PFC升压单元(20)的输出端，所述半桥逆变单元(30)用于对维也纳PFC升压单元(20)的输出电压进行逆变转换。2.如权利要求1所述的基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其特征在于，所述输入单元(10)包括有插座、第一保险(F2)、防雷电阻(RV1)、共模抑制电感(L1)和安规电容(CX1)，所述第一保险(F2)串接于插座的零线或火线上，所述共模抑制电感(L1)的前端并联于插座，所述防雷电阻(RV1)并联于共模抑制电感(L1)的前端，所述安规电容(CX1)并联于共模抑制电感(L1)的后端，且所述共模抑制电感(L1)的后端作为输入单元(10)的输出端。3.如权利要求1所述的基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其特征在于，还包括有一控制单元(60)，所述第一开关管(Q3)的栅极连接于控制单元(60)，所述控制单元(60)用于向第一开关管(Q3)的栅极加载PWM脉冲信号。4.如权利要求3所述的基于维也纳PFC的智能型半桥修正波电压转换电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯涛，
申请(专利权)人：广东百事泰电子商务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44