一种减小输入电流畸变的AC/DC变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种减小输入电流畸变的AC/DC变换器，包括交流侧LC滤波器，十三个二极管，四个开关管、三个升/降压斩波电感，一个输出滤波电容组成，通过控制变换器开关管的占空比，可以直接完成从三相输入交流到直流输出的整流调压，输出恒定、可调的直流电压，该AC/DC变换器拓扑能直接完全从三相交流输入到直流输出的整流调压，具有输入电流畸变小、功率因数、功率密度高、输出电压正向等有益技术效。

【技术实现步骤摘要】
一种减小输入电流畸变的AC/DC变换器
本专利技术涉及一种AC/DC变换器，更具体地，涉及一种减小输入电流畸变的AC/DC变换器。
技术介绍
在现有技术的AC/DC变换器中，其在输入电压变化范围较小时，效率很高，但在高电压输入时会产生高直流母线电压，使得后级隔离式功率变换器器件的选择、变压器的设计、输出滤波器的选择比较困难，传统AC/DC变换器普遍存在输入电流断续，输出电压反向等问题，而且当输出电压较高时需要很大的输出滤波电感，变换器体积过大，且功率密度低。针对目前传统AC/DC变换器中存在的输入电流畸变严重、变换器体积大且输出电压反向等技术问题，目前尚未提出有效地解决方案。
技术实现思路
本专利技术提出一种新型输入电流畸变小的AC/DC变换器，以解决现有传统AC/DC变换器中存在的输入电流畸变严重、变换器体积大且输出电压反向等技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种输入电流畸变小的AC/DC变换器，包括三相交流电源、输入滤波器，斩波器电路以及输出滤波器。所述三相交流电源的输出连接所述输入滤波器的输入，输入滤波器的输出连接斩波器电路的输入端，斩波器电路的输出端连接输出滤波器，输出滤波器的输出连接负载。该减小输入电流畸变的AC/DC变换器，包括交流侧LC滤波器，十三个二极管，四个开关管、三个升/降压斩波电感，一个输出滤波电容组成，通过控制变换器开关管的占空比，可以直接完成从三相输入交流到直流输出的整流调压，输出恒定、可调的直流电压。进一步地，该AC/DC变换器中，交流侧LC滤波器包括A相输入电感、B相输入电感、C相输入电感；所述A相输入电感一端连接A相输入电源，另一端连接二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接开关管Sa的漏极，所述开关管Sa的源极连接第一A相电感的一端，所述第一A相电感的另一端连接二极管VD1的正极，所述VD1的负极连接二极管VD7的正极，所述二极管VD7负极连接负载的一端和输出滤波电容C1的一端；所述A相输入电感另一端还连接二极管D2的负极，所述二极管D2正极连接所述二极管VD1的正极；所述开关管Sa的源极还连接二极管VD4的负极，所述VD4正极还连接负载的另一端和所述输出滤波电容C1的另一端。所述B相输入电感一端连接B相输入电源，另一端连接二极管D3的正极，所述二极管D3的负极连接开关管Sb的漏极，所述开关管Sb的源极连接第一B相电感的一端，所述第一B相电感的另一端连接二极管VD2的正极，所述VD2的负极连接二极管VD7的正极，所述二极管VD7负极连接所述负载的一端和所述输出滤波电容C1的一端；所述B相输入电感另一端还连接二极管D4的负极，所述二极管D4正极连接二极管VD2的正极；开关管Sb的源极还连接二极管VD5的负极，所述VD5正极还连接所述负载的另一端和所述电容C1的另一端。所述C相输入电感一端连接C相输入电源，另一端连接二极管D5的正极，所述二极管D5的负极连接开关管Sc的漏极，所述开关管Sc的源极连接第一C相电感的一端，所述第一C相电感的另一端连接二极管VD3的正极，所述VD3的负极连接二极管VD7的正极，所述二极管VD7负极连接所述负载的一端和所述电容C1的一端；所述C相输入电感另一端还连接二极管D6的负极，所述二极管D6正极连接二极管VD3的正极；所述开关管Sc的源极还连接二极管VD6的负极，其正极还连接所述负载的另一端和所述电容C1的另一端。本专利技术的有益技术效果：本专利技术研究的新型的可以减小输入电流畸变的AC/DC变换器拓扑能直接完全从三相交流输入到直流输出的整流调压，具有输入电流畸变小、功率因数、功率密度高、输出电压正向等有益技术效果。该变换器适用于款范围电压输入场合，既可以作为前级整流电路，为后级的隔离式变换器提供恒定的输入电压，也可以作为主电路直接从电流电网取电为直流负载供电。附图说明图1为本专利技术实施例的可以减小输入电流畸变的AC/DC变换器电路结构图。具体实施方式以下，参照附图1对本专利技术的AC/DC变换器电路的一个实施方式进行说明。如图1所示，AC/DC变换器包括交流侧LC滤波器，多个二极管，四个开关管、三个升降压电感，一个输出滤波电容组成，通过控制变换器开关的占空比，可以直接完成从三相输入交流到直流输出的整流调压，输出恒定、可调的直流电压。其中输入侧的交流侧LC滤波器用来滤除开关频率或其整数倍附近的电流谐波，使得输入电流近似正弦，当电路工作在DCM状态时，可以用三个小电感代替传统三相升降压斩波电路中的大电感，因而可以减小变换器体积；通过二极管桥续流获得正向的输出电压。具体结构如下：A相输入电感一端连接A相输入电源，另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接开关管Sa的漏极，开关管Sa的源极连接第一A相电感的一端，第一A相电感的另一端连接二极管VD1的正极，VD1的负极连接二极管VD7的正极，二极管VD7负极连接负载的一端和电容C1的一端；A相输入电感另一端还连接二极管D2的负极，二极管D2正极连接二极管VD1的正极；开关管Sa的源极还连接二极管VD4的负极，其正极还连接负载的另一端和电容C1的另一端。B相输入电感一端连接B相输入电源，另一端连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接开关管Sb的漏极，开关管Sb的源极连接第一B相电感的一端，第一B相电感的另一端连接二极管VD2的正极，VD2的负极连接二极管VD7的正极，二极管VD7负极连接负载的一端和电容C1的一端；B相输入电感另一端还连接二极管D4的负极，二极管D4正极连接二极管VD2的正极；开关管Sb的源极还连接二极管VD5的负极，其正极还连接负载的另一端和电容C1的另一端。C相输入电感一端连接C相输入电源，另一端连接二极管D5的正极，二极管D5的负极连接开关管Sc的漏极，开关管Sc的源极连接第一C相电感的一端，第一C相电感的另一端连接二极管VD3的正极，VD3的负极连接二极管VD7的正极，二极管VD7负极连接负载的一端和电容C1的一端；C相输入电感另一端还连接二极管D6的负极，二极管D6正极连接二极管VD3的正极；开关管Sc的源极还连接二极管VD6的负极，其正极还连接负载的另一端和电容C1的另一端。电路的工作原理如下：由于电路的输入电压是三相对称电压，因此，以0＜ωt＜30°为例对电路进行分析，其他范围根据对称性易推知。当四个开关同时被触发时，开关Sd会将负载侧短路，电源分别通过开关Sa、Sb、Sc给三个电感充电，电容C相负载供电；当四个开关管同时关断后，三个电感通过二极管VD7向电容C放电，电感电流充电放电分为以下几个阶段：T0-t1阶段：设定t<t0时，4个开关管都处于关断状态；t0时刻，4个开关管同时触发，ea、eb为正，ec为负，故开关管Sa、Sc、Sd导通，Sb维持关断状态，电源对三个电感充电，此阶段负载所需的能量由电容提供；T1-t2阶段：t1时刻，四个开关被同时关断，三电感以并联的方式给电容充电，电感中存储的能量像负载释放；t2-t3阶段：t2时刻，A相电感首先放电完毕，B相和C相上的电感继续给负载侧提供能量；t3-t4阶段：t3时刻，C相电感放电完毕，B相上的电感继续给负载侧提供能量；t4-t5阶段：t4时刻，B相电感放电完毕，三相电感上流过的电流皆为0，负载由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小输入电流畸变的AC/DC变换器，其特征在于：包括交流侧LC滤波器，十三个二极管，四个开关管、三个升/降压斩波电感，一个输出滤波电容组成，通过控制变换器开关管的占空比，可以直接完成从三相输入交流到直流输出的整流调压，输出恒定、可调的直流电压。

【技术特征摘要】
1.一种减小输入电流畸变的AC/DC变换器，其特征在于：包括交流侧LC滤波器，十三个二极管，四个开关管、三个升/降压斩波电感，一个输出滤波电容组成，通过控制变换器开关管的占空比，可以直接完成从三相输入交流到直流输出的整流调压，输出恒定、可调的直流电压。2.根据权利要求1所述的AC/DC变换器，其特征在于：交流侧LC滤波器包括A相输入电感、B相输入电感、C相输入电感；所述A相输入电感一端连接A相输入电源，另一端连接二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接开关管Sa的漏极，所述开关管Sa的源极连接第一A相电感的一端，所述第一A相电感的另一端连接二极管VD1的正极，所述VD1的负极连接二极管VD7的正极，所述二极管VD7负极连接负载的一端和输出滤波电容C1的一端；所述A相输入电感另一端还连接二极管D2的负极，所述二极管D2正极连接所述二极管VD1的正极；所述开关管Sa的源极还连接二极管VD4的负极，所述VD4正极还连接负载的另一端和所述输出滤波电容C1的另一端；所述B相输入电感一端连接B相输入电源，另一端连接二极管D...

【专利技术属性】
技术研发人员：马肃，
申请(专利权)人：佛山市洛克威特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44