用于提供来自AC电压的功率的设备制造技术

本说明书涉及一种用于提供来自AC电压的电压的设备，包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供来自AC电压的功率的设备
[0001]本专利申请要求法国专利申请FR19/06463的优先权权益，其通过引用并入本文。


[0002]本公开通常涉及电子电路，并且更具体地涉及能够提供来自AC电压的电力的设备。

技术介绍

[0003]各种设备由与供电网络的电压不同的电压供电。例如，移动电子设备(诸如连接对象、手机、数字平板电脑)包括诸如电池的电力存储器。电池由典型的DC电压(例如5V)充电。该电压还可以被用于直接为装置供电。供电设备能够从电网的AC电压中获得该电压，通常约为230V(rms)和50Hz，或约为120V(rms)和60Hz。

技术实现思路

[0004]实施例克服了来自AC电压的已知电力供应设备的全部或部分缺点。
[0005]实施例提供了一种电力供应设备，对于相同的电源，加热比已知设备少。
[0006]实施例提供了一种具有比已知设备更高的转换效率的电力供应设备。
[0007]实施例提供了一种特别紧凑的电力供应设备。
[0008]因此，实施例提供了一种用于从施加到输入端子的AC电压在两个输出端子之间提供DC电压的设备，包括：
[0009]‑
第一电容元件；
[0010]‑
在第一电容元件的端子之间的半桥中的两个第一开关；
[0011]‑
在第一电容元件(120)的端子之间电串联的两个开关；
[0012]‑
变压器，包括放置在输入端子之一和第一开关之间的接合节点之间的第一线圈，输入端子中的另一个(102)被耦合到第二开关之间的接合节点(134)；
[0013]‑
提供DC电压的全波整流电路，包括：在输出端子之间电串联的两个第二电容元件；和两个第三开关，每个第三开关被放置在输出端子之一和变压器的第二绕组之间；
[0014]‑
被配置为切换开关并且控制第二开关的电路；
[0015]‑
被配置为控制由设备提供的电压的电路，其作用于切换频率和/或当流过第二绕组的AC电流改变方向时和下一次切换第三开关之间的延迟。
[0016]根据一个实施例，该设备包括：
[0017]‑
提供DC电压的值的电压传感器(182)；和
[0018]‑
被配置为基于DC电压的值而作用于切换频率和/或所述延迟的电路(180)。
[0019]根据一个实施例，该设备包括一种电路，其被配置为在AC电压的每个半波处，在半波的至少一个中心阶段期间导通第二开关中的单个开关，所述第二开关中的单个开关是半波符号的函数。
[0020]根据一个实施例，该设备包括一种电路，其被配置为根据一个电流设定点，通过作
用于第一开关的切换的占空因数来调节流经输入端子的电流的移动平均值。
[0021]根据一个实施例，电流设定点具有代表电导值乘以AC电压值的结果的值。
[0022]根据一个实施例，该设备包括被配置为通过作用于所述电导值来调节所述电容元件的电压值的电路。
[0023]根据一个实施例，该设备包括对于第一电容元件的至少一个端子，将第一电容元件的端子耦合到所述输入端子中的一个的附加电容元件。
[0024]根据一个实施例，该设备包括被配置为在所述中心阶段之间的过渡阶段期间阻断第二开关的电路。
[0025]根据一个实施例，该设备包括一种电路，其被配置为在每个过渡阶段逐渐改变第一开关的切换的占空因数，以获得第二开关两端的电压的预定义值，第二开关将在过渡阶段之后的中心阶段导通。
[0026]根据一个实施例，在每个过渡阶段之后的中心阶段在AC电压具有所述预定义电压值时开始。
[0027]根据一个实施例，在每个中心阶段之后的过渡阶段在AC电压具有所述预定义值时开始。
[0028]根据一个实施例，该设备包括被配置为在切换时间获得每个第一开关的端子之间的零电压的电路。
[0029]根据一个实施例，变压器具有小于1的耦合系数。
[0030]根据一个实施例，第一开关是HEMT型晶体管。
[0031]实施例提供了一种由USB
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C连接器供电的设备，包括诸如上文定义的设备。
附图说明
[0032]上述特征和优点以及其他特征和优点将在参考附图通过说明而非限制的方式给出的具体实施例的以下描述中进行详细描述，在附图中：
[0033]图1示意性地示出了来自AC电压的电力供应设备的一个实施例；
[0034]图2是示意性地示出了图1的设备的操作的时序图；
[0035]图3示意性地且部分地示出了来自AC电压的电力供应设备的另一个实施例；
[0036]图4部分地且示意性地示出了来自AC电压的电力供应设备的另一个实施例；
[0037]图5示出了图4的设备所实施的方法的一个示例；
[0038]图6是示出了图4的设备在实施图5的方法时的操作的时序图；
[0039]图7示出了图1的设备的全波整流电路的一个示例；以及
[0040]图8示出了图1的设备的全波整流电路的另一个示例。
具体实施方式
[0041]相似的特征在不同的图中由相似的附图标记指定。特别地，在各种实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记并且可以配置相同的结构、尺寸和材料特性。
[0042]为清楚起见，仅详细说明和描述了有助于理解本文描述的实施例的步骤和元件。
[0043]除非另有说明，否则当提及两个连接在一起的元件时，这意味着除了导体之外没
有任何中间元件进行直接连接，并且当提及两个耦合在一起的元件时，这意味着这两个元件可以被连接或者它们可以经由一个或多个其他元件进行耦合。
[0044]在以下公开中，除非另有说明，当提及绝对位置限定词时，诸如术语“前面”、“后面”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等，或相对位置限定词，诸如术语“上方”、“下方”、“上”、“下”等，或方向限定词，诸如“水平”、“垂直”等，参考图中所示的方向。
[0045]除非另有说明，否则“大概”、“近似”、“基本上”和“大约”意味着在10％以内，优选在5％以内。
[0046]图1示意性地示出了来自值为Vin的AC电压的电力供应设备100的实施例。
[0047]优选地，AC电压是电网的电压，并且具有诸如序言中提到的电压和频率值。这不是限制性的，并且AC电压可以具有其他电压值，优选地小于大约1.5kV的峰值，和/或可以具有其他频率，优选地小于大约1kHz。例如，电压可以由车载设备(例如车辆交流发电机)或由车载电力供应网络提供。
[0048]AC电压被施加到形成设备100的输入端子的节点102和104。当这个AC输入电压是包括相位和中性点的网络的电压时，施加到节点102和104的两个相位/中性点方向是可能的。优选地，设备100包括耦合到节点102和104的电压传感器(V)105，优选地连接到节点102和104。传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供来自被施加到输入端子(102，104)的AC电压的在两个输出端子(104，106)之间的DC电压的设备，包括：
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第一电容元件(120)；
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两个第一开关(132H，132L)，所述两个第一开关(132H，132L)在所述第一电容元件(120)的端子之间的半桥中；
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两个第二开关(130H，130L)，所述两个第二开关(130H，130L)电串联在所述第一电容元件(120)的端子(132H，132L)之间；
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变压器(160)，所述变压器(160)包括第一绕组(162)，其被放置在所述第一开关(132H，132L)之间的接合节点(136)与所述输入端子中的一个(104)之间，所述输入端子中的另一个(102)被耦合到所述第二开关之间的接合节点(134)；
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全波整流电路(170)，所述全波整流电路(170)提供DC电压，包括：o两个第二电容元件(172H，172L)，所述两个第二电容元件(172H，172L)电串联在所述输出端子之间；和o两个第三开关(174H，174L)，每个第三开关被放置在所述输出端子中的一个与所述变压器的第二绕组(164)之间；
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被配置为以频率(f)切换所述第一开关(132H，132L)并控制所述第二开关的电路(140，138；410)；
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被配置为控制所述设备所提供的电压的电路(176；410)，其作用于所述频率(f)和/或流经所述第二绕组(164)的AC电流改变方向时与下一次切换所述第三开关(174H，174L)时之间的延迟。2.根据权利要求1所述的设备，包括：
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电压传感器(182)，其提供DC电压的值；和
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被配置为基于所述DC电压的值而作用于所述频率和/或所述延迟的电路(180)。3.根据权利要求1所述的设备，包括被配置为以下的电路(138；410)：在所述AC电压的每个半波处，在所述半波的至少一个中心阶段(610，630)期间导通所述第二开关中的仅一个，所述第二开关中的仅一个是所述半波的符号的函数。4.根据权利要求1至3中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰，
申请(专利权)人：原子能与替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：