【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源电路，具体而言，涉及一种交流到直流隔离转换电路。
技术介绍
1、图1是根据相关技术的一种交流到直流隔离转换信号电源的拓扑结构图，如图1所示，包括：交流电源v’ac，电感l1’、分布电容(cf1’、cf2’、cf3’、cf4’和cf5’)，二极管(d1’、d2’、d3’、d4’和d5’)，隔离变压器t1’，电容(c1’和c2’)，耦合电容(cp1’和cp2’)。在图1中，采用整流桥11将输入交流电源转换成直流电源，再通过反激变换器12(即反激式转换器)隔离转换成所需的低压直流信号电源(例如，图1中的v’0+)，但是该方式存在以下问题：
2、(1)整流桥获得的直流电源(即直流电压)，直流电源两端(a’、b’)存在很大的对零线工频交流电压，幅度是整流后直流电源电压的一半，图2是根据相关技术的一种交流到直流隔离转换信号电源整流后直流电源两端对零线电压信号的示意图，如图2所示，可以对信号电源输出直流产生干扰，其中，图2中u’an表示直流电源a’端对零线电压信号，u’bn表示直流电源b’端对零线电压信号，v’dc表示直流电源的电压值，t’ln表示工频交流电压的周期。
3、(2)反激变换器的隔离变压器一端连接直流电源正端(a’)，另一端连接开关器件的一端(e’)。开关器件连接隔离变压器的一端(e’)对零线电压，由于直流电源负端存在对零线的工频交流电压，在交流电源正半周期和负半周期间的电压是不对称的，除了同样存在对零线的工频交流电压外，还会有对零线的工频谐波电压，图3是根据相关技术的一种交流到直流隔离转
4、(3)反激变换器为了避免隔离变压器直流励磁产生饱和，一般采用不连续电流模式，开关器件只导通较短时间，如图3所示，开关器件上流过的电流是短时三角波脉冲电流，可以对信号电源输出直流产生宽频电磁干扰。
5、(4)反激变换器由于原边三角波脉冲电流频率很高、带宽很大，隔离变压器一般采用铁氧体材料的高频磁芯，磁导率不高，为了保证隔离变压器能量传输效率，原边副边线圈需要紧密贴合绕制在同一磁体上，耦合电容(cp1’、cp2’)较大，整流之后的直流电源正端(a’)的对零线工频交流电压和开关器件连接隔离变压器端(e’)上对零线的工频及谐波交流电压，都可以通过大耦合电容(cp1’、cp2’)耦合到信号电源输出直流，产生较大的干扰信号，如图1所示。
6、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种交流到直流隔离转换电路，以至少解决相关技术中交流到直流隔离转换信号电源采用整流桥将输入交流电源转换成直流电源，再通过反激式转换器隔离转换成所需的低压直流信号电源，对信号电源输出直流产生干扰的技术问题。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种交流到直流隔离转换电路，包括：降压整流电路，所述降压整流电路至少包括第一开关，通过控制第一开关器件的闭合与断开，对交流电源的交流电压进行降压，并转换为正直流电压和负直流电压；串联谐振隔离转换电路，与所述降压整流电路连接，所述串联谐振隔离转换电路至少包括：第二开关和第三开关，所述串联谐振隔离转换电路用于产生方波电压信号和目标电流信号，并将所述正直流电压和所述负直流电压合并为所述目标直流电压，所述目标电流信号与正弦波电流信号的相似度大于预设阈值。
3、进一步地，所述降压整流电路包括：交流开关电路，所述交流开关电路至少包括：所述第一开关；正直流电源整流电路，与所述交流开关电路连接，用于根据所述第一开关的闭合与断开，输出所述正直流电压；负直流电源整流电路，与所述交流开关电路连接，用于根据所述第一开关的闭合与断开，输出所述负直流电压。
4、进一步地，所述交流开关电路还包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述交流电源的火线连接，所述第一二极管的阴极与所述第一开关的电流输入端连接；第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一开关的电流输出端连接，所述第二二极管的阴极与正直流电源整流电路连接；第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述交流电源的火线连接，所述第三二极管的阳极与所述第一开关的电流输出端连接；第四二极管，所述第四二极管的阴极与所述第一开关的电流输入端连接，所述第四二极管的阳极与所述负直流电源整流电路连接。
5、进一步地，所述正直流电源整流电路，包括：第五二极管、第一电感和第一电容，其中，所述第五二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，所述第五二极管的阴极与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第五二极管的阳极连接，并与所述交流电源的零线连接；负直流电源整流电路，包括：第六二极管、第二电感和第二电容，其中，所述第六二极管的阳极和所述第四二极管的阳极连接，所述第六二极管的阳极和所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端和所述第二电容的第一端连接，第二电容的第二端和第六二极管的阴极连接，所述第六二极管的阴极与交流电源零线连接。
6、进一步地，所述交流电源的火线对零线的电压信号的一周期为正弦波信号，在所述交流电源的火线对零线的电压信号处于所述正半周期的情况下，且所述第一电容的电压值低于所述正直流电压的电压值的情况下，控制所述第一开关的闭合时间增加，在所述交流电源的火线对零线的电压信号处于所述正半周期的情况下，且所述第一电容的电压值高于所述正直流电压的电压值的情况下，控制所述第一开关的闭合时间降低。
7、进一步地，在所述交流电源的火线对零线的电压信号处于所述负半周期的情况下，且所述第二电容的电压值低于所述负直流电压的电压值的情况下，控制所述第一开关的闭合时间降低；在所述交流电源的火线对零线的电压信号处于所述负半周期的情况下，且所述第二电容的电压值高于所述正直流电压的电压值的情况下，控制所述第一开关的闭合时间增加。
8、进一步地，串联谐振隔离转换电路，包括：半桥电路，与所述正直流电源整流电路和所述负直流电源整流电路连接，用于通过控制所述第二开关和所述第三开关交替导通所述正直流电压和所述负直流电压，产生所述方波电压信号；串联谐振电路，与所述半桥电路连接，所述串联谐振电路中电流利用所述方波电压信号的频率调节；整流电路，与所述串联谐振电路连接，将所述串联谐振电路输出的电压信号转换为所述目标直流电压。
9、进一步地，所述半桥电路包括：所述第二开关和所述第三开关，其中，第二开关的电流输入端与所述正直流电源整流电路中第一电感的第二端连接，所述第二开关的电流输出端与所述第三开关的电流输入端连接，所述第二开关的电流输出端表示所述半桥电路的输出端，所述第三开关的电流输出端与所述负直流电源整流电路中第二电感的第一端连接；所述串联谐振电路包括：第三电容、第一箝位二极管、第二箝位二极管和隔离变压器，其中，所述第三电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交流到直流隔离转换电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述降压整流电路包括：
3.根据权利要求2所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述交流开关电路还包括：
4.根据权利要求3所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述交流电源的火线对零线的电压信号的一周期为正弦波信号，
6.根据权利要求5所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，
7.根据权利要求2所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，串联谐振隔离转换电路，包括：
8.根据权利要求7所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述隔离变压器的变压器磁芯采用高磁导率材料，所述隔离变压器输出的电流信号为所述目标电流信号，所述隔离变压器的原边副边禁止采用紧贴绕线方式。
【技术特征摘要】
1.一种交流到直流隔离转换电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述降压整流电路包括：
3.根据权利要求2所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述交流开关电路还包括：
4.根据权利要求3所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的交流到直流隔离转换电路，其特征在于，所述交流电源的火线对零线的电压信号的一周期为正弦波信号，
6.根据权利要求5所述的交流到直...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，陶诗洋，李洋，吴宇桐，扈晨，唐先武，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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