单相交流直接升压电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种单相交流直接升压电路，包括：功率电路和控制电路，其中：所述功率电路，用于将输入的第一正弦交流信号转换为预设功率的第二正弦交流信号，并生成供电量信号发送给所述控制电路；所述控制电路，用于根据接收到的所述供电量信号生成相应的驱动脉冲信号，并通过所述驱动脉冲信号控制所述功率电路中开关的工作状态，以使所述功率电路输出预设功率的第二正弦交流信号。本实用新型专利技术能够实现单相交流电压的功率转换，实现在阻性负载条件下的直接升压变换，输出电压连续可调。在网压畸变时，也能实现网侧正弦电流波形、输出电压正弦波形的控制，电路结构简单，操作方便，可以广泛用于单相高压交流电压的照明和加热等应用场合。

Single phase AC direct boost circuit

The utility model provides a single-phase AC direct boost circuit, including: power circuit and control circuit. The power circuit is used to convert the input first sinusoidal AC signal to a second sinusoidal AC signal of preset power and generate power supply signal to the control circuit; the control circuit is used. It is used to generate a corresponding drive pulse signal based on the received power supply signal received and control the working state of the switch in the power circuit through the driving pulse signal to make the power circuit output a second sinusoidal AC signal of the preset power. The utility model can realize the power conversion of the single-phase alternating voltage, realize the direct boost transformation under the resistive load condition, and the output voltage is continuously adjustable. When the net pressure is distorted, it can also realize the control of the sinusoidal current waveform and the sinusoidal waveform of the output voltage. The circuit is simple and easy to operate, and it can be widely used in the lighting and heating applications of the single-phase high voltage AC voltage.

【技术实现步骤摘要】
单相交流直接升压电路
本技术涉及电力电子
，具体地，涉及单相交流直接升压电路，适用于单相输入与单相输出的单相功率变换电路。
技术介绍
单相交流电源的应用非常广泛，遍及各行各业，包括单相交流调速、单相照明等应用领域。单相电源电压标称值均为有效值220V，如果需要大于220V的单相工频高压电源，就需要采用工频升压变压器。工频升压变压器虽然能够起到电气隔离作用，但是工频升压变压器体积大，笨重，效率也非常低，同时输出电压有效值不能连续可调，网侧电流波形不能控制，完全决定于负载性质。现有技术中，单相交流升压方法除了采用工频升压变压器外，还有两种：(1)隔离型：单相工频整流器—>单相高频逆变器—>单相高频整流器—>单相工频逆变。(2)非隔离型：单相交流直接升压电路。隔离型具有升压能力更强的优点，但是电路相当复杂，转换效率低，只能应用在某些特殊场合。非隔离型具有很多优点，可以应用在220V—1200V范围内的单相工频电源的应用场合。但是，在单相AC-AC变换器领域，还很难实现单相交流直接升压，尤其是在阻性负载条件下的连续可调的直接升压变换。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种单相交流直接升压电路。根据本技术提供的单相交流直接升压电路，包括：功率电路和控制电路，其中：所述功率电路的输入端连接交流电源，所述功率电路的输出端连接所述控制电路；该功率电路用于将输入的第一正弦交流信号转换为预设功率的第二正弦交流信号，并生成供电量信号发送给所述控制电路；所述控制电路的输入端连接所述功率电路的输出端，所述控制电路的输出端连接所述功率电路的驱动端；所述控制电路根据所述功率电路的所述供电量信号生成相应的驱动脉冲信号，并通过所述驱动脉冲信号控制所述功率电路中开关的工作状态，以使所述功率电路输出预设功率的第二正弦交流信号。可选地，所述功率电路包括：第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3、第四双向可控开关S4、第一电感L1、霍尔电流传感器CT1、降压变压器TR1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；所述第一电感L1的一端通过所述霍尔电流传感器CT1连接至交流电源的一端；所述降压变压器TR1的初级侧的两端分别连接所述交流电源的两端，所述降压变压器TR1的次级侧的一端连接第一电阻R1的一端并构成输入电压信号端，所述第一电阻R1的另一端接地；所述第一电感L1的另一端分别连接第一双向可控开关S1、第三双向可控开关S3的集电极；所述第一双向可控开关S1的发射极与所述第二双向可控开关S2的发射极相连，所述第二双向可控开关S2的集电极连接至交流电源的另一端；所述第三双向可控开关S3的发射极与所述第四双向可控开关S4的发射极相连，所述第四双向可控开关S4的集电极分别与第一电容C1、第二电阻R2的一端相连；所述第一电容C1的另一端连接交流电源的另一端，所述第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端相连并构成输出电压信号端，所述第三电阻R3的另一端连接交流电源的另一端，且所述第二电阻R2的一端、第三电阻R3的另一端分别构成输出电压的两端；所述第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3、第四双向可控开关S4的基极分别构成第一驱动端、第二驱动端、第三驱动端、第四驱动端。可选地，所述第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3、第四双向可控开关S4均采用绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)和一个单向导通二极管反向并联得到。可选地，所述控制电路包括：第一绝对值电路PB1、第二绝对值电路PB2、第一减法电路PB3、第一PI调节电路PB4、第一限幅电路PB5、锁相电路PB6、单位正弦电路PB7、第三绝对值电路PB8、乘积电路PB9、降幅电路PB10、第二减法电路PB11、第二PI调节电路PB12、第二限幅电路PB13、比较电路PB14、载波电路PB15、互补电路PB16；其中：交流输出参考信号经过第一绝对值电路PB1后成为第一减法电路PB3的第一输入信号，所述功率电路的输出电压信号端输出的电压信号经过第二绝对值电路PB2后成为第一减法电路PB3的第二输入信号，第一减法电路PB3的输出信号依次经过第一PI调节电路PB4、第一限幅电路PB5后成为所述乘积电路PB9的第一输入信号；所述功率电路的输入电压信号端输出的电压信号依次经过锁相电路PB6、单位正弦电路PB7、第三绝对值电路PB8后成为所述乘积电路PB9的第二输入信号；所述乘积电路PB9的输出信号成为所述第二减法电路PB11的第一输入信号，所述功率电路的霍尔电流传感器CT1输出的交流电流信号成为所述第二减法电路PB11的第二输入信号，所述第二减法电路PB11的输出信号依次经过第二PI调节电路PB12、第二限幅电路PB13后成为所述比较电路PB14的第一输入信号，所述载波电路PB15的输出信号成为所述比较电路PB14的第二输入信号，所述比较电路PB14的输出信号为第一驱动脉冲信号，所述第一驱动脉冲信号与所述功率电路的第一驱动端、第二驱动端相连；所述比较电路PB14的输出信号经过互补电路PB16后的输出信号为第二驱动脉冲信号，所述第二驱动脉冲信号与所述功率电路的第三驱动端、第四驱动端相连。可选地，第一正弦交流信号的交流输入电压宽范围，85V～264V；第二正弦交流信号的额定输出交流电压有效值220V～1200V。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：本技术提供的单相交流直接升压电路，能够在阻性负载条件下实现直接升压变换，连续调压，在网压畸变时也能实现网侧正弦电流波形控制，并且能够实现对输出电压正弦波形的控制，整体电路结构简单，转换效率高，成本低廉，操作方便。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术一实施例提供的功率电路的结构示意图；图2为本技术一实施例提供的控制电路的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本技术的保护范围。图1为本技术一实施例提供的功率电路的结构示意图，图2为本技术一实施例提供的控制电路的结构示意图；结合图1、图2，本技术提供的单相交流直接升压电路可以包括：功率电路和控制电路，其中：所述功率电路，用于将输入的第一正弦交流信号的转换为预设功率的第二正弦交流信号，并将生成的供电量信号发送给所述控制电路；所述控制电路，用于根据接收到的所述供电量信号生成相应的驱动脉冲信号，并通过所述驱动脉冲信号控制所述功率电路中开关的工作状态，以使所述功率电路输出预设功率的第二正弦交流信号。如图1所示，所述功率电路包括：第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3、第四双向可控开关S4、第一电感L1、霍尔电流传感器CT1、降压变压器TR1、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相交流直接升压电路，其特征在于，包括：功率电路和控制电路，其中：所述功率电路的输入端连接交流电源，所述功率电路的输出端连接所述控制电路；该功率电路用于将输入的第一正弦交流信号转换为预设功率的第二正弦交流信号，并生成供电量信号发送给所述控制电路；所述控制电路的输入端连接所述功率电路的输出端，所述控制电路的输出端连接所述功率电路的驱动端；所述控制电路根据所述功率电路的所述供电量信号生成相应的驱动脉冲信号，并通过所述驱动脉冲信号控制所述功率电路中开关的工作状态，以使所述功率电路输出预设功率的第二正弦交流信号。

【技术特征摘要】
1.一种单相交流直接升压电路，其特征在于，包括：功率电路和控制电路，其中：所述功率电路的输入端连接交流电源，所述功率电路的输出端连接所述控制电路；该功率电路用于将输入的第一正弦交流信号转换为预设功率的第二正弦交流信号，并生成供电量信号发送给所述控制电路；所述控制电路的输入端连接所述功率电路的输出端，所述控制电路的输出端连接所述功率电路的驱动端；所述控制电路根据所述功率电路的所述供电量信号生成相应的驱动脉冲信号，并通过所述驱动脉冲信号控制所述功率电路中开关的工作状态，以使所述功率电路输出预设功率的第二正弦交流信号。2.根据权利要求1所述的单相交流直接升压电路，其特征在于，所述功率电路包括：第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3、第四双向可控开关S4、第一电感L1、霍尔电流传感器CT1、降压变压器TR1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；所述第一电感L1的一端通过所述霍尔电流传感器CT1连接至交流电源的一端；所述降压变压器TR1的初级侧的两端分别连接所述交流电源的两端，所述降压变压器TR1的次级侧的一端连接第一电阻R1的一端并构成输入电压信号端，所述第一电阻R1的另一端接地；所述第一电感L1的另一端分别连接第一双向可控开关S1、第三双向可控开关S3的集电极；所述第一双向可控开关S1的发射极与所述第二双向可控开关S2的发射极相连，所述第二双向可控开关S2的集电极连接至交流电源的另一端；所述第三双向可控开关S3的发射极与所述第四双向可控开关S4的发射极相连，所述第四双向可控开关S4的集电极分别与第一电容C1、第二电阻R2的一端相连；所述第一电容C1的另一端连接交流电源的另一端，所述第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端相连并构成输出电压信号端，所述第三电阻R3的另一端连接交流电源的另一端，且所述第二电阻R2的一端、第三电阻R3的另一端分别构成输出电压的两端；所述第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3、第四双向可控开关S4的基极分别构成第一驱动端、第二驱动端、第三驱动端、第四驱动端。3.根据权利要求2所述的单相交流直接升压电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波，
申请(专利权)人：赵波，
类型：新型
国别省市：上海,31