AC/DC转换器制造技术

一种AC/DC转换器在第一端子和第二端子处接收AC电压。整流桥具有经由电阻性元件耦合到第一端子的第一输入端子和连接到第二端子的第二输入端子，并且整流桥的输出端子耦合到转换器的用于生成DC电压的第三端子和第四端子。第一可控整流元件将第一端子耦合到第三端子并且第二可控整流元件将第四端子耦合到第一端子。电阻性元件在晶闸管被关断的第一阶段期间工作为涌入保护器件。在第二阶段中，晶闸管被选择性地致动。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容一般涉及电子器件，并且更具体地涉及AC/DC转换器。本公开内容一般适用于使用整流桥的任何系统，例如，用于控制电机的电路、充电器、开关式电源等。
技术介绍
许多基于整流元件的AC/DC转换器架构是已知的，该整流元件可以是可控的(例如，晶闸管)或者不可控的(二极管)，其组装为整流桥，用AC电压供电并且给出DC电流，此DC电压有可能自身转换回AC电压。通常期望限制涌入电流(inrush current)，即只要在整流桥的输出处的跨电容器的电压还没有达到足够水平的情况下的在AC电压的半波上出现的电流峰值，并且尤其是在启动阶段限制涌入电流。美国专利号6,493,255和日本公开JP-H-1278258的文档(其都通过引用并入)描述了AC/DC转换器的示例。
技术实现思路
实施例克服了通常的功率转换器控制电路的所有或者部分缺点。实施例旨在提供用于限制功率转换器中的涌入电流的电路。实施例提供了与用AC电压供电的整流桥的级别的倍压功能相兼容的解决方案。本公开的一个方面提供了一种AC/DC转换器，包括：旨在于接收AC电压的第一端子和第二端子；旨在于供应第一DC电压的第三端子和第四端子；具有分别经由电阻性元件耦合到第一端子和连接 到第二端子的输入端子并且具有分别连接到第三端子和第四端子的输出端子的整流桥；将第一端子耦合到第三端子的第一可控整流元件；以及将第四端子耦合到第一端子的第二可控整流元件。根据实施例，整流元件在其中电阻性元件限制涌入电流的启动阶段之后被控制。根据实施例，两个串联连接的电容性元件耦合第三端子和第四端子，并且开关将电容性元件的接合点连接到第二端子。根据实施例，第一可控整流元件和第二可控整流元件是阴极栅极晶闸管。根据实施例，第一可控整流元件是能够通过提取栅极电流来控制的阳极栅极晶闸管，并且第二可控整流元件是能够通过注入或者提取栅极电流来控制的阴极栅极晶闸管。根据实施例，晶闸管的栅极能够通过由AC信号所激发的同一变压器来控制。根据实施例，晶闸管栅极通过由周期性的方波正和负信号激发的同一变压器来控制。本公开的另一方面提供了一种AC/DC转换器，包括：第一输入端子和第二输入端子；整流桥，所述整流桥具有经由电阻性电路元件耦合到所述第一输入端子的第一输入端和连接到所述第二输入端子的第二输入端并且具有第一输出端和第二输出端；第一晶闸管，所述第一晶闸管具有耦合到所述第二输出端的阳极端子和耦合到所述第一输入端的阴极端子；第二晶闸管，所述第二晶闸管具有耦合到所述第一输入端的阳极端子和耦合到所述第一输出端的阴极端子；以及控制电路，所述控制电路被配置为生成用于向所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的栅极端子施加的控制信号。根据实施例，所述控制电路被配置用于在第一阶段中操作，在所述第一阶段中所述控制电路将所述第一晶闸管和所述第二晶闸管两者配置为关断且所述电阻性电路元件工作以限制涌入电流，并且所述控制电路被进一步配置用于在第二阶段中操作，在所述第二阶 段中所述控制电路将所述第一晶闸管和所述第二晶闸管两者配置为选择性导通以将所述电阻性电路元件旁路。根据实施例，所述转换器进一步包括与所述输入端子串联耦合的电感器。根据实施例，所述转换器进一步包括：在所述输入端子和所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的所述栅极端子之间耦合的第一电感器；以及磁耦合到所述第一电感器并且电耦合到所述控制电路的输出端的第二电感器。根据实施例，所述转换器进一步包括：在所述第一电感器和所述第一晶闸管的所述栅极端子之间耦合的第一二极管；以及在所述第一电感器和所述第二晶闸管的所述栅极端子之间耦合的第二二极管。根据实施例，所述转换器进一步包括分别耦合到所述整流桥的所述第一输出端和所述第二输出端的第一输出端子和第二输出端子。根据实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管都是阴极栅极类型晶闸管。根据实施例，所述第一晶闸管是阴极栅极类型晶闸管并且所述第二晶闸管是阳极栅极类型晶闸管。附图说明将在下面的结合附图对特定实施例的非限制性描述中详细论述前述和其它的特征和优点。图1示意性地示出了配备有涌入电流限制电路的AC/DC转换器的通常架构的示例；图2示意性地示出了用以形成倍压转换器的图1的组件的修改例；图3示意性地示出了AC/DC转换器的实施例；图4A、4B、4C和4D在定时图中示出了处于倍压模式的图3的 转换器的操作；图5A、5B、5C和5D在定时图中示出了处于跟随器模式的图3的转换器的操作；图6部分地示出了转换器的另一实施例；图7示出了转换器的又一实施例；图8是具有正栅极电流的阴极栅极晶闸管的实施例的简化截面图；图9是具有负栅极电流的阴极栅极晶闸管的实施例的简化截面图；具体实施方式在不同的附图中已经用相同的附图标记来表示相同的元件。具体而言，对于不同实施例而言共同的结构和/或功能元件可以用相同的附图标记表示并且可以具有相同的结构、尺寸和材料性质。为了清楚的目的，仅示出并将详述对于所描述的实施例的理解有用的那些步骤和元件。具体而言，未详述由功率转换器供电的电路，所描述的实施例与通常的应用相兼容。在公开内容中，术语“连接”表示在两个元件之间的直接连接，而术语“耦合”和“链接”表示在两个元件之间的连接，其可以是直接的或者经由一个或者多个其它元件。在引用术语“约”、“近似”或“在…的数量级”时，其意思是在10％以内，优选地到5％以内。图1示意性地示出了配备有涌入电流限制电路的AC/DC转换器的通常架构的示例。两个输入端子12和14旨在于接收AC电压Vac，例如配电网络的电压(例如，230或120伏，50或60Hz)。端子12经由涌入电流限制组件2耦合到(例如全波)整流桥3的第一整流输入端子32，整流桥3的第二整流输入端子34连接到端子14。该桥的经整流的输出36和38分别连接到输出端子16和18，递送DC电压Vdc。存储和平流电容器C0耦合端子16和18。涌入电流限制组件由将端子12 和32耦合的电阻器22、可以被控制为将电阻器22短路的开关24组成。在启动时(电容器C0已放电)，开关24被关断并且电阻器22限制电容器C0的充电电流。在稳态中，开关24被导通以将电容器短路并且降低损耗。图2示意性地示出了用以形成倍压转换器的图1的组件的修改例。端子34经由开关21耦合到将端子16和18连接的两个电容性元件(电容器C01和C02)的接合点(有可能抑制电容器C0)。假设元件C01和C02具有相同的电容，端子16和18之间的电压Vdc在稳态中对应于端子12和14之间的峰值电压Vac的近似两倍。如在美国专利号6,493,245的文档中公开的，其它解决方案大多使用晶闸管类型的受控开关来将使涌入电流限制的电阻器短路。该文档描述了多个实施例，或者具有单个晶闸管，或者具有两个晶闸管。这两个实施例允许了在倍压器件连接到电路输出时没有对由电阻性元件造成的涌入电流的限制。实际上，在元件21导通时没有电阻性元件限制电容器C02的充电电流。诸如在美国专利申请公开号2012/0230075的文档中所公开的(通过引用并入)的更为复杂的解决方案在施加AC电压的输入端子和整流桥之间使用用于控制桥导通相位角的器件，即用于选择整流桥从其供电的AC电压的每个半波的时间。在这样的情况中，转换器的启动需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AC/DC转换器，其特征在于，包括：被配置为接收AC电压的第一端子和第二端子；被配置为供应第一DC电压的第三端子和第四端子；具有分别经由电阻性元件耦合到所述第一端子和连接到所述第二端子的输入端子并且具有分别连接到所述第三端子和所述第四端子的输出端子的整流桥；将所述第一端子耦合到所述第三端子的第一可控整流元件；以及将所述第四端子耦合到所述第一端子的第二可控整流元件。

【技术特征摘要】
2015.04.07 FR 15529871.一种AC/DC转换器，其特征在于，包括：被配置为接收AC电压的第一端子和第二端子；被配置为供应第一DC电压的第三端子和第四端子；具有分别经由电阻性元件耦合到所述第一端子和连接到所述第二端子的输入端子并且具有分别连接到所述第三端子和所述第四端子的输出端子的整流桥；将所述第一端子耦合到所述第三端子的第一可控整流元件；以及将所述第四端子耦合到所述第一端子的第二可控整流元件。2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述第一可控整流元件和所述第二可控整流元件被控制为在其中所述电阻性元件限制涌入电流的启动阶段完成之后被选择性地导通。3.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，进一步包括：耦合所述第三端子和所述第四端子的两个串联连接的电容性元件，以及将所述电容性元件之间的接合点连接到所述第二端子的开关。4.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述第一可控整流元件和所述第二可控整流元件是阴极栅极晶闸管。5.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述第一可控整流元件是能够通过提取第一栅极电流控制的阳极栅极晶闸管，并且所述第二可控整流元件是能够通过注入或者提取第二栅极电流控制的阴极栅极晶闸管。6.根据权利要求5所述的转换器，其特征在于，所述阳极栅极晶闸管和所述阴极栅极晶闸管的栅极能够通过由AC信号激发的同一变压器电路来控制。7.根据权利要求5所述的转换器，其特征在于，所述阳极栅极晶闸管和所述阴极栅极晶闸管的栅极通过由周期性的方波正和负信 号激发的同一变压器来控制。8.一种AC/DC转换器，其特征在于，包括：第一输入端子和第二输入端子；整流桥，所述整流桥具有经由电阻性电路元件耦合到所述第一输入端子的第一输入端和连接到所述第二输入端子的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·宫蒂尔，M·尼纳，
申请(专利权)人：意法半导体图尔公司，
类型：新型
国别省市：法国;FR