单级高功因低纹波电压输出转换器电路制造技术

本发明专利技术属于功率电源技术领域，提供单级高功因低纹波电压输出转换器电路，包括交流输入电源、滤波模块、整流模块、二次无功吸收模块、开关模块以及转换模块，二次无功吸收模块包括第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能器件以及二次无功吸收器件，通过在二次无功吸收模块中设置二次无功吸收器件，用于吸收电路中的二次无功，实现二次无功吸收模块中的电流与转换模块的输出电流几乎相同，进而减少了二次电流成分，即不需要将输出电容设置过大，解决现有技术中存在二次纹波输出电压过高导致使用较大的输出电容的问题。

【技术实现步骤摘要】
单级高功因低纹波电压输出转换器电路
本专利技术属于功率电源
，尤其涉及单级高功因低纹波电压输出转换器电路。
技术介绍
目前，采用返驰式转换器的小功率电源，一般在交流电压输入后采用桥式整流子及直流电容滤波，以提供后端返驰式转换器高压的直流输入电压，此种电路架构的输入电流将严重失真导致功率因子不佳。上述电路虽然在移除高压直流电容并使返驰式转换器采用高功因的控制方法，可以改善输入电流波形以及功率因子，但输出电压却含有较高的二次纹波电压。此种单级高功因电路如图1所示，在单位功因下的输入电压及电流波形如图2所示，其输入功率为：Pin＝2VinIinsin2ωt＝VinIin(1-cos2ωt)(1)其中Vin及Iin为输入电压及输入电流的RMS值。假设输出电压经过调整为定值Vd，基于功率平衡，输出功率等于输入功率，因此输出功率Pd＝Pin，输出电流可以求得为：公式(2)中id的直流成份Io为提供负载电流，二次电流成份Ic2则对输出电容作充放电形成二次侧的无功，其将造成输出电压具有二次纹波。此电压二次纹波的大小为：由于ω为频点很低的市电频率，由公式(3)可以看出若要有较低的二次纹波输出电压需要使用非常大的输出电容，显然实际当中很难做到。因此，现有技术中存在二次纹波输出电压过高导致使用较大的输出电容的问题。
技术实现思路
本专利技术提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路，解决现有技术中存在二次纹波输出电压过高导致使用较大的输出电容的问题。本专利技术第一方面提供一种单级高功因低纹波电压输出转换器电路，所述单级高功因低纹波电压输出转换器电路包括交流输入电源、滤波模块、整流模块、二次无功吸收模块、开关模块以及转换模块，所述二次无功吸收模块包括第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能器件以及二次无功吸收器件；所述交流输入电源、所述滤波模块以及所述整流模块依次相连，所述整流模块的第一输出端连接所述第一单向导通器件的输出端和所述第一储能器件的第一端，所述第一储能器件的第二端连接所述二次无功吸收器件的第一端和所述转换模块的第一输入端，所述第一单向导通器件的输入端连接所述第二单向导通器件的输出端和所述二次无功吸收器件的第二端，所述第二单向导通器件的输入端连接所述开关模块的输出端和所述整流模块的第二输出端，所述开关模块的输入端连接所述转换模块的第二输入端，所述转换模块的输出端连接负载；所述整流模块的输出电压高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述第一储能器件和所述转换模块进行放电，使所述第一储能器件和所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述第一储能器件向所述二次无功吸收器件进行释能，所述转换模块向所述负载进行释能；所述整流模块的输出电压不高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述转换模块进行放电，使所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述转换模块向所述负载进行释能。本专利技术提供单级高功因低纹波电压输出转换器电路，在二次无功吸收模块中设置二次无功吸收器件，用于吸收电路中的二次无功，实现二次无功吸收模块中的电流与转换模块的输出电流几乎相同，进而减少了二次电流成分，即不需要将输出电容设置过大，仅用以衰减高频波纹电流及提供负载瞬间变化时的储能即可。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术提供的单极高功因电路的结构示意图；图2是现有技术提供的高功因电路的的电压及电流波形图；图3是本专利技术实施例提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路的电路图；图5是本专利技术实施例提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路中输入电压(Vin)高于二次无功吸收器件的电压(Vd)时的电流波形；图6是图5中t0至t1时间段的电流流向示意图；图7是图5中t1至t2时间段的电流流向示意图；图8是图5中t2至t3时间段的电流流向示意图；图9是图5中t3至t4时间段的电流流向示意图；图10是本专利技术实施例提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路中输入电压(Vin)低于二次无功吸收器件的电压(Vd)时的电流波形；图11是图10中t0至t1时间段的电流流向示意图；图12是图10中t1至t2时间段的电流流向示意图；图13是图10中t2至t3时间段的电流流向示意图；图14是本专利技术实施例提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路的仿真电路的电路图；图15是图14提供的仿真电路的仿真结果波形图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术实施例一提供一种单级高功因低纹波电压输出转换器电路，如图3所示，单级高功因低纹波电压输出转换器电路包括交流输入电源101、滤波模块102、整流模块103、二次无功吸收模块104、开关模块106以及转换模块105，二次无功吸收模块104包括第一单向导通器件111、第二单向导通器件113、第一储能器件110以及二次无功吸收器件112；交流输入电源101、滤波模块102以及整流模块103依次相连，整流模块103的第一输出端连接第一单向导通器件111的输出端和第一储能器件110的第一端，第一储能器件110的第二端连接二次无功吸收器件112的第一端和转换模块105的第一输入端，第一单向导通器件111的输入端连接第二单向导通器件113的输出端和二次无功吸收器件112的第二端，第二单向导通器件113的输入端连接开关模块106的输出端和整流模块103的第二输出端，开关模块106的输入端连接转换模块105的第二输入端，转换模块105的输出端连接负载；整流模块103的输出电压高于二次无功吸收器件112的电压时，当开关模块106处于导通时，二次无功吸收器件112向第一储能器件110和转换模块105进行放电，使第一储能器件110和转换模块105进行储能，当开关模块106处于关断时，第一储能器件110向二次无功吸收器件112进行释能，转换模块105向负载进行释能；整流模块103的输出电压不高于二次无功吸收器件112的电压时，当开关模块106处于导通时，二次无功吸收器件112向转换模块105进行放电，使转换模块105进行储能，当开关模块106处于关断时，转换模块105向负载进行释能。在本专利技术实施例中，滤波模块102用于对交流输入电源101进行滤波，滤波模块102可以为EMI滤波器。在本专利技术实施例中，整流模块103用于对输入的交流电源进行整流，整流模块103可以为二极管。在本专利技术实施例中，第一单向导通器件111和第二单向导通器件113用于实现单向导通，优选的，第一单向导通器件111和第二单向导通器件113为二极管，第一储能器件110用于储能和释能，第一储能器件110可以为电感。在本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单级高功因低纹波电压输出转换器电路，其特征在于，所述单级高功因低纹波电压输出转换器电路包括交流输入电源、滤波模块、整流模块、二次无功吸收模块、开关模块以及转换模块，所述二次无功吸收模块包括第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能器件以及二次无功吸收器件；所述交流输入电源、所述滤波模块以及所述整流模块依次相连，所述整流模块的第一输出端连接所述第一单向导通器件的输出端和所述第一储能器件的第一端，所述第一储能器件的第二端连接所述二次无功吸收器件的第一端和所述转换模块的第一输入端，所述第一单向导通器件的输入端连接所述第二单向导通器件的输出端和所述二次无功吸收器件的第二端，所述第二单向导通器件的输入端连接所述开关模块的输出端和所述整流模块的第二输出端，所述开关模块的输入端连接所述转换模块的第二输入端，所述转换模块的输出端连接负载；所述整流模块的输出电压高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述第一储能器件和所述转换模块进行放电，使所述第一储能器件和所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述第一储能器件向所述二次无功吸收器件进行释能，所述转换模块向所述负载进行释能；所述整流模块的输出电压不高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述转换模块进行放电，使所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述转换模块向所述负载进行释能。...

【技术特征摘要】
1.一种单级高功因低纹波电压输出转换器电路，其特征在于，所述单级高功因低纹波电压输出转换器电路包括交流输入电源、滤波模块、整流模块、二次无功吸收模块、开关模块以及转换模块，所述二次无功吸收模块包括第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能器件以及二次无功吸收器件；所述交流输入电源、所述滤波模块以及所述整流模块依次相连，所述整流模块的第一输出端连接所述第一单向导通器件的输出端和所述第一储能器件的第一端，所述第一储能器件的第二端连接所述二次无功吸收器件的第一端和所述转换模块的第一输入端，所述第一单向导通器件的输入端连接所述第二单向导通器件的输出端和所述二次无功吸收器件的第二端，所述第二单向导通器件的输入端连接所述开关模块的输出端和所述整流模块的第二输出端，所述开关模块的输入端连接所述转换模块的第二输入端，所述转换模块的输出端连接负载；所述整流模块的输出电压高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述第一储能器件和所述转换模块进行放电，使所述第一储能器件和所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述第一储能器件向所述二次无功吸收器件进行释能，所述转换模块向所述负载进行释能；所述整流模块的输出电压不高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述转换模块进行放电，使所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述转换模块向所述负载进行释能。2.如权利要求1所述的单级高功因低纹波电压输出转换器电路，其特征在于，所述转换模块包括变压器、第三单向导通器件以及第二储能器件；所述变压器的同相输入端为所述转换模块的第一输入端，所述变压器的反相输入端为所述转换模块的第二输入端，所述变压器的反相输出端连接所述第三单向导通器件的输入端，所述第三单向导通器件的输出端连接所述第二储能器件的第一端，所述第二储能器件的第二端连接所述变压器的同相输出端；所述整流模块的输出电压高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国勇，吴国军，吴海洋，翟基虎，
申请(专利权)人：深圳市拓革科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44