AC/DC变换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种AC/DC变换电路，该AC/DC变换电路分别连接电网和负载，包括：交流直流变换模块、直流侧电容及脉动电压抵消模块。交流直流变换模块对电网交流电进行整流，得到包含脉动电压的直流侧电压，脉动电压抵消模块将脉动电压与一直流偏置电压的和作为脉动电压抵消模块的电压指令信号，控制脉动电压抵消模块的输出电压跟踪电压指令信号，以抵消负载上的脉动电压；直流偏置电压大于脉动电压的振幅。本实用新型专利技术在负载支路上串联脉动电压抵消模块，对负载上的脉动电压进行跟踪，能够在消除负载上脉动电压的同时，降低AC/DC变换电路的成本和体积。

AC / DC conversion circuit

【技术实现步骤摘要】
AC/DC变换电路
本技术涉及电源变换器
，尤其涉及AC/DC变换电路。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。当AC/DC变换电路中的AC/DC变换器连接内阻较低的负载(例如电池或者LED灯)时，AC/DC变换电路中AC/DC变换器输出的直流电压包含两倍于电网频率的脉动电压。该脉动电压会导致负载中流过较大的脉动电流，从而降低负载寿命。现有技术中通常采用两级变换器消除负载的脉动电压。第一级变换器为AC/DC变换器，实现功率因数校正、降低电网输出的交流电的谐波电流(谐波电流包含脉动电流)。电网输出的交流电包含了两倍于电网频率的脉动功率，因此，AC/DC变换器的输出中也包含了两倍于电网频率的脉动电压。第二级变换器为DC/DC变换器，实现负载电压的调节、消除负载的脉动电压。但是，现有的AC/DC变换电路，实现消除负载的脉动电压所需的元器件较多，且采用的两级变换器均为全功率变换器，由此导致消除AC/DC变换电路中负载的脉动电压的成本较高，且AC/DC变换电路的体积也较大。因此，现有消除AC/DC变换电路中负载的脉动电压时，存在成本高、体积大的问题。
技术实现思路
本技术实施例提供一种AC/DC变换电路，分别连接电网和负载，用以在实现消除AC/DC变换电路中负载的脉动电压时，降低AC/DC变换电路的成本和体积，该AC/DC变换电路包括：交流直流变换模块、直流侧电容及脉动电压抵消模块；r>交流直流变换模块的第一端和第二端分别连接电网的第一端和第二端，交流直流变换模块的第三端和第四端分别连接直流侧电容的第一端和第二端，脉动电压抵消模块的第一端和第二端分别连接直流侧电容的第一端和第二端，脉动电压抵消模块的第一输出端连接负载的第二端，脉动电压抵消模块的第二输出端连接直流侧电容的第一端或第二端，使得脉动电压抵消模块与负载串联后连接在直流侧电容的两端。交流直流变换模块用于对电网交流电进行整流，得到包含脉动电压的直流侧电压；脉动电压的频率为电网频率的两倍，脉动电压抵消模块用于将脉动电压与一直流偏置电压的和作为脉动电压抵消模块的电压指令信号，控制脉动电压抵消模块的输出电压跟踪电压指令信号，以抵消负载上的脉动电压；其中，直流偏置电压大于脉动电压的振幅。本技术实施例中，交流直流变换模块对电网交流电进行整流，得到包含脉动电压的直流侧电压；串联在负载支路上的脉动电压抵消模块将脉动电压与一直流偏置电压的和作为脉动电压抵消模块的电压指令信号，控制脉动电压抵消模块的输出电压跟踪电压指令信号，以抵消负载上的脉动电压，直流偏置电压大于脉动电压的振幅。本技术实施例，仅需要在负载支路上串联脉动电压抵消模块，对负载上的脉动电压进行跟踪，因此，能够在消除负载上脉动电压的同时，降低AC/DC变换电路的成本和体积。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1(a)至图1(b)为本技术实施例提供的AC/DC变换电路的模块结构图；图2(a)至图2(b)为本技术实施例提供的AC/DC变换电路中脉动电压抵消模块20的结构框图；图3为本技术实施例提供的AC/DC变换电路中直流交流转换单元201的电路结构图；图4为本技术实施例提供的AC/DC变换电路中隔离单元202的电路结构图；图5为本技术实施例提供的AC/DC变换电路中整流单元203的电路结构图；图6为本技术实施例提供的AC/DC变换电路的另一模块结构图；图7为本技术实施例提供的AC/DC变换电路中交流直流变换模块10的结构框图；图8为本技术实施例提供的应用本技术后的仿真波形。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本技术实施例做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。图1(a)至图1(b)示出了本技术实施例提供的AC/DC变换电路的模块结构，为便于描述，仅示出了与本技术实施例相关的部分，详述如下：如图1(a)至图1(b)所示，AC/DC变换电路分别连接电网1和负载2，AC/DC变换电路包括：交流直流变换模块10、直流侧电容Cdc及脉动电压抵消模块20；交流直流变换模块10的第一端①和第二端②分别连接电网1的第一端①和第二端②，交流直流变换模块10的第三端③和第四端④分别连接直流侧电容Cdc的第一端①和第二端②，脉动电压抵消模块20的第一输出端③连接负载的第二端②，脉动电压抵消模块20的第二输出端④连接直流侧电容Cdc的第一端①(如图1(a)所示)或第二端②(如图1(b)所示)，使得脉动电压抵消模块20与负载2串联后连接在直流侧电容Cdc的两端。其中，若直流侧电容Cdc的第一端①为正母线，则直流侧电容Cdc的第二端②为负母线；若直流侧电容Cdc的第一端①为负母线，则直流侧电容Cdc的第二端②为正母线。交流直流变换模块10用于对电网交流电Vin进行整流，得到包含脉动电压Vc的直流侧电压Vdc；脉动电压Vc的频率为电网1频率的两倍，脉动电压抵消模块20用于将脉动电压Vc与一直流偏置电压Vb的和作为脉动电压抵消模块20的电压指令信号，控制脉动电压抵消模块20的输出电压跟踪电压指令信号，以抵消负载2上的脉动电压Vc；其中，直流偏置电压Vb大于脉动电压Vc的振幅。在本技术实施例中，交流直流变换模块10对电网交流电Vin进行整流后得到的直流测电压，包含了频率为电网1频率两倍的脉动电压Vc。其中，在一些实施例中，负载2包括电池或者LED灯，在其他的实施例中，负载2还包括除电池及LED灯之外的其他负载。鉴于负载2内阻很小，该脉动电压Vc会使得负载2中流过很大的脉动电流，从而降低负载2的寿命。基于此，申请人创造性的提出在负载2支路上串联一脉动抵消变换模块，用以抵消负载2上的脉动电压Vc，从而消除负载2上的脉动电流，提高负载2的使用寿命，使得AC/DC变换电路输出的脉动电流全部由直流侧电容Cdc提供，将负载2上的脉动电流控制成接近于零。该在负载2支路上串联一脉动抵消变换模块的方式，可以在实现消除负载2上的脉动电流的同时，降低AC/DC变换电路的体积，降低AC/DC变换电路的成本。在本技术的一实施例中，该脉动抵消变换模块包括DC/DC变换器，当AC/DC变换电路输出的脉动电流全部由直流侧电容Cdc提供时，由于DC/DC变换器输出只能是直流电压，因此需要加上一个直流偏置电压Vb，DC/DC变换器将脉动电压Vc与该直流偏置电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AC/DC变换电路，分别连接电网和负载，其特征在于，包括：/n交流直流变换模块、直流侧电容及脉动电压抵消模块；/n交流直流变换模块的第一端和第二端分别连接电网的第一端和第二端，交流直流变换模块的第三端和第四端分别连接直流侧电容的第一端和第二端，脉动电压抵消模块的第一端和第二端分别连接直流侧电容的第一端和第二端，脉动电压抵消模块的第一输出端连接负载的第二端，脉动电压抵消模块的第二输出端连接直流侧电容的第一端或第二端，使得脉动电压抵消模块与负载串联后连接在直流侧电容的两端；/n交流直流变换模块用于对电网交流电进行整流，得到包含脉动电压的直流侧电压；脉动电压的频率为电网频率的两倍，脉动电压抵消模块用于将脉动电压与一直流偏置电压的和作为脉动电压抵消模块的电压指令信号，控制脉动电压抵消模块的输出电压跟踪电压指令信号，以抵消负载上的脉动电压；/n其中，直流偏置电压大于脉动电压的振幅。/n

【技术特征摘要】
1.一种AC/DC变换电路，分别连接电网和负载，其特征在于，包括：
交流直流变换模块、直流侧电容及脉动电压抵消模块；
交流直流变换模块的第一端和第二端分别连接电网的第一端和第二端，交流直流变换模块的第三端和第四端分别连接直流侧电容的第一端和第二端，脉动电压抵消模块的第一端和第二端分别连接直流侧电容的第一端和第二端，脉动电压抵消模块的第一输出端连接负载的第二端，脉动电压抵消模块的第二输出端连接直流侧电容的第一端或第二端，使得脉动电压抵消模块与负载串联后连接在直流侧电容的两端；
交流直流变换模块用于对电网交流电进行整流，得到包含脉动电压的直流侧电压；脉动电压的频率为电网频率的两倍，脉动电压抵消模块用于将脉动电压与一直流偏置电压的和作为脉动电压抵消模块的电压指令信号，控制脉动电压抵消模块的输出电压跟踪电压指令信号，以抵消负载上的脉动电压；
其中，直流偏置电压大于脉动电压的振幅。


2.如权利要求1所述的AC/DC变换电路，其特征在于，通过如下方式确定脉动电压：
根据负载电压、负载电流、直流侧电容的阻抗及直流侧电压，确定脉动电压的幅度；
根据电网交流电的角频率确定脉动电压的电压基准；
根据脉动电压的幅度及脉动电压的电压基准，确定脉动电压。


3.如权利要求1所述的AC/DC变换电路，其特征在于，脉动电压抵消模块包括半桥PWM电路、全桥电路及谐振电路中的任意一种。


4.如权利要求1所述的AC/DC变换电路，其特征在于，脉动电压抵消模块包括：
直流交流转换单元、隔离单元、整流单元；
直流交流转换单元的第一端为脉动电压抵消模块的第一端，直流交流转换单元的第二端与隔离单元的第一端连接，隔离单元的第二端和第三端分别与整流单元的第一端和第二端连接，直流交流转换单元的第三端、隔离单元的第四端共接形成脉动电压抵消模块的第二端，整流单元的第三端及第四端分别为脉动电压抵消模块的第一输出端及第二输出端。


5.如权利要求4所述的AC/DC变换电路，其特征在于，直流交流转换单元包括：
第一开关管、第二开关管及第一电容；
第一开关管的漏极为直...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖奇，宋晋峰，
申请(专利权)人：乐金电子研发中心上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31