一种适应高压输入小体积的ACDC变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适应高压输入小体积的ACDC变换装置，包括AC‑DC变换电路，所述AC‑DC变换电路的输出端与第一电容和第一开关组成的串联支路并联，还包括一交流检测控制电路，检测所述AC‑DC变换电路输入端的交流电压，并在所述交流电压大于第一设定值时关断所述第一开关，在所述交流电压小于第二设定值时开通所述第一开关。本发明专利技术的技术方案提高了ACDC变换装置的功率密度，并且将后级变换电路的输入范围被限制在一定值以内，降低了后级变换电路中开关器件的电压应力。

【技术实现步骤摘要】
一种适应高压输入小体积的ACDC变换装置
本专利技术是有关电源技术，且特别是有关于高压输入的适配器、充电器等ACDC变换装置。
技术介绍
快充技术的发展，要求适配器、充电器等电源具备更高的功率密度。电源中开关器件跟随材料的发展，其开关频率得以不断提高，变压器、滤波器等磁性原件的体积大大减小，但是高压的电解电容的体积一直无法减小。如图1所示，如果Vin=264V，则整流后直流电压Vmid=373VDC，C1需要使用400V的电解电容，如果Vin=350V，则整流后直流电压Vmid=495V，C1需要定制至少500V的电解或用两个400V的电解串联，这增加了整个电源的体积和成本。
技术实现思路
本专利技术正是思及于此，提供一种适应高压输入小体积的ACDC变换装置，通过减小AC-DC变换电路输出端储能电容的体积，实现了超小体积，降低了后级变换电路的输入电压的范围，减小了后级变换电路的电压应力，增加了AC-DC变换电路输入电压的范围。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种ACDC变换装置，包括AC-DC变换电路，所述AC-DC变换电路的输出端与第一电容和第一开关组成的串联支路并联，还包括一交流检测控制电路，所述交流检测控制电路检测所述AC-DC变换电路输入端的交流电压，并在所述交流电压大于第一设定值时关断所述第一开关，在所述交流电压小于第二设定值时开通所述第一开关。上述ACDC变换装置，还包括后级变换电路，所述后级变换电路的输入端与所述第一电容并联。上述ACDC变换装置，还包括一缓冲释放电路，所述缓冲释放电路与所述第一开关的并联，箝位所述第一开关两端的电压。上述缓冲释放电路，包括第二电容和第二开关，所述第二电容经过所述第二开关与所述第一开关并联，所述第一开关两端的电压高于所述第二电容两端的电压时所述第二开关导通，所述第二电容箝位所述第一开关两端电压。上述缓冲释放电路，还包括第三开关，在所述第一开关导通后其自然导通，将所述第二电容与第一电容并联，将所述第二电容的能量释放给所述第一电容。上述AC-DC变换电路为一全桥整流电路。上述交流检测控制电路检测所述AC-DC变换电路输出端的电压。上述交流检测电路包括一比较器，所述比较器将所述AC-DC变换电路输出端的电压检测值与所述第一设定值或第二设定值进行比较。上述ACDC变换装置，还包括第四开关，所述第四开关并联与所述第一开关的栅极和源极之间，所述第一开关中的电流过高时，所述第四开关导通。上述ACDC变换装置，还包括第六电阻，所述第六电阻与所述第一开关串联，所述第四开关的基极和发射极并联与所述第六电阻的两端。上述ACDC变换装置，还包括第七电阻，所述第七电阻串联与所述第四开关的基极。上述交流检测电路还包括一半波整流电路，将所述输入端电压整流后输入至所述比较器。上述还包括第一二极管，所述第一二极管串联所述AC-DC变换电路输出端与所述第一电容之间。在所述AC-DC变换电路的输入电压高于设定值时，所述AC-DC变换电路停止为所述第一电容提供电能，该技术方案降低了对第一电容的耐压要求，可以减小电容体积，并使得ACDC变换装置能够应有与更多的市场环境，例如可同时适用于中国市场vac=220V或者印度市场vac=350V。另外，更重要的是降低了后级变换电路中开关的电压应力，并能通过缓冲释放电路把吸收的能量释放给后级变换电路，减低能量损失。为让专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1为AC-DC变换电路的示意图。图2为本专利技术的ACDC变换装置第一种实施例的电路示意图。图3为本专利技术的ACDC变换装置第二种实施例的电路示意图。图4为本专利技术的ACDC变换装置第三种实施例的电路示意图。图5为图6中部分信号的波形示意图。图6为图2所示实施例的电路示意图。图7为图3所示实施例的电路示意图。图8为图7所示实施例中加入浪涌抑制电路的电路示意图。图9为图8所示实施例中加入漏感吸收电路的电路示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术中所述的“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。另外，凡可能之处，在图示及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。本专利技术的技术方案减小了ACDC变换装置中中间直流母线电容的体积，同时使得储能电容温度不高，纹波电流较小。该方案同时使得后级变换电路的输入范围变窄，后级变换电路可以针对窄范围输入进行优化设计，降低后级变换器的器件的电压应力。方便器件选型和成本优化。如图2所示本专利技术一种ACDC变换装置20，包括AC-DC变换电路21，所述AC-DC变换电路21的输入端IN并联交流输入电压vin，所述AC-DC变换电路21的输出端MID与电容C1和开关S1组成的串联支路并联，本实施例中开关S1串联与AC-DC变换电路21的输出负端和电容C1的负端之间，交流检测控制电路22的输入端与所述AC-DC变换电路21输入端IN并联，检测电压vin，并在所述电压vin大于第一设定值时关断所述开关S1，在所述电压vin小于第二设定值时开通所述开关S1。如图3所示，为本专利技术的另一实施例，与图2所示实施例不同的是，该实施例中交流检测控制电路32检测AC-DC变换电路31的输出端MID电压Vmid，所述电压Vmid与电压vin直接关联，所以检测电压Vmid等效于检测电压vin。如图4所示，为本专利技术的另一实施例，与图3所示实施例不同的是，该实施例中开关S1串联在AC-DC变换电路41的输出正极和电容C1正极之间，其工作原理与图2和图3所示实施例相同。本专利技术通过在AC-DC变换电路与电容C1之间串联开关S1，在输入电压vin的波峰附近切断AC-DC变换电路和电容C1的联通，来实现电容C1应用于超过自己额定值的输入耐压的环境，可以用普通400-450VDC电解做高输入电压的整流，如印度市场的可达420VAC的交流输入，也可以实现用中压电解（如250VDC）做宽范围输入（如90-264VAC）的电源，因为同等容量中压电解的体积小于高压电解，可以降低充电器/适配器的体积。如图6所示，为图2的一具体实施例电路示意图，图6中二极管D1、D2、D3和D4组成全桥电路，构成AC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ACDC变换装置，包括AC-DC变换电路，其特征在于，所述AC-DC变换电路的输出端与第一电容和第一开关组成的串联支路并联，还包括一交流检测控制电路，所述交流检测控制电路检测所述AC-DC变换电路输入端的电压，并在所述AC-DC变换电路输入端的电压大于第一设定值时关断所述第一开关，在所述AC-DC变换电路输入端的电压小于第二设定值时开通所述第一开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种ACDC变换装置，包括AC-DC变换电路，其特征在于，所述AC-DC变换电路的输出端与第一电容和第一开关组成的串联支路并联，还包括一交流检测控制电路，所述交流检测控制电路检测所述AC-DC变换电路输入端的电压，并在所述AC-DC变换电路输入端的电压大于第一设定值时关断所述第一开关，在所述AC-DC变换电路输入端的电压小于第二设定值时开通所述第一开关。


2.如权利要求1所述ACDC变换装置，其特征在于，还包括后级变换电路，所述后级变换电路的输入端与所述第一电容并联。


3.如权利要求2所述ACDC变换装置，其特征在于，还包括一缓冲释放电路，所述缓冲释放电路与所述第一开关的并联，箝位所述第一开关两端的电压。


4.如权利要求3所述ACDC变换装置，其特征在于，所述缓冲释放电路，包括第二电容和第二开关，所述第二电容经过所述第二开关与所述第一开关并联，所述第一开关两端的电压高于所述第二电容两端的电压时所述第二开关导通，所述第二电容箝位所述第一开关两端电压。


5.如权利要求4所述ACDC变换装置，其特征在于，所述缓冲释放电路，还包括第三开关，在所述第一开关导通后其自然导通，将所述第二电容与第一电容并联，将所述第二电容的能量释放给所述第一电容。


6.如权利要求5所述ACDC变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春明，孙超，李林凯，
申请(专利权)人：华源智信半导体深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44