一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置，包括双向转换开关单元、输入滤波单元、开关变换单元、输出滤波单元、控制单元。本实用新型专利技术的控制单元根据外部通讯命令或者对外部其他电压、电流信号的判断，可控制双向转换开关单元切换输入输出的端口连接点，同时配合输入输出可以使该交流电路工作于升压、降压或者待机三种工作模式；从而实现所需相对稳定的输出电压，而不受输入电压的波动影响；同时本实用新型专利技术也适用于单相交流电源，三相三线或者三相四线交流电源。相三线或者三相四线交流电源。相三线或者三相四线交流电源。

【技术实现步骤摘要】
一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置


[0001]本技术涉及开关电源，具体涉及一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置。

技术介绍

[0002]如今全世界供电电网制式不一，有110VAC电网，有220VAC，有230VAC，甚至240VAC等，同时由于各种原因，电压到用户端或者电器端时候，电压还可能会出现正偏或者负偏，因此可能导致用电负载不适用。所以如亚洲用户的电器设备因出差带到欧洲时，或者说中国客户到日本，美国等都可能就需要增加一个稳压器，传统的解决办法是设计一个通用的电源，或者在设备端配一个大型的复杂的稳压器，当用电设备较大的时候，如果对电网的电能质量要求不是很高的，该稳压器可能是传统的低频稳压器，因此体积庞大，同时在功率较小的领域性价比差；所以有必要设计一种新的稳压器，使其在满足用户的需求时，又具有较好的性价比。

技术实现思路

[0003]技术目的：本技术的目的在于提供一种能够解决现有交流稳压变换装置设计复杂、低频非隔离体积笨重且性价比低的技术问题的非隔离型单相交流稳压电源变换装置。
[0004]技术方案：本技术包括非隔离型单相交流稳压电源变换装置，包括双向转换开关单元、输入滤波单元、开关变换单元、输出滤波单元、控制单元，所述双向转换开关单元的第一交流输入端连接输入交流源，双向转换开关单元的第二交流输出端连接输出交流等效负载，双向转换开关单元的第一交流输出端接输入滤波单元输入端，双向转换开关单元的第二交流输入端接输出滤波单元的输出端；所述输入滤波单元的输出端与开关变换单元的输入端连接，输出滤波单元的输入端与开关变换单元的输出端连接。
[0005]所述控制单元包括运算处理单元、信号采样、辅助电源、驱动单元，分别与输入交流源、输出交流等效负载、双向转换开关单元、开关变换单元连接。
[0006]所述控制单元还包括通讯单元，用以对外通讯。
[0007]所述双向转换开关单元包括第一双选开关K1和第二双选开关K2，第一双选开关K1和第二双选开关K2的一端连接交流输入端，第一双选开关K1的另一端连接输入滤波单元，第二双选开关K2的另一端连接输出滤波单元。
[0008]所述第一双选开关K1和第二双选开关K2均采用可双向流通电流和可关断的开关。
[0009]所述开关变换单元包括第一电容C1、第三开关K3、第四开关K4、第一电感L1及第二电容C2，所述第一电容C1并联在交流输入的1号端口与3号端口之间；所述第三开关K3一端与交流输入的1号端口连接，第三开关K3另一端分别连接第一电感L1一端、第四开关K4一端；所述第四开关K4另一端与交流输入的3号端口连接；所述第一电感L1另一端与交流输出的2号端口连接；所述第二电容C2并联在交流输出的2号端口与3号端口之间。
[0010]有益效果：本技术与现有技术相比，其有益效果在于：(1)通过对双向转换开
关单元及开关变换单元的控制，使稳压电路实现升压或者降压，从而输出稳定的电压；(2)在负载可以接受非标准正弦交流电压时，还可以使开关变换单元在频率周期内只是部分输入区间端工作，从而实现高效；(3)利用开关变换单元的高频工作，从而是该变化电路相比传统的工频稳压器体积更小，性价比更高。
附图说明
[0011]图1为本技术的结构框图；
[0012]图2为图1中双向转换开关单元的电路示意图；
[0013]图3为图1中控制单元的结构框图；
[0014]图4为图1中开关变换单元的示意图一；
[0015]图5为图1中开关变换单元的示意图二；
[0016]图6为图1中开关变换单元的示意图三；
[0017]图7为图1中开关变换单元中的开关示意图；
[0018]图8为图4的变换装置降压模式工作示意图；
[0019]图9为图4的变换装置升压模式工作示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施方式和说明书附图对本技术的技术方案作进一步介绍。
[0021]如图1所示，本技术包括双向转换开关单元、输入滤波单元、开关变换单元、输出滤波单元、控制单元。双向转换开关单元的有四个接口，双向转换开关单元的第一交流输入端连接输入交流源，双向转换开关单元的第二交流输出端连接输出交流等效负载，双向转换开关单元的第一交流输出端接输入滤波单元输入端，双向转换开关单元的第二交流输入端接输出滤波单元的输出端；输入滤波单元的输出端与开关变换单元的输入端连接，输出滤波单元的输入端与开关变换单元的输出端连接。
[0022]如图2所示，双向转换开关单元连接在交流L线输入端于输出端之间，包括第一双选开关K1和第二双选开关K2，第一双选开关K1和第二双选开关K2的一端连接AC(交流)输入端，第一双选开关K1的另一端连接输入滤波单元，第二双选开关K2的另一端连接输出滤波单元。也可以与开关变换单元直接连接，可以没有输入滤波器单元或者没有输出滤波器单元。
[0023]如图3所示，控制单元包括运算处理单元、信号采样、辅助电源、驱动单元，分别与输入交流源、输出交流等效负载、双向转换开关单元、开关变换单元连接。同时，控制单元也可以包含通讯单元，可以对外进行通讯。
[0024]如图4所示，开关变换单元为单相交流开关变换单元，包括第一电容C1、第三开关K3、第四开关K4、第一电感L1及第二电容C2，第一电容C1并联在交流输入的1号端口与3号端口之间；所述第三开关K3一端与交流输入的1号端口连接，第三开关K3另一端分别连接第一电感L1一端、第四开关K4一端；所述第四开关K4另一端与交流输入的3号端口连接；所述第一电感L1另一端与交流输出的2号端口连接；所述第二电容C2并联在交流输出的2号端口与3号端口之间。
[0025]如图7所示，a
‑
f是第三开关K3及第四开关K4可行的组成形态，均是可双向流通电
流和可关断的开关，且是可高频电驱动信号控制开通与关断的半导体器件，如MOS管或IGBT管等。开关管反并二极管可以是集成或者寄生的二极管，也可以是外加的单独二极。
[0026]本申请还包括一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置的控制方法，包括以下步骤：
[0027](1)控制单元对电压信号或者外部通讯命令进行处理；
[0028](2)判定变换装置需要在待机模式、升压模式还是降压模式下工作；
[0029](3)控制单元控制双向转换开关单元中的第一开关K1、第二双选开关K2连接到高压端或低压端。
[0030]步骤(3)中，控制单元还对开关变换单元的第三开关K3及第四开关K4施加控制信号，使开关变换单元工作在等效升压电路模式或等效降压电路模式。在升压或者降压模式下，控制单元控制开关变换单元的第三开关K3及第四开关K4，使其在交流电压的频率周期的固定区间工作，提供非标准正弦的交流电压，从而输出电压相比交流输入电压在该工作区间段产生升压或者降压。
[0031]以下以实施例一的电路为例对上述控制方法进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置，其特征在于：包括双向转换开关单元、输入滤波单元、开关变换单元、输出滤波单元、控制单元，所述双向转换开关单元的第一交流输入端连接输入交流源，双向转换开关单元的第二交流输出端连接输出交流等效负载，双向转换开关单元的第一交流输出端接输入滤波单元输入端，双向转换开关单元的第二交流输入端接输出滤波单元的输出端；所述输入滤波单元的输出端与开关变换单元的输入端连接，输出滤波单元的输入端与开关变换单元的输出端连接。2.根据权利要求1所述非隔离型单相交流稳压电源变换装置，其特征在于：所述控制单元包括运算处理单元、信号采样、辅助电源、驱动单元，分别与输入交流源、输出交流等效负载、双向转换开关单元、开关变换单元连接。3.根据权利要求2所述非隔离型单相交流稳压电源变换装置，其特征在于：所述控制单元还包括通讯单元，用以对外通讯。4.根据权利要求1所述非隔离型单相交流稳压电源变换装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伦全，周涛，谭魏明，
申请(专利权)人：南京熊猫电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：