一种电源转换电路及充电枪电路制造技术

本发明专利技术涉及电路领域，特别地涉及一种电源转换电路及充电枪电路。本发明专利技术公开了一种电源转换电路及充电枪电路，其中，电源转换电路及包括图腾柱式PFC电路，图腾柱式PFC电路的同步整流管由具有体二极管的晶体管来实现，同步整流管的控制策略为：当该电源转换电路工作在轻载状态下时，同步整流管不做控制而处于截止状态；当该电源转换电路工作在重载状态下时，同步整流管被控制跟随输入的交流电源的正负进行相应导通。本发明专利技术可以有效减小同步整流管的发热损耗，提升电路整体的工作效率，并提高了电路的安全性和可靠性。电路的安全性和可靠性。电路的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电源转换电路及充电枪电路


[0001]本专利技术属于电路领域，具体地涉及一种电源转换电路及充电枪电路。

技术介绍

[0002]2021年，全球市场新能源汽车年销量突破650万辆，同比增长108％；我国新能源汽车年销量突破352万辆，同比增长157.5％。受新能源汽车销量增速影响，市场对新能源汽车充电产品的需求稳步上升。新能源汽车充电产品是用于将交流电能变换为直流电能为新能源汽车充电，由于在变换过程中会产生谐波电流，因此现有的新能源汽车充电产品中都会设有PFC(功率因数校正)电路来减小谐波电流，而图腾柱式PFC电路由于器件较少，电路结构简单，已被越来越广泛地使用，但现有的图腾柱式PFC电路的同步整流管的发热损耗还是较大，降低了电路整体的工作效率，导致电路的安全性和可靠性也较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电源转换电路用以解决上述存在的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电源转换电路，包括图腾柱式PFC电路，图腾柱式PFC电路的同步整流管由具有体二极管的晶体管来实现，同步整流管的控制策略为：当该电源转换电路工作在轻载状态下时，同步整流管不做控制而处于截止状态；当该电源转换电路工作在重载状态下时，同步整流管被控制跟随输入的交流电源的正负进行相应导通。
[0005]进一步的，所述图腾柱式PFC电路的输入端上串接有预充电电路，预充电电路包括并联设置的预充电阻单元和第一预充开关单元。
[0006]更进一步的，所述预充电电路还包括第二预充开关单元，第二预充开关单元串接在预充电阻单元的支路上。
[0007]更进一步的，所述第一预充开关单元和第二预充开关单元均采用继电器来实现。
[0008]进一步的，所述预充电阻单元采用防浪涌电流电阻器来实现。
[0009]更进一步的，所述预充电阻单元采用NTC热敏电阻、PTC热敏电阻或功率电阻来实现。
[0010]进一步的，还包括全桥整流电路，全桥整流电路的输入端接该图腾柱式PFC电路的输入端，全桥整流电路的输出端接该图腾柱式PFC电路的输出端。
[0011]进一步的，所述图腾柱式PFC电路的上开关管和下开关管均由两个并联设置的晶体管构成。
[0012]进一步的，所述图腾柱式PFC电路的上开关管和下开关管的控制策略为：以输入电流的反馈控制为内环，以输出电压的反馈控制作为外环，并引入输入的交流电源对应的单位正弦信号与外环PID输出参数相乘作为内环PID的输入。
[0013]进一步的，还包括CLLLC谐振电路，CLLLC谐振电路的输入端接图腾柱式PFC电路的输出端。
[0014]本专利技术还公开了一种充电枪电路，设有上述的电源转换电路。
[0015]本专利技术的有益技术效果：
[0016]本专利技术可以有效减小同步整流管的发热损耗，提升电路整体的工作效率，并提高了电路的安全性和可靠性，且电路结构简单，易于实现。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
[0018]图1为本专利技术具体实施例的电源转换电路的电路原理图；
[0019]图2为本专利技术具体实施例的控制信号G3、G4的波形示意图；
[0020]图3为本专利技术具体实施例的控制信号G1、G2的波形示意图；
[0021]图4为本专利技术具体实施例的控制信号G1、G2的控制原理框图；
[0022]图5为本专利技术具体实施例的图腾柱式PFC电路逆变控制原理框图；
[0023]图6为本专利技术具体实施例的正弦波频率50Hz，三角波频率10kHz，幅值比0.778条件下仿真得到的交流输出波形图；
[0024]图7为本专利技术具体实施例的CLLLC谐振电路的电压增益比与频率关系图。
具体实施方式
[0025]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0026]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0027]如图1所示，一种电源转换电路，包括图腾柱式PFC电路1、CLLLC谐振电路2、预充电电路3和全桥整流电路4，预充电电路3串接在图腾柱式PFC电路1的输入端上，图腾柱式PFC电路1的输入端用于接输入的交流电源，全桥整流电路4的输入端接该图腾柱式PFC电路1的输入端，全桥整流电路4的输出端接该图腾柱式PFC电路1的输出端，CLLLC谐振电路2的输入端接图腾柱式PFC电路1的输出端。
[0028]具体的，本实施例中，图腾柱式PFC电路1包括功率电感L、上开关管、下开关管、同步整流管Q5和同步整流管Q6，上开关管、下开关管、同步整流管Q5和同步整流管Q6组成双桥臂，上开关管和下开关管之间的节点接功率电感L的第一端，功率电感L的第二端作为该图腾柱式PFC电路1的一输入端，同步整流管Q5和同步整流管Q6之间的节点作为该图腾柱式PFC电路1的另一输入端。
[0029]同步整流管Q5和同步整流管Q6均为MOS管，易于实现，能耗低，成本低，但并不限于此，在一些实施例中，同步整流管Q5和同步整流管Q6也可以采用IGBT管等其它具有体二极管的晶体管来实现。
[0030]本具体实施例中，上开关管由并联的MOS管Q1和Q3构成，下开关管由并联的MOS管
Q2和Q4构成，上开关管和下开关管均采用两个并联的MOS管构成，可以分摊能耗，减小单个MOS管的发热量，保护MOS管Q1、Q2、Q3和Q4不易被烧坏，从而提升电路的安全性和可靠性，但并不限于此，在一些实施例中，上开关管和下开关管也可以由单个MOS管构成；在另一些实施例中，上开关管和下开关管也可以采用其它晶体管，如IGBT管等构成。
[0031]预充电电路3串接在功率电感L的第二端上，预充电电路3包括并联设置的预充电阻单元和第一预充开关单元。在图腾柱式PFC电路1启动时通过预充电阻单元可以有效抑制其产生的浪涌电流，减少开关元器件受到的瞬态冲击，提高电路工作的鲁棒性；在图腾柱式PFC电路1工作时通过第一预充开关单元使预充电阻单元短路，使图腾柱式PFC电路1能正常工作。
[0032]本具体实施例中，预充电阻单元优选采用NTC热敏电阻R构成，可以大大减小预充电阻单元的发热量，提高可靠性，当然，在一些实施例中，预充电阻单元也可以采用PTC热敏电阻或功率电阻等其它防浪涌电流电阻器来实现；第一预充开关单元由继电器RLY1构成，耐压高，导通能耗小，但并不限于此，在一些实施例中，第一预充开关单元也可以采用其它开关电路，如MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源转换电路，包括图腾柱式PFC电路，其特征在于：图腾柱式PFC电路的同步整流管由具有体二极管的晶体管来实现，同步整流管的控制策略为：当该电源转换电路工作在轻载状态下时，同步整流管不做控制而处于截止状态；当该电源转换电路工作在重载状态下时，同步整流管被控制跟随输入的交流电源的正负进行相应导通。2.根据权利要求1所述的电源转换电路，其特征在于：所述图腾柱式PFC电路的输入端上串接有预充电电路，预充电电路包括并联设置的预充电阻单元和第一预充开关单元。3.根据权利要求2所述的电源转换电路，其特征在于：所述预充电电路还包括第二预充开关单元，第二预充开关单元串接在预充电阻单元的支路上。4.根据权利要求3所述的电源转换电路，其特征在于：所述第一预充开关单元和第二预充开关单元均采用继电器来实现。5.根据权利要求2所述的电源转换电路，其特征在于：所述预充电阻单元采用防浪涌电流电阻器来实现。6.根据权利要求5所述的电源转换电路，其特征在于：所述预充电阻单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文辉，秦松，宋平，
申请(专利权)人：厦门宏发汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：