【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变换器，尤其涉及一种单级隔离ac-dc变换器。
技术介绍
1、随着社会的发展，ac-dc变换器在各个领域，如电动汽车上的使用也越来也多，用户在希望ac-dc变换器可以正常工作的同时提高变换器的功率密度，这也对ac-dc变换器的设计提出了更高的要求。
2、传统的ac-dc变换器是通过交流侧的耦合电感将ac电输入变压器，进而实现ac到dc的变换，这种ac-dc变换器存在很大缺陷，会存在需要在交流侧设计耦合电感才能实现ac到dc的变换的现象发生，即，这种ac-dc变换器会由于需要在交流侧设计耦合电感才能实现ac到dc的变换，进而影响ac-dc变换器功率密度的进一步提升。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提出一种单级隔离ac-dc变换器，旨在如何提高ac-dc变换器功率密度的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种单级隔离ac-dc变换器，所述单级隔离ac-dc变换器包括依次电性连接的原边桥臂开关电路、全耦合变压器和副边桥臂开关电路；所述单级隔离ac-dc变换器还包括与所述原边桥臂开关电路并联的母线电容单元；所述全耦合变压器的原边线圈还作为交流侧的耦合电感与交流源电性连接。
3、可选的，所述全耦合变压器包括磁芯、绕制在所述磁芯上的至少一组原边线圈组及与至少一组原边线圈组对应的副边线圈；所述磁芯上绕制的所述原边线圈组的数量与所述交流源的电压相数相同且一一对应；
4、所述原边线圈组包括由两个原边子线圈，其中一个原边子
5、可选的，当所述交流源为单相交流源时，所述原边桥臂开关电路包括第一原边桥臂和第二原边桥臂；所述第一原边桥臂的第一端与所述第二原边桥臂的第一端共接后构成所述原边桥臂开关电路的第一输出端连接至所述母线电容单元的第一端，所述第一原边桥臂的第二端与所述第二原边桥臂的第二端共接后连接至所述母线电容单元的第二端；
6、所述磁芯上绕制有一组原边线圈组，所述原边线圈组的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别连接至所述第一原边桥臂的桥臂中点、所述单相交流源及所述第二原边桥臂的桥臂中点。
7、可选的，所述第一原边桥臂包括第一mos管和第二mos管，所述第一mos管的漏极构成所述第一原边桥臂的第一端，所述第一mos管的源极与所述第二mos管的漏极共接后构成所述第一原边桥臂的桥臂中点，所述第二mos管的源极构成所述第一原边桥臂电路的第二端；
8、所述第二原边桥臂包括第三mos管和第四mos管，所述第三mos管的漏极构成所述第二原边桥臂的第一端，所述第三mos管的源极与所述第四mos管的漏极共接后构成所述第二原边桥臂的桥臂中点，所述第四mos管的源极构成所述第二原边桥臂电路的第二端。
9、可选的，所述原边桥臂开关电路还包括第一补偿桥臂，所述第一补偿桥臂包括第五mos管和第六mos管；
10、所述第五mos管的漏极构成所述第一补偿桥臂的第一端与所述原边桥臂开关电路的第一端和所述母线电容单元的第一端连接，所述第五mos管的源极与所述第六mos管的漏极共接构成所述第一补偿桥臂的中点连接至所述单相交流源，所述第六mos管的源极构成所述第一补偿桥臂的第二端与所述原边桥臂开关电路的第二端和所述母线电容单元的第二端连接。
11、可选的，当所述交流源为三相交流电时，所述原边桥臂开关电路包括第一桥臂组、第二桥臂组和第三桥臂组，每个桥臂组均由两个桥臂构成；
12、所述第一桥臂组的第一端、所述第二桥臂组的第一端和所述第三桥臂组的第一端共接后构成所述原边桥臂开关电路的第一输出端连接至所述母线电容单元的第一端；所述第一桥臂组的第二端、所述第二桥臂组的第二端和所述第三桥臂组的第二端共接后构成所述原边桥臂开关电路的第二输出端连接至所述母线电容单元的第二端；
13、所述全耦合变压器的磁芯上绕制有三组原边线圈组，第一原边线圈组的第一输入端、第二输入端、第三输入端分别连接至所述第一桥臂组中第一桥臂的桥臂中点、交流源的第一相电压、第一桥臂组中第二桥臂的桥臂中点；所述第二原边线圈组的第一输入端、第二输入端、第三输入端分别连接至所述第二桥臂组中第三桥臂的桥臂中点、交流源的第二相电压、第二桥臂组中第四桥臂的桥臂中点；所述第三原边线圈组的第一输入端、第二输入端、第三输入端分别连接至所述第三桥臂组中第五桥臂的桥臂中点、交流源的第三相电压、第三桥臂组中第六桥臂的桥臂中点。
14、可选的，所述第一桥臂组包括由第一mos管和第二mos管构成的第一桥臂、由第三mos管和第四mos管构成的第二桥臂；所述第一mos管的漏极与所述第三mos管的漏极共接后构成所述第一桥臂组的第一端，所述第二mos管的源极与所述第四mos管的源极共接后构成所述第一桥臂组的第二端，所述第一mos管的源极与所述第二mos管的漏极共接后构成所述第一桥臂的桥臂中点，所述第三mos管的源极与所述第四mos管的漏极共接后构成所述第二桥臂的桥臂中点；
15、所述第二桥臂组包括由第五mos管和第六mos管构成的第三桥臂、由第七mos管和第八mos管构成的第四桥臂；所述第五mos管的漏极与所述第七mos管的漏极连接作为所述第二桥臂组的第一端，所述第六mos管的源极与所述第八mos管的源极连接作为所述第二桥臂组的第二端，所述第五mos管的第源极与所述第六mos管的漏极连接作为所述第三桥臂的桥臂中点，所述第七mos管的源极与所述第八mos管的漏极连接作为所述第四桥臂的桥臂中点；
16、所述第三桥臂组包括由第九mos管和第十mos管构成的第五桥臂、第十一mos管和第十二mos管构成的第六桥臂；所述第九mos管的漏极与所述第十一mos管的漏极连接作为所述第三桥臂组的第一端，所述第十mos管的源极与所述第十二mos管的源极连接作为所述第三桥臂组的第二端，所述第九mos管的源极与所述第十mos管的漏极连接作为所述第五桥臂的桥臂中点，所述第十一mos管的源极与所述第十二mos管的漏极连接作为所述第六桥臂的桥臂中点。
17、可选的，所述原边桥臂开关电路还包括第二补偿桥臂，所述第二补偿桥臂由第一补偿mos管和第二补偿mos管构成，所述第一补偿mos管的漏极构成所述第二补偿桥臂的第一端与所述原边桥臂开关电路的第一输出端连接，所述第一补偿mos管的源极与所述第二补偿mos管的漏极共接构成所述第二补偿桥臂的桥臂中点连接至零线，所述第二补偿mos管的源极构成所述第二补偿桥臂的第二端连接至所述原边桥臂开关电路的第二输出端。
18、可选的，所述母本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述单级隔离AC-DC变换器包括依次电性连接的原边桥臂开关电路、全耦合变压器和副边桥臂开关电路；所述单级隔离AC-DC变换器还包括与所述原边桥臂开关电路并联的母线电容单元；所述全耦合变压器的原边线圈还作为交流侧的耦合电感与交流源电性连接。
2.如权利要求1所述单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述全耦合变压器包括磁芯、绕制在所述磁芯上的至少一组原边线圈组及与至少一组原边线圈组对应的副边线圈；所述磁芯上绕制的所述原边线圈组的数量与所述交流源的电压相数相同且一一对应；
3.如权利要求2所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，当所述交流源为单相交流源时，所述原边桥臂开关电路包括第一原边桥臂和第二原边桥臂；所述第一原边桥臂的第一端与所述第二原边桥臂的第一端共接后构成所述原边桥臂开关电路的第一输出端连接至所述母线电容单元的第一端，所述第一原边桥臂的第二端与所述第二原边桥臂的第二端共接后连接至所述母线电容单元的第二端；
4.如权利要求3所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述第一原边桥臂包括第一
5.如权利要求3所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述原边桥臂开关电路还包括第一补偿桥臂，所述第一补偿桥臂包括第五MOS管和第六MOS管；
6.如权利要求2所述单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，当所述交流源为三相交流电时，所述原边桥臂开关电路包括第一桥臂组、第二桥臂组和第三桥臂组，每个桥臂组均由两个桥臂构成；
7.如权利要求6所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述第一桥臂组包括由第一MOS管和第二MOS管构成的第一桥臂、由第三MOS管和第四MOS管构成的第二桥臂；所述第一MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极共接后构成所述第一桥臂组的第一端，所述第二MOS管的源极与所述第四MOS管的源极共接后构成所述第一桥臂组的第二端，所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极共接后构成所述第一桥臂的桥臂中点，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极共接后构成所述第二桥臂的桥臂中点；
8.如权利要求7所述单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述原边桥臂开关电路还包括第二补偿桥臂，所述第二补偿桥臂由第一补偿MOS管和第二补偿MOS管构成，所述第一补偿MOS管的漏极构成所述第二补偿桥臂的第一端与所述原边桥臂开关电路的第一输出端连接，所述第一补偿MOS管的源极与所述第二补偿MOS管的漏极共接构成所述第二补偿桥臂的桥臂中点连接至零线，所述第二补偿MOS管的源极构成所述第二补偿桥臂的第二端连接至所述原边桥臂开关电路的第二输出端。
9.如权利要求8所述单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述母线电容单元包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端连接至所述原边桥臂开关电路的第一输出端，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端共接后构成所述母线电容单元的中点，所述第二电容的第二端连接至所述原边桥臂开关电路的第二输出端；
10.如权利要求2所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述副边桥臂开关电路由包括两个副边桥臂，每个副边桥臂均由两个MOS管串联组成；第一副边桥臂的桥臂中点构成所述副边桥臂开关电路的第一输入端连接至所述副边线圈的同名端，第二副边桥臂的桥臂中点构成所述副边桥臂开关电路的第二输入端连接至所述副边线圈的异名端，所述第一副边桥臂的第一端和所述第二副边桥臂的第一端共接后构成所述副边桥臂开关电路的第一输出端，所述第一副边桥臂的第二端与所述第二副边桥臂的第二端共接后构成所述副边桥臂开关电路的第二输出端。
11.如权利要求10所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述变换器还包括输出滤波电容，所述输出滤波电容的一端连接至所述副边桥臂开关电路的第一输出端，另一端连接至所述副边桥臂开关电路的第二输出端。
12.如权利要求1～11任一项所述的单级隔离AC-DC变换器，其特征在于，所述的单级隔离AC-DC变换器还包括连接在所述全耦合变压器的副边线圈和所述副边桥臂开关电路之间的谐振腔。
...【技术特征摘要】
1.一种单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，所述单级隔离ac-dc变换器包括依次电性连接的原边桥臂开关电路、全耦合变压器和副边桥臂开关电路；所述单级隔离ac-dc变换器还包括与所述原边桥臂开关电路并联的母线电容单元；所述全耦合变压器的原边线圈还作为交流侧的耦合电感与交流源电性连接。
2.如权利要求1所述单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，所述全耦合变压器包括磁芯、绕制在所述磁芯上的至少一组原边线圈组及与至少一组原边线圈组对应的副边线圈；所述磁芯上绕制的所述原边线圈组的数量与所述交流源的电压相数相同且一一对应；
3.如权利要求2所述的单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，当所述交流源为单相交流源时，所述原边桥臂开关电路包括第一原边桥臂和第二原边桥臂；所述第一原边桥臂的第一端与所述第二原边桥臂的第一端共接后构成所述原边桥臂开关电路的第一输出端连接至所述母线电容单元的第一端，所述第一原边桥臂的第二端与所述第二原边桥臂的第二端共接后连接至所述母线电容单元的第二端；
4.如权利要求3所述的单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，所述第一原边桥臂包括第一mos管和第二mos管，所述第一mos管的漏极构成所述第一原边桥臂的第一端，所述第一mos管的源极与所述第二mos管的漏极共接后构成所述第一原边桥臂的桥臂中点，所述第二mos管的源极构成所述第一原边桥臂电路的第二端；
5.如权利要求3所述的单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，所述原边桥臂开关电路还包括第一补偿桥臂，所述第一补偿桥臂包括第五mos管和第六mos管；
6.如权利要求2所述单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，当所述交流源为三相交流电时，所述原边桥臂开关电路包括第一桥臂组、第二桥臂组和第三桥臂组，每个桥臂组均由两个桥臂构成；
7.如权利要求6所述的单级隔离ac-dc变换器，其特征在于，所述第一桥臂组包括由第一mos管和第二mos管构成的第一桥臂、由第三mos管和第四mos管构成的第二桥臂；所述第一mos管的漏极与所述第三mos管的漏极共接后构成所述第一桥臂组的第一端，所述第二mos管的源极与所述第四mos管的源极共接后构...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝帅翔，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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