电压变换器制造技术

一种电压变换器，用于从交流电源变换出预定的输出电压的直流电源，包括：包括漏极、源极及栅极的同步整流元件；控制电路，包括电性连接到所述第一输入极的信号端、电性连接栅极的控制端、电性连接到第一输出极的输出端及电性连接到第二输出极的接地端；电容，电性连接在第一输出极和第二输出极之间；当交流电源输出到第一输入极的电位大于预定的切割电压时，控制电路的控制端输出“断”的信号，使漏极与源极断开，同时电容放电；当交流电源输出到第一输入极的电位小于预定的切割电压时，控制端输出“通”的信号，使漏极与源极连通，电容被充电。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

电压变换器
本技术涉及一种电压变换器，尤其涉及从需要变换的交流电源变换出预定的输出电压的直流电源的电压变换器。
技术介绍
电子行业产品中，几乎都要用到交流/直流电压变换器，为系统内部提供不同的 工作电压。 通常的交流/直流电压变换解决方案基本上都是基于Boost(助推式)和Buck(补 偿式)两种拓扑结构。但是，无论上述何种结构，不管是正激还是反激的工作方式，其电路都 是非常复杂的，同时都必须先经过整流、滤波电路将交流转化为直流，就是说，还需要辅助的 电路，这样增加了电路的复杂程度，同时故障率、体积和成本等也大大增加；第二，因为感性器 件(比如用于能量储存、传输的变压器)及容性器件的存在，同时又工作于高频的开关状态， 必然会产生2-3倍于输入电压的高频反感应电动势，同时，高速的开关必然造成丰富的噪音谐 波分量，所以相关元器件的耐压等参数必然要求比较高并且需要增加复杂的吸收电路，与此 同时，也因为感性器件以及容性器件的存在，其电路的功率因素必然很低，为了提高效率，必然 需要增加复杂的PFC(功率因素校正电路)，进一步的增加了电路的复杂性；第三，电源在工作 过程中，功率器件高速的开关必然产生大量的开关噪音，所以为了满足EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)等标准，必然需要大量的滤波吸收等电路，这些也大大增加了电 路的复杂性。所以，传统方式的电压变换器，其成本、体积和成本不可能大幅度的降低。 因此，有需要提供一种新的电压变换器，解决上述问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种电压变换器，其功率因素高，而且能满 足较高的EMC特性要求。 为解决上述技术问题，本技术的电压变换器采用如下技术方案 本技术提供一种电压变换器，用于从需要变换的交流电源变换出预定的输出 电压的直流电源，其包括第一输入极、第二输入极、第一输出极和第二输出极，第一输入极 和第二输入极分别连接到需要变换的交流电源的两个极，具有预定输出电压的直流电源从 第一输出极和第二输出极输出，第二输入极和第二输出极均电性连接到地电位。所述电压 变换器包括同步整流元件，包括电性连接到所述交流电源的第一输入极的漏极、电性连接 到第一输出极的源极及栅极；控制电路，包括电性连接到所述第一输入极的信号端、电性连 接栅极的控制端、电性连接到第一输出极的输出端及电性连接到第二输出极的接地端；电 容，电性连接在第一输出极和第二输出极之间；当交流电源输出到第一输入极的电位大于 预定的切割电压时，控制电路的控制端输出"断"的信号，使同步整流元件漏极与源极断开， 同时电容放电；当交流电源输出到第一输入极的电位小于预定的切割电压时，控制电路的 控制端输出"通"的信号，使同步整流元件漏极与源极连通，同时电容被充电。 在一种优选的实施例中，控制电路包括串接于信号端与内部电路之间的预先选定 的第一稳压二极管，该第一稳压二极管在信号端的电位大于预定的切割电压时被击穿而导 通，从而发出"切割"信号，该第一稳压二极管在信号端的电位小于预定的切割电压时截止， 从而发出"不切割"信号。 在另一种优选的实施例中，控制电路包括控制元件，控制元件包括电性连接到前 述第一稳压二极管的基极、电性连接到前述输出端的发射极及电性连接到前述控制端集电 极，当基极接收到"切割"信号时，控制元件将发射极与集电极切换到导通状态，当基极接收 到"不切割"信号时，控制元件将发射极与集电极切换到截止状态。 在又一种优选的实施例中，其包括电性连接同步整流元件源极及栅极的第二稳压二极管。 在又一种优选的实施例中，控制电路包括驱动控制电路的辅助直流电源，该辅助直流电源一极电性连接到地电位，另一极串连第一电阻之后连接到所述控制端。 在又一种优选的实施例中，其包括预整流电路，该预整流电路可将输入的交流电的一半反相后输出，需要变换的交流电源是经过该预整流电路之后再输出到前述第一输入极和第二输入极。 在又一种优选的实施例中，所述电容的容量大于等于IO微法，优选地，电容的容 量大于等于100微法，最好为100微法。 在一种优选的实施例中，所述控制元件的基极与集电极之间电性连接有容量为 0.01到O. l微法的反馈电容。 在又一种优选的实施例中，所述控制电路包括电性连接在控制端与接地端之间的第三稳压二极管。 根据本技术的电压变换器，直接实现交流/直流的变换，不需要整流和滤波 电路，在实现交流/直流的同时，完成电压的大幅度变换和稳定。通过"切割"的方式有选 择的对局部能量进行传输实现了电压的变换和稳定。由于"切割"的方式只是有选择的对 局部能量进行传输，其保持了电路的高效率，可以完成电压的大幅度变换，而不浪费电能。 同时根据本技术的电压变换器利用交流源自身作为触发信号源实现同步整 流，并且工作频率严格与电源同步，确保了输出特性在不同使用环境下的稳定。由于交流源 自身频率一般比较低，例如50赫兹，这样的同步整流，工作频率非常低，所以EMC性能大大 提高。在同样条件下，CE(传导)，RE(辐射)噪音远小于通常使用的交流/直流变换器，进 而可以大大简化甚至省略EMC设计。 根据本技术的电压变换器的电路简单，通过调整部分元件，即可实现不同电 压的大幅度变换和稳定。例如通过选择合适规格的控制电路信号端相关的元件元件，即可 根据需要确定预定的切割电压，从而从需要变换的交流电源变换出预定的输出电压的直流 电源。而且其采用常用的电子元件，提供了廉价解决方案。 下面的说明中以说明和举例的方式披露了本技术的实施方案，从下面结合附 图的说明本技术的其他目标和优势将变得更加明显。附图说明 以下参考附图更充分地描述本技术的实施方案，其中 图1是根据本技术一种电压变换器的实施方案的电路图； 图2是当工作时，图1所示根据本技术一种电压变换器的实施方案的电路图 中有关位置的波形图。具体实施方式现在参考附图描述本技术优选的实施方案，其中相同的标号始终用来指引相 同的元素。为解释的目的，在下面的说明中提供了许多具体细节，以便对本技术提供深 入了解。然而，这可能是显而易见的，没有这些具体细节，该技术仍可以实施。 图1显示了根据本技术一种电压变换器的实施方案的电路图，电压变换器 100，用于从需要变换的交流电源(图中未显示)变换出预定的输出电压的直流电源。电压 变换器100包括第一输入极10、第二输入极12、第一输出极20和第二输出极22。第一输入 极10和第二输入极12分别连接到需要变换的交流电源的两个极，具有预定输出电压的直 流电源从第一输出极20和第二输出极22输出。第二输入极12和第二输出极22均电性连 接到地电位。 电压变换器100包括同步整流元件3、控制电路4及电容5。 同步整流元件3在该实施方案中是一只MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体 管)，也可使用BJT (双极性结型晶体管)等其他可控元件，其包括漏极32、源极34及栅极 36。漏极32连接到所述交流电源的第一输入极10，源极34电性连接到第一输出极20。在 同步整流元件3源极34及栅极36之间电性连接第二稳压二极管6。 电容5电性连接在第一输出极20和第二输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压变换器（１００），用于从需要变换的交流电源变换出预定的输出电压的直流电源，其包括第一输入极（１０）、第二输入极（１２）、第一输出极（２０）和第二输出极（２２），第一输入极（１０）和第二输入极（１２）分别连接到需要变换的交流电源的两个极，具有预定输出电压的直流电源从第一输出极（２０）和第二输出极（２２）输出，第二输入极（１２）和第二输出极（２２）均电性连接到地电位，其特征在于：所述电压变换器（１００）包括：　　同步整流元件（３），包括电性连接到所述交流电源的第一输入极（１０）的漏极（３２）、电性连接到第一输出极（２０）的源极（３４）及栅极（３６）；　　控制电路（４），包括电性连接到所述第一输入极（１０）的信号端（４０）、电性连接栅极（３６）的控制端（４２）、电性连接到第一输出极（２０）的输出端（４４）及电性连接到第二输出极（２２）的接地端（４６）；　　电容（５），电性连接在第一输出极（２０）和第二输出极（２２）之间；　　当交流电源输出到第一输入极（１０）的电位大于预定的切割电压时，控制电路（４）的控制端（４２）输出“断”的信号，使同步整流元件（３）漏极（３２）与源极（３４）断开，同时电容放电；　　当交流电源输出到第一输入极（１０）的电位小于预定的切割电压时，控制电路（４）的控制端（４２）输出“通”的信号，使同步整流元件（３）漏极（３２）与源极（３４）连通，电容被充电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尚巍，
申请(专利权)人：依必安派特风机上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]