交流-直流轉換器制造技術

本實用新型專利技術實施例公開一種交流-直流轉換器，該交流-直流轉換器包括一個功率因數修正轉換模塊以及一個直流-直流轉換模塊。該功率因數修正轉換模塊用于將交流電轉換為直流電，并進行功率因數矯正后輸出第一直流電壓，該功率因數修正轉換模塊為二路錯相拓撲結構。該直流-直流轉換模塊包括：輸入級，用于接收所述第一直流電壓；輸出級，用于根據所述第一直流電壓輸出一個第二直流電壓以及一反饋電壓，所述第二直流電壓與所述反饋電壓之和等于所述第一直流電壓；以及至少一個能量回饋級，該能量回饋級耦接在所述輸入級與所述輸出級之間，用于將反饋電壓產生的能量回饋至輸入級。該交流-直流轉換器具有較高的轉換效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及轉換器裝置，尤其涉及交流-直流轉換器。
技術介紹
現有車載充電機幾乎都是隔離型的，效率大致為90%_93%左右，由于發散熱量較大，必須采取強制冷卻措施。水冷方式以及風冷方式下，噪音、摩損存在，且風扇的實際使用壽命不長，從而會進ー步縮短全車的壽命。所以，車載充電機的ニ種常規冷卻方式(風冷、水冷)并不是最為實用的冷卻方式。實踐證明，車載充電機的自然風冷運行才是最實用的冷卻方式。但要實現自然風冷運行，車載充電機的整體功率變換效率必須提升至96%以上。現有的車載充電機系統通常由交流-直流功率變換電路組成其功率變化的主要 部分，若要求車載充電機的整機滿載效率達到96%以上，則交流-直流功率變換主電路的功率變換效率必須也達到96%以上。然而，目前尚未有任何一種隔離型的交流-直流功率變換主電路的功率變換效率可以達到96%以上。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，有必要提供一種能夠提高功率變換效率的交流-直流轉換器。本技術實施例提供ー種交流-直流轉換器，該交流-直流轉換器包括功率因數修正轉換模塊以及直流-直流轉換模塊。功率因數修正轉換模塊用于將交流電轉換為直流電，并進行功率因數矯正后輸出第一直流電壓。所述功率因數修正轉換模塊包括一整流橋以及一功率因數校正電路，所述整流橋包括第一輸出端以及第ニ輸出端，所述第二輸出端接地，所述功率因數校正電路包括第一支路、第二支路、第二開關、第三開關以及輸出電容，所述第一支路、第二支路相互并聯在所述第一輸出端，所述第二開關連接在所述第二支路與第二輸出端之間，所述第三開關連接在所述第一支路與第二輸出端之間，所述輸出電容的一端接地，另一端連接并聯后的第一支路以及第ニ支路。直流-直流轉換模塊包括輸入級，用于接收所述第一直流電壓；輸出級，用于根據所述第一直流電壓輸出ー個第二直流電壓以及一反饋電壓，所述第二直流電壓與所述反饋電壓之和等于所述第一直流電壓；以及至少ー個能量回饋級，該能量回饋級耦接在所述輸入級與所述輸出級之間，用于將反饋電壓產生的能量回饋至輸入級。本技術的交流-直流轉換器獲得交流電源后，將該電源電壓轉換為第一直流電壓，然后根據該第一直流電壓再次轉換成ー個第二直流電壓以及一反饋電壓，該第二直流電壓供給負載端，該反饋電壓轉換成能量后反饋至輸入端，從而能夠提供較高的電壓來調節交流-直流轉換器的輸出電流。而且，通過將電壓反饋至輸入級，能夠補償反饋過程中的損耗能量，從而提高交流-直流轉換器的轉換效率。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本技術實施方式提供的交流-直流轉換器的電路示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。在本技術實施例中，交流-直流轉換器獲得交流電源后，將該電源電壓轉換為第一直流電壓，然后根據該第一直流電壓再次轉換成ー個第二直流電壓以及一反饋電壓，該第二直流電壓供給負載端，該反饋電壓形成回饋能量反饋至輸入端，從而能夠提供較高的電壓來調節交流-直流轉換器的輸出電流。而且，通過將能量反饋至輸入級，能夠補償反饋過程中的損耗能量，從而提高交流-直流轉換器的轉換效率。請參閱圖1，其是本技術實施方式提供的交流-直流轉換器200的結構示意圖。所述交流-直流轉換器200包括一功率因數修正(PFC)轉換模塊300以及一直流-直流轉換模塊100。所述PFC轉換模塊300用于接收一交流電源電壓，并將該交流電源電壓轉換為第一直流電壓。在本實施例中，所述PFC轉換模塊300為ー具有ニ路錯相拓撲結構的PFC轉換器，其轉換效率(額定電壓輸入吋)能夠達到979^98%。具體的，所述PFC轉換模塊300包括一整流橋40以及一功率因數校正電路50。所述整流橋40包括第一輸出端41以及第ニ輸出端43，所述第二輸出端43接地。所述整流橋40用于將交流電源電壓轉換成直流電源電壓。所述功率因數校正電路50包括第一支路51、第二支路53、第二開關55、第三開關57、輸出電容59。所述第一支路51、第二支路53相互并聯在所述第一輸出端41，所述第二開關55連接在所述第二支路53與第二輸出端43之間，所述第三開關57連接在所述第一支路51與第二輸出端43之間，所述輸出電容59的一端接地，所述輸出電容59的另一端連接并聯后的第一支路51以及第ニ支路53。所述第一支路51包括相互串聯的第二電感511、第二ニ極管513。所述第二電感511能夠通直流隔交流，從而能夠將直流電壓輸出至所述第二ニ極管513。在該直流電壓滿足一定值時，所述第二ニ極管513導通，從而將該直流電壓輸出至所述輸出電容59。所述第二支路53包括相互串聯的第三電感531、第三ニ極管533。同理，所述第三電感531能夠通直流隔交流，從而能夠將直流電壓輸出至所述第三ニ極管533。在該直流電壓滿足一定值時，所述第三ニ極管533導通，從而將該直流電壓輸出至所述輸出電容59。所述第二開關55 —端連接在所述第二電感511、第二ニ極管513之間，另一端連接所述第二輸出端43。所述第三開關57 —端連接在所述第三電感531、第三ニ極管533之間，另一端連接所述第二輸出端43。所述第二開關55以及第三開關57能夠起到保護電路的作用。在本實施例中，所述直流-直流轉換模塊100為非隔離型功率變化器。該直流-直流轉換模塊100包括ー個輸入級10、ー個輸出級20以及至少ー個能量回饋級30。所述輸入級10包括第一正極11與第一負極13，該第一正極11用于接收ー個第一直流電壓。本實施方式中，所述第一正極11從一功率因數修正(PFC)轉換電路(請參閱圖5)接收所述第一直流電壓，所述第一直流電壓為一市電電壓經過所述PFC轉換模塊300轉換得到。所述輸出級20用于根據所述第一直流電壓輸出ー個第二直流電壓，所述第二直流電壓小于所述第一直流電壓。所述輸出級20包括第二正極21與第三正極23，該第二正極21與所述第一正極11耦接，從而使得所述第二正極21也能夠獲得所述第一直流電壓。所述第三正極23連接所述能量回饋級30，從而將所述第一直流電壓的一部分輸入到所述輸出級20，而另外一部分第一直流電壓則形成反饋電壓，輸入到所述能量回饋級30中，并形成一反饋能量。由此，所述輸入級10的第一直流電壓等于所述輸出級20的第二直流電壓與所述反饋電壓之和。本實施方式中，所述能量回饋級30的數量為兩個，所述兩個能量回饋級30并聯在·所述輸入級與輸出級之間。每個所述能量回饋級30耦接在所述輸入級10與所述輸出級20之間。具體的，所述能量回饋級30 —邊耦接所述第三正極23以及一共模電壓極31，以輸入所述反饋電壓，另ー邊則耦接所述第一正極11，以將所述反饋電壓轉換成能量后反饋至所述第一正極本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.ー種交流-直流轉換器，其特征在于，該交流-直流轉換器包括 功率因數修正轉換模塊，其用于將交流電轉換為直流電，并進行功率因數矯正后輸出第一直流電壓，所述功率因數修正轉換模塊包括一整流橋以及一功率因數校正電路，所述整流橋包括第一輸出端以及第ニ輸出端，所述第二輸出端接地，所述功率因數校正電路包括第一支路、第二支路、第二開關、第三開關以及輸出電容，所述第一支路、第二支路相互并聯在所述第一輸出端，所述第二開關連接在所述第二支路與第二輸出端之間，所述第三開關連接在所述第一支路與第二輸出端之間，所述輸出電容的一端接地，另一端連接并聯后的第一支路以及第ニ支路；以及 直流-直流轉換模塊，其包括 輸入級，用于接收所述第一直流電壓； 輸出級，用于根據所述第一直流電壓輸出ー個第二直流電壓以及一反饋電壓，所述第二直流電壓與所述反饋電壓之和等于所述第一直流電壓；以及 至少ー個能量回饋級，該能量回饋級耦接在所述輸入級與所述輸出級之間，用于將反饋電壓產生的能量回饋至輸入級。2.如權利要求I所述的交流-直流轉換器，其特征在于所述輸入級包括第一正極與第一負極，該第一正極用于接收所述第一直流電壓；所述輸出級包括第二正極與第三正扱，該第二正極與所述第一正極耦接，所述第三正極與所述能量回饋級耦接。3.如權利要求2所述的交流-直流轉換器，其特征在于所述輸入級包括ー個第一電容，所述第一電容兩端分別連接所述第一正極與第一負極，所述第一電容兩端電壓等于所述第一直流電壓；所述輸出級包括ー個第二電容，所述第二電容兩端分別連接所述第二正極與第三正扱，所述第二電容兩端電壓等于所述第二直流電壓。4.如權利要求2所述的交流-直流轉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡峻凡，胡定高，莫光鋮，鄭向紅，吳壬華，
申請(專利權)人：深圳市欣銳特科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：