[发明专利]一种隔离型软开关交流直流变换电源

说明书

本发明提供了一种带有隔离功能、实现软开关工作的交流直流变换电源，解决了现有技术的无法输出隔离直流电源，转换效率与功率密度低的技术问题。电路连接方式为：输入整流电路的直流输出正端与输入电容器和升压电感的一端共接，输入整流电路的直流输出负端与输入电容器和原边开关电路的直流输入负端共接，升压电感的另一端与原边开关电路的直流输入正端相连，原边开关电路的交流输出两端与隔离变压器的原边绕组两端分别相连，隔离变压器的副边绕组两端与谐振电容器的两端以及副边整流电路的交流输入两端分别共接，副边整流电路的直流输出正端与输出电容器正端共接，副边整流电路的直流输出负端与输出电容器负端共接。本发明应用于整流电源领域。

技术领域

本发明涉及电源整流技术领域，尤其涉及一种带高频隔离、实现功率因数校正功能的交流-直流变换电源。

背景技术

交流-直流变换电源广泛应用于通信电源整流器模块、电动汽车动力电池充电桩等诸多场合。其主要功能是实现电网侧电流的功率因数校正，减小谐波污染和无功损耗；同时为后级电路提供稳定的直流输入电源。现有交流-直流变换电源的体积较大，转换效率和功率密度较低。在通信电源整流器模块、电动汽车动力电池充电桩等应用场合，现有交流-直流变换电源通常采用两级式结构，其中前级使用非隔离型功率因数校正电路，后级额外串接隔离型直流-直流（DC-DC）变换电路，为终端负载提供安全可靠直流电源。这进一步降低了装置的效率，增加了装置的体积。

发明内容

本发明提供了一种带有隔离功能、实现软开关工作的交流-直流变换电源，解决了现有技术无法输出隔离直流电源以及转换效率与功率密度低的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的隔离型软开关交流-直流变换电源包括输入整流电路、输入电容器、升压电感、原边开关电路、隔离变压器、谐振电容器、副边整流电路以及输出电容器。电路整体连接方式为：输入整流电路的交流输入两端与交流电源两端分别相连，输入整流电路的直流输出正端与输入电容器和升压电感的一端共接，输入整流电路的直流输出负端与输入电容器和原边开关电路的直流输入负端共接，升压电感的另一端与原边开关电路的直流输入正端相连，原边开关电路的交流输出两端与隔离变压器的原边绕组两端分别相连，隔离变压器的副边绕组两端与谐振电容器的两端以及副边整流电路的交流输入两端分别共接，副边整流电路的直流输出正端与输出电容器正端和直流负载的正端共接，副边整流电路的直流输出负端与输出电容器负端和直流负载的负端共接。

进一步地，其中原边开关电路包括：

由第一开关管和第一二极管串联组成、与原边开关电路直流输入正端与负端分别相连的主开关支路，主开关支路的正端与原边开关电路直流输入正端相连，主开关支路的负端与原边开关电路直流输入负端相连；

由第一上桥臂和第一下桥臂组成、与原边开关电路直流输入正端与负端分别相连的第一桥臂支路，第一上桥臂由第二开关管和第二二极管串联组成，第一下桥臂由第三开关管和第三二极管串联组成，第一上桥臂的正端与原边开关电路直流输入正端相连，第一上桥臂的负端和第一下桥臂的正端相连，上下桥臂连接点为第一桥臂支路中点，第一桥臂支路中点为原边开关电路的交流输出第一端，第一下桥臂的负端与原边开关电路直流输入负端相连；

由第二上桥臂和第二下桥臂组成、与原边开关电路直流输入正端与负端分别相连的第二桥臂支路，第二上桥臂由第四开关管和第四二极管串联组成，第二下桥臂由第五开关管和第五二极管串联组成，第二上桥臂的正端与原边开关电路直流输入正端相连，第二上桥臂的负端和第二下桥臂的正端相连，上下桥臂连接点为第二桥臂支路中点，第二桥臂支路中点为原边开关电路的交流输出第二端，第二下桥臂的负端与原边开关电路直流输入负端相连。