[发明专利]单级高功因低纹波电压输出转换器电路

说明书

本发明属于功率电源技术领域，提供单级高功因低纹波电压输出转换器电路，包括交流输入电源、滤波模块、整流模块、二次无功吸收模块、开关模块以及转换模块，二次无功吸收模块包括第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能器件以及二次无功吸收器件，通过在二次无功吸收模块中设置二次无功吸收器件，用于吸收电路中的二次无功，实现二次无功吸收模块中的电流与转换模块的输出电流几乎相同，进而减少了二次电流成分，即不需要将输出电容设置过大，解决现有技术中存在二次纹波输出电压过高导致使用较大的输出电容的问题。

技术领域

本发明属于功率电源技术领域，尤其涉及单级高功因低纹波电压输出转换器电路。

背景技术

目前，采用返驰式转换器的小功率电源，一般在交流电压输入后采用桥式整流子及直流电容滤波，以提供后端返驰式转换器高压的直流输入电压，此种电路架构的输入电流将严重失真导致功率因子不佳。上述电路虽然在移除高压直流电容并使返驰式转换器采用高功因的控制方法，可以改善输入电流波形以及功率因子，但输出电压却含有较高的二次纹波电压。此种单级高功因电路如图1所示，在单位功因下的输入电压及电流波形如图2所示，其输入功率为：

P_in＝2V_inI_insin²ωt＝V_inI_in(1-cos2ωt) (1)

其中Vin及Iin为输入电压及输入电流的RMS值。假设输出电压经过调整为定值Vd，基于功率平衡，输出功率等于输入功率，因此输出功率Pd＝Pin，输出电流可以求得为：

公式(2)中id的直流成份Io为提供负载电流，二次电流成份Ic2则对输出电容作充放电形成二次侧的无功，其将造成输出电压具有二次纹波。此电压二次纹波的大小为：

由于ω为频点很低的市电频率，由公式(3)可以看出若要有较低的二次纹波输出电压需要使用非常大的输出电容，显然实际当中很难做到。因此，现有技术中存在二次纹波输出电压过高导致使用较大的输出电容的问题。

发明内容

本发明提供的单级高功因低纹波电压输出转换器电路，解决现有技术中存在二次纹波输出电压过高导致使用较大的输出电容的问题。

本发明第一方面提供一种单级高功因低纹波电压输出转换器电路，所述单级高功因低纹波电压输出转换器电路包括交流输入电源、滤波模块、整流模块、二次无功吸收模块、开关模块以及转换模块，所述二次无功吸收模块包括第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能器件以及二次无功吸收器件；

所述交流输入电源、所述滤波模块以及所述整流模块依次相连，所述整流模块的第一输出端连接所述第一单向导通器件的输出端和所述第一储能器件的第一端，所述第一储能器件的第二端连接所述二次无功吸收器件的第一端和所述转换模块的第一输入端，所述第一单向导通器件的输入端连接所述第二单向导通器件的输出端和所述二次无功吸收器件的第二端，所述第二单向导通器件的输入端连接所述开关模块的输出端和所述整流模块的第二输出端，所述开关模块的输入端连接所述转换模块的第二输入端，所述转换模块的输出端连接负载；

所述整流模块的输出电压高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述第一储能器件和所述转换模块进行放电，使所述第一储能器件和所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述第一储能器件向所述二次无功吸收器件进行释能，所述转换模块向所述负载进行释能；

所述整流模块的输出电压不高于所述二次无功吸收器件的电压时，当所述开关模块处于导通时，所述二次无功吸收器件向所述转换模块进行放电，使所述转换模块进行储能，当所述开关模块处于关断时，所述转换模块向所述负载进行释能。