[发明专利]可实现有源功率解耦的准单级AC/DC变换器电路

说明书

本公开是关于一种可实现有源功率解耦的准单级AC/DC变换器电路，所述AC/DC变换器电路包括：输入电路、图腾柱式PFC电路、半桥式DC/DC变换电路以及输出负载，其中，通过控制所述半桥式DC/DC变换电路的第三开关管、第四开关管，可以实现对所述AC/DC变换器电路的有源功率解耦。本公开无需额外的无源器件及复杂的辅助电路控制策略即可实现对AC/DC变换器的有源功率解耦，无需大容量电容器，大幅提高了系统的可靠性和稳定性。

技术领域

本公开涉及电力电子领域，具体而言，涉及一种可实现有源功率解耦的准单级AC/DC变换器电路。

背景技术

AC/DC变换器实现从交流市电到低电压直流电的电能变换，是整流电源的重要组成部分。其输入功率为包含二倍工频波动的脉动功率，而其输出功率为恒定直流功率，因此，需要在AC/DC变换器内部实现输入、输出功率间的解耦合，即功率解耦。在传统AC/DC变换器中，大容量电容器直接连接到输出端，通过电容储能直接实现功率解耦，即无源功率解耦。由于所需的储能容量通常很大，需采用电解电容。但电解电容具有使用寿命低，可靠性差的缺点，因此在许多电源中的应用受限。

因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种可实现有源功率解耦的准单级AC/DC变换器电路，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种可实现有源功率解耦的准单级AC/DC变换器电路，包括：

所述输入电路，用于为AC/DC变换器电路供电，包括火线、零线；

所述图腾柱式PFC电路，与所述输入电路相连，包括第一电感、第一二极管、第二二极管、第一开关管以及第二开关管，用于在第一开关管与第二开关管互补开通时，将所述输入电路的交流电转换成直流电；

所述半桥式DC/DC变换电路，与所述图腾柱式PFC电路相连，包括与所述图腾柱式PFC电路共用的第一开关管、第二开关管，第一电容器、第二电容器、变压器、第三二极管、第四二极管、第三开关管、第四开关管以及第三电容器，用于通过控制第三开关管、第四开关管，使所述图腾柱式PFC电路输出的直流电的输出功率在一个开关周期内的平均值保持恒定，实现对所述图腾柱式PFC电路的输入输出功率解耦；

所述输出负载，与所述半桥式DC/DC变换电路相连，用于通过输出负载电压的采样实现对所述半桥式DC/DC变换电路的第三开关管、第四开关管的控制；

其中，所述输入电路的一端与所述图腾柱式PFC电路的第一电感相连，一端与所述图腾柱式PFC电路的第一二极管、第二二极管的中点相连；

在本公开的一种示例性实施例中，所述图腾柱式PFC电路的第一电感一端与第一开关管、第二开关管的中点相连，第一二极管与第二二极管串联、第一开关管与第二开关管串联后并联。

在本公开的一种示例性实施例中，所述半桥式DC/DC变换电路的第一开关管与第二开关管串联、第一电容器与第二电容器串联后与所述图腾柱式PFC电路第一二极管与第二二极管串联后并联，所述变压器原边一端与所述第一开关管与第二开关管的中点相连，一端与第一电容器与第二电容器的中点相连，所述变压器副边一端与第三二极管相连、一端与第四二极管相连，所述第三二极管一端与第三开关管相连，所述第四二极管一端与第四开关管相连，所述第三开关管、第四开关管分别与第三电容器相连。

在本公开的一种示例性实施例中，所述输出负载与所述半桥式DC/DC变换电路的第三电容器并联。