[发明专利]AC/DC变换器电路的有源功率解耦方法

说明书

本公开是关于一种AC/DC变换器电路的有源功率解耦方法。其中，该方法包括：对AC/DC变换器电路输出电压进行采样，并将生成的采样电压与预设的参考值比较；当所述采样电压大于参考值时，将第三、第四开关管同时导通，使所述AC/DC变换器电路的第一母线电容及第二母线电容向变压器漏感输出功率，实现输出功率与所述母线电压间的解耦。本公开通过基于功率汇流控制的单相AC/DC变换器电路，只需简单的控制就可以实现对输出功率与母线电压间的有源功率解耦，降低了电容容量，实现了对变换器输出瞬时功率的平均化，达到输出功率和直流母线电压解耦的目的。

技术领域

本公开涉及电力电子领域，具体而言，涉及一种AC/DC变换器电路的有源功率解耦方法。

背景技术

单相整流电源的作用是将电网交流电转换为电子设备所需的直流电，现广泛应用于电脑、手机充电适配器等家用电子设备。AC/DC变换器是整流电源系统不可缺少的一部分，其作用是实现功率因数校正和输出电压调节。在单位功率因数的条件下，其输入功率会含有二倍工频脉动。但由于负载需求的输出功率是恒定的，因此传统的AC/DC变换器采用大容量电解电容来吸收这种固有的二倍频功率脉动，实现输入、输出功率解耦，从而使其输出电压恒定。但是大容量电解电容体积大、寿命短并且在高温、高压条件下存在漏液的风险，因此需要采用有源功率解耦方法，降低电容容量需求。

为了消除系统中的电解电容，现有的解决方案大多是在主电路的基础上添加辅助电路的方法，达到吸收脉动功率，减小电容容值的目的。通过辅助电路和小容量电容相结合，在输入功率大于输出时，将纹波功率通过辅助电路转移至小容量电容上。从而实现无电解电容的有源功率解耦。然后现有具有需要增加额外元件、需要采用复杂的辅助电路控制策略、辅助电路会增加系统体积等缺点，不利于广泛应用和推广。

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AC/DC变换器电路的有源功率解耦方法，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AC/DC变换器电路的有源功率解耦方法，所述AC/DC变换器电路由前级图腾柱功率因数校正(PFC)电路和后级DC/DC变换电路通过复用第一开关管、第二开关管和第一母线电容、第二母线电容构成，所述方法包括：

对AC/DC变换器电路输出电压进行采样，生成采样电压，并将所述采样电压与预设的参考值比较；

当所述采样电压小于参考值时，将所述AC/DC变换器电路的第三开关管、第四开关管交替导通，使所述AC/DC变换器电路的第一母线电容及第二母线电容向负载输出功率；

当所述采样电压大于参考值时，将所述AC/DC变换器电路的第三开关管、第四开关管同时导通，使所述AC/DC变换器电路的第一母线电容及第二母线电容向变压器漏感输出功率，使所述DC/DC变换电路向负载输出功率为预设功率，实现输出功率与所述母线电压间的解耦。

在本公开的一种示例性实施例中，当所述采样电压小于参考值时，根据所述第三滤波电感输出端电流方向，将所述AC/DC变换器电路的第三开关管、第四开关管交替导通，使所述AC/DC变换器电路的第一母线电容及第二母线电容向负载输出功率。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

所述第一开关管、第二开关管以0.5的占空比互补导通，令电路工作在不连续导通模式(DCM)。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

通过控制第一开关管、第二开关管的开关频率，调节PFC级电路的输入功率，使直流母线电容电压在二倍频周期内的平均值保持恒定。