一種全波整流電路及電壓變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全波整流電路及電壓變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的一種全波整流電路如圖1所示，包括電容C、電感L、開關(guān)管Q、四個(gè)整流二極管Dl?D4和續(xù)流二極管D5，其中:四個(gè)整流二極管Dl?D4中的兩個(gè)整流二極管D1、D2串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)支路，另外兩個(gè)整流二極管D3、D4串聯(lián)構(gòu)成另一個(gè)支路，兩個(gè)支路并聯(lián)構(gòu)成第一支路；續(xù)流二極管D5和電容C串聯(lián)后，和開關(guān)管Q并聯(lián)構(gòu)成第二支路；第一支路和第二支路串聯(lián)構(gòu)成回路；串聯(lián)的兩個(gè)整流二極管D1、D2間的接線端連接電感L的一端，電感L的另一端作為交流輸入電源的火線接線端IN_L ;串聯(lián)的另外兩個(gè)整流二極管D3、D4間的接線端作為交流輸入電源的零線接線端IN_N ；電容C的兩端分別作為直流輸出電源的正負(fù)接線端。
[0003]可見，圖1所示的全波整流電路，交流輸入電源的零線沒有和直流輸出電源的任一極直接耦合，在交流輸入電源的正半周，交流輸入電源的零線和直流輸出電源的負(fù)極電位相同，而在交流輸入電源的負(fù)半周，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，交流輸入電源的零線和直流輸出電源的負(fù)極電位相同，當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，交流輸入電源的零線和直流輸出電源的正極電位相同，也就是說，隨著開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，直流輸出電源的正極和負(fù)極電位在高頻變化，無論是直流輸出電源的正極還是負(fù)極都為不安全電壓。在很多對(duì)用電安全度要求較高的場(chǎng)合，例如不間斷電源中，該全波整流電路是不適用的。
[0004]目前，若要實(shí)現(xiàn)交流輸入電源的零線和直流輸出電源的一極直接耦合，只能通過增加變壓器，采用隔離形式的電路實(shí)現(xiàn)。然而在全波整流電路中增加變壓器，不但成本較高，控制復(fù)雜，也會(huì)影響整流電路的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種全波整流電路以及電壓變換器，用以通過非隔離形式實(shí)現(xiàn)直流輸出電源的一極和交流輸入電源的零線直接耦合。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種全波整流電路，包括電容、電感、開關(guān)管、第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管和續(xù)流二極管，其中:
[0007]第一整流二極管和第二整流二極管串聯(lián)構(gòu)成第一支路，第三整流二極管和第四整流二極管串聯(lián)構(gòu)成第二支路，第一支路和第二支路并聯(lián)構(gòu)成第三支路，第三支路和電感、開關(guān)管串聯(lián)構(gòu)成回路；
[0008]電感和開關(guān)管間的接線端通過續(xù)流二極管連接電容的第一極；
[0009]第一支路中第一整流二極管和第二整流二極管間的接線端作為交流輸入電源的火線接線端；第二支路中第三整流二極管和第四整流二極管間的接線端，和電容的第二極相連，相連后的接線端作為交流輸入電源的零線接線端；
[0010]電容的兩端分別作為直流輸出電源的正負(fù)接線端。
[0011]進(jìn)一步的，當(dāng)電感和開關(guān)管間的接線端位于開關(guān)管的第一極側(cè)時(shí)，電容的第一極具體為電容的正極，電容的第二極具體為電容的負(fù)極；開關(guān)管的第一極為開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流入極；
[0012]電感和開關(guān)管間的接線端具體連接續(xù)流二極管的陽極，續(xù)流二極管的陰極連接電容的正極。
[0013]進(jìn)一步的，當(dāng)電感和開關(guān)管間的接線端位于開關(guān)管的第二極側(cè)時(shí)，電容的第一極具體為電容的負(fù)極，電容的第二極具體為電容的正極；開關(guān)管的第二極為開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流出極；
[0014]電感和開關(guān)管間的接線端具體連接續(xù)流二極管的陰極，續(xù)流二極管的陽極連接電容的負(fù)極。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供一種全波整流電路，包括電容、第一電感、第二電感、開關(guān)管、第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管和續(xù)流二極管，其中:
[0016]第一整流二極管、第一電感和第二整流二極管順次串聯(lián)構(gòu)成第一支路，第三整流二極管、第二電感和第四整流二極管順次串聯(lián)構(gòu)成第二支路，第一支路和第二支路并聯(lián)構(gòu)成第三支路，第三支路和開關(guān)管串聯(lián)構(gòu)成回路；
[0017]第三支路和開關(guān)管的第一極間的接線端連接續(xù)流二極管的陽極；開關(guān)管的第一極為開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流入極；
[0018]續(xù)流二極管的陰極連接電容的正極；
[0019]第一支路中第二整流二極管和第一電感間的接線端作為交流輸入電源的火線接線端；第二支路中第四整流二極管和第二電感間的接線端，和電容的負(fù)極相連，相連后的接線端作為交流輸入電源的零線接線端；
[0020]電容的兩端分別作為直流輸出電源的正負(fù)接線端。
[0021 ] 進(jìn)一步的，所述第一電感和所述第二電感為耦合電感的兩個(gè)繞組。
[0022]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種全波整流電路，包括電容、第一電感、第二電感、開關(guān)管、第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管和續(xù)流二極管，其中:
[0023]第一整流二極管、第一電感和第二整流二極管順次串聯(lián)構(gòu)成第一支路，第三整流二極管、第二電感和第四整流二極管順次串聯(lián)構(gòu)成第二支路，第一支路和第二支路并聯(lián)構(gòu)成第三支路，第三支路和開關(guān)管串聯(lián)構(gòu)成回路；
[0024]第三支路和開關(guān)管的第二極間的接線端連接續(xù)流二極管的陰極；開關(guān)管的第二極為開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流出極；
[0025]續(xù)流二極管的陽極連接電容的負(fù)極；
[0026]第一支路中第一整流二極管和第一電感間的接線端作為交流輸入電源的火線接線端；第二支路中第三整流二極管和第二電感間的接線端，和電容的正極相連，相連后的接線端作為交流輸入電源的零線接線端；
[0027]電容的兩端分別作為直流輸出電源的正負(fù)接線端。
[0028]進(jìn)一步的，所述第一電感和所述第二電感為耦合電感的兩個(gè)繞組。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例提供一種全波整流電路，包括電容、第一電感、第二電感、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一整流二極管、第二整流二極管、第一續(xù)流二極管和第二續(xù)流二極管，其中:
[0030]第一開關(guān)管的第一極為第一開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流入極，第一開關(guān)管的第二極為第一開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流出極；第二開關(guān)管的第一極為第二開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流入極，第二開關(guān)管的第二極為第二開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流出極；
[0031]第一整流二極管的陽極通過第一電感連接第二整流二極管的陰極；第二整流二極管的陽極連接第二開關(guān)管的第二極；第二開關(guān)管的第一極、第二電感的一端和第二續(xù)流二極管的陽極相連；第二續(xù)流二極管的陰極連接第一續(xù)流二極管的一極；
[0032]第一整流二極管的陰極、第一開關(guān)管的第一極和第一續(xù)流二極管的陽極相連；第一續(xù)流二極管的陰極連接電容的正極；
[0033]第一電感和第二整流二極管間的接線端作為交流輸入電源的火線接線端；第二電感的另一端、第一開關(guān)管的第二極和電容的負(fù)極相連，相連后的接線端作為交流輸入電源的零線接線端；
[0034]電容的兩端分別作為直流輸出電源的正負(fù)接線端。
[0035]進(jìn)一步的，所述第一電感和所述第二電感為耦合電感的兩個(gè)繞組。
[0036]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種全波整流電路，包括電容、第一電感、第二電感、
第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一整流二極管、第二整流二極管、第一續(xù)流二極管和第二續(xù)流二極管，其中:
[0037]第一開關(guān)管的第一極為第一開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流入極，第一開關(guān)管的第二極為第一開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流出極；第二開關(guān)管的第一極為第二開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流入極，第二開關(guān)管的第二極為第二開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)的電流流出極；
[0038]第一整流二極管的陽極通過第一電感連接第二整流二極管的陰極；第二整流二極管的陽極、第二開關(guān)管的第二極和第一續(xù)流二極管的陰極相連；第一續(xù)流二極管的陽極連接電容的負(fù)極；
[0039]第一整流二極管的陰極連接第一開關(guān)管的第一極；第一開關(guān)管的第二極、第二電感的一端和第二續(xù)流二極管的陰極相連；第二續(xù)流二極管的陽極連接第一續(xù)流二極管的一極；
[0040]第一電感和第一整流二極管間的接線端作為交流輸入電源的火線接線端；第二電感的另一端、第二開關(guān)管的第一極和電容的正極相連，相連后的接線端作為交流輸入電源的零線接線端；
[0041]電容的兩端分別作為直流輸出電源的正負(fù)接線端。
[0042]進(jìn)一步的，所述第一電感和所述第二電感為耦合電感的兩個(gè)繞組。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電壓變換器，包括上述任一所述的全波整流電路。
[0044]本發(fā)明的有益效果包括:
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供的方案中，當(dāng)全波整流電路的直流輸出電源的負(fù)極和交流輸入電源的零線直接耦合時(shí)，全波整流電路在交流輸入電源的正半周呈現(xiàn)升壓Boost電路特性，在交流輸入電源的負(fù)半周呈現(xiàn)降升壓Buck-Boost電路特性；當(dāng)全波整流電路的直流輸出電源的正極和交流輸入電源的零線直接耦合時(shí)，全波整流電路在交流輸入電源的正半周呈現(xiàn)降升壓Buck-Boost電路特性，在交流輸入電源的負(fù)半周呈現(xiàn)升壓Boost電路特性；即該全波整流電路通過非隔離形式實(shí)現(xiàn)了直流輸出電源的一極和交流輸入電源的零線直接耦合。
【附圖說明】
[0046]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0047]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的全波整流電路示意圖；
[0048]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的全波整流電路示意圖；
[0049]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供的全波整流電路示意圖；
[0050]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3提供的全波整流電路示意圖之一；
[0051]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3提供的全波整流電路示意圖之二 ；
[0052]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4提供的全波整流電路示意圖；
[0053]圖7為本發(fā)明實(shí)施例5提供的全波整流電路示意圖之一；
[0054]圖8為本發(fā)明實(shí)施例5提供的全波整流電路示意圖之二 ；
[0055]圖9為本發(fā)明實(shí)施例6提供的全波整流電路示意圖之一；
[0056]圖10為本發(fā)明實(shí)施例6提供的全波整流電路示意圖之二 ；
[0057]圖11為本發(fā)明實(shí)施例7提供的全波整流電路示意圖之一；
[0058]圖12為本發(fā)明實(shí)施例7提供的全波整流電路示意圖之二 ；
[0059]圖13為本發(fā)明實(shí)施例8提供的全波整流電路示意圖之一；
[0060]圖14為本發(fā)明實(shí)施例8提供的全波整流電路示意圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0061]為了給出通過非隔離形式實(shí)現(xiàn)直流輸出電源的一極和交流輸入電源的零線直接耦合的方案，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種全波整流電路以及電壓變換器，以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此