单级高频AC/AC变换器

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201310315954.7 

申 请 日：20130725 

发 明 人：罗全明邹灿支树播周雒维 

申 请 人：重庆大学 

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日：20160504 

公 开 号：CN103337968B 

代 理 人：李海华 

代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 

摘　　要：本发明公开了一种单级高频AC/AC变换器，包括功率因数校正单元和DC/AC变换单元，功率因数校正单元包括四个整流二极管、一个boost电感L_B、两个功率开关以及一个储能电容C_B；DC/AC变换单元由两个功率开关、储能电容C_B和无源网络组成。所述功率因数校正单元和DC/AC变换单元共用两个功率开关和储能电容C_B。两个功率开关的驱动信号具有互补的工作占空比。本发明由于两个变换单元共用开关、控制以及驱动电路，因此减少了元器件数量，简化了电路结构，降低了成本，提高了可靠性，效率更高。 

主 权 项：用于将工频市电转换为高频交流电的单级高频AC/AC变换器，包括功率因数校正单元和DC/AC变换单元，功率因数校正单元包括四个整流二极管D₁、D₂、D₃、D₄、一个boost电感L_B、两个功率开关S₁、S₂以及一个储能电容C_B；DC/AC变换单元由两个功率开关S₁、S₂、储能电容C_B和无源网络组成，其特征在于：所述功率因数校正单元和DC/AC变换单元共用两个功率开关和储能电容C_B；整流二极管D₁的阳极和整流二极管D₄的阴极用于接输入工频市电的一端，整流二极管D₂的阳极和整流二极管D₃的阴极用于接输入工频市电的另一端；boost电感L_B的一端同时接整流二极管D₁和整流二极管D₂的阴极，功率开关S₁的漏极、功率开关S₂的源极接boost电感L_B的另一端，功率开关S₁的源极接整流二极管D₃和整流二极管D₄的阳极，功率开关S₂的漏极接储能电容C_B的正极，储能电容C_B的负极同时接整流二极管D₃和整流二极管D₄的阳极；无源网络的输入两端分别接功率开关S₂的源极和储能电容C_B负极，输出两端用于和负载R两端相连，负载R为电阻；所述功率开关为全控型MOSFET开关器件，两个功率开关S₁、S₂的栅极分别接到一个占空比互补两路输出控制器的各一端，功率开关的开启与关闭受到控制器的控制，由控制器控制功率开关S₁、S₂的占空比使其互补工作；所述boost电感L_B起到能量储存、释放功能以及构成功率因数校正元件；储能电容C_B起到平衡输入输出瞬时功率的作用；所述无源网络为四个LCLC谐振网络元件，LCLC谐振网络的串联电感L_S一端接功率开关S₂的源极，另一端和串联电容C_S一端相接，C_S另一端和并联电感L_P、并联电容C_P的一端相接，L_P、C_P的另一端接D₃、D₄的阳极，电容C_P两端分别接变压器T_r原边的两端，T_r副边的两端相接于负载电阻R；根据开关状态的不同，电路分为两个工作状态：（1）控制器控制功率开关S₁导通，此时220V工频市电经过整流桥整流得到直流电压对boost电感L_B供电，同时对LCLC谐振网络和变压器提供电流，此时功率开关S₂处于关断状态，能量由输入侧向输出侧传递；（2）控制器控制功率开关S₂导通，此时boost电感L_B在上一个状态储存的能量通过功率开关S₂对储能电容充电，同时对LCLC谐振网络进行放电；当boost电感L_B上能量释放完毕后，由储能电容C_B对LCLC谐振网络以及负载供电，此时功率开关S₁处于关断状态。 

关 键 词： 

法律状态：授权 

IPC专利分类号：H02M5/458(2006.01)I;H02M1/42(2007.01)I