[发明专利]基于PFC、全桥和半桥的智能型正弦波电压转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换电路，尤其涉及一种基于PFC、全桥和半桥的智能型正弦波电压转换电路。

背景技术

现有技术中，由AC转AC的智能升降压转换装置又被称为旅行插排，该装置中，电压转换电路是其关键电路，是一种能实现AC-AC变换的电路，可以在AC-AC变换中实现升降压并稳定电压与频率的功能。然而目前的AC-AC便隽式设备市场大多数为非隔离型的拓扑电路，且PF值低、输出电压质量低、安全可靠性差。实际应用中，由于电压转换过程中存在开关管的高速切换，使得电路的输出侧会存在一定的高频脉冲信号，进而影响输出电压的质量，因而难以满足转换要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可提高电压转换装置的PF值、可提高输出电压质量，并且能够滤除输出侧的高频脉冲，进而为负载提供优质工频正弦交流电的智能型正弦波电压转换电路。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种基于PFC、全桥和半桥的智能型正弦波电压转换电路，其包括有用于提供直流电压的输入单元、用于对输入单元的输出电压进行升压转换的PFC升压单元，以及：一全桥隔离变换单元，包括有第一开关管、第二开关管、第六开关管、第七开关管、变压器、第一二极管、第二二极管和第一滤波电感，所述第六开关管的漏极连接于PFC升压单元的输出端，所述第六开关管的源极连接于变压器初级绕组的第一端，所述第二开关管的漏极连接于变压器初级绕组的第二端，所述第二开关管的源极连接于前端地，所述第一开关管的漏极连接于PFC升压单元的输出端，所述第一开关管的源极连接于变压器初级绕组的第二端，所述第七开关管的漏极连接于变压器初级绕组的第一端，所述第七开关管的源极连接于前端地，所述第一开关管的栅极、第二开关管的栅极、第六开关管的栅极和第七开关管的栅极分别用于接入PWM脉冲信号，所述变压器次级绕组的中间抽头连接于后端地，所述变压器次级绕组的第一端连接于第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极通过第一电容连接于后端地，且该第一二极管的阴极连接于第一滤波电感的前端，所述变压器次级绕组的第二端连接于第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极通过第二电容连接于后端地，所述第一滤波电感的后端和第二二极管的阳极作为全桥隔离变换单元的输出端；一逆变倒相单元，包括有第四开关管、第五开关管、第三电解电容、第四电解电容和第二滤波电感，所述第四开关管的漏极连接于全桥隔离变换单元的输出端正极，所述第四开关管的源极连接于第五开关管的漏极，所述第五开关管的源极连接于全桥隔离变换单元的输出端负极，所述第四开关管的栅极和第五开关管的栅极分别用于接入两路相位相反的PWM脉冲信号，所述第三电解电容的正极连接于第四开关管的漏极，所述第三电解电容的负极连接后端地，所述第三电解电容的负极还连接于第四电解电容的正极，所述第四电解电容的负极连接于第五开关管的源极，所述第四开关管的源极连接于第二滤波电感的前端，所述第二滤波电感的后端和第三电解电容的负极作为逆变倒相单元的输出端。

优选地，所述第四开关管的栅极和源极之间连接有第一电阻，所述第五开关管的栅极和源极之间连接有第二电阻。

优选地，所述输入单元包括有插座、保险、防雷电阻、共模抑制电感、安规电容和整流桥，所述保险串接于插座的零线或火线上，所述共模抑制电感的前端并联于插座，所述防雷电阻并联于共模抑制电感的前端，所述安规电容和整流桥的输入端均并联于共模抑制电感的后端，所述整流桥的输出端并联有滤波电容。

优选地，所述PFC升压单元包括有升压电感、第三开关管、第一整流二极管和第二电解电容，所述升压电感的前端连接于输入单元的输出端，所述升压电感的后端连接于第三开关管的漏极，所述第三开关管的源极接前端地，所述第三开关管的栅极用于接入一路PWM控制信号，所述第三开关管的漏极连接第一整流二极管的阳极，所述第一整流二极管的阴极作为PFC升压单元的输出端，且该第一整流二极管的阴极连接第二电解电容的正极，第二电解电容的负极接前端地。

优选地，还包括有一MCU控制单元，所述第一开关管的栅极、第二开关管的栅极、第三开关管的栅极、第六开关管的栅极和第七开关管的栅极分别连接于MCU控制单元，所述MCU控制单元用于分别输出PWM信号至第一开关管、第二开关管、第三开关管、第六开关管和第七开关管，以控制第一开关管、第二开关管、第三开关管、第六开关管和第七开关管的通断状态。

优选地，还包括有一交流采样单元，所述交流采样单元连接于输入单元的输入端与MCU控制单元之间，所述交流采样单元用于采集输入单元交流侧的电压并反馈至MCU控制单元。