[实用新型]交流侧交错的AC-DC电路

说明书

本实用新型提供了一种交流侧交错的AC‑DC电路，包括：测流电路、测压电路、控制电路及功率电路；其中：测流电路用于获得电感电流信号；测压电路用于获得电容电压信号；控制电路的输入端分别与测流电路及测压电路相连，用于输入电感电流信号与电容电压信号，控制电路的输出端与功率电路中功率开关的门极相连，输出PWM驱动信号至功率电路；功率电路的输入端输入单相交流电压，输出端输出单路直流电压，用于完成AC‑DC变换。本实用新型的交流侧交错的AC‑DC电路，所用器件数量少，仅需单只驱动电源和工作电源，支持开关频率更高，电感取值更小，适合单相AC‑DC变换器的高频化发展方向。

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换技术领域，具体地，涉及一种交流侧交错分半周工作的AC-DC电路。

背景技术

单相AC-DC变换器领域包含多种具体电路，其中包括单相有源功率因数校正器(APFC)，单相APFC包括功率开关后置的传统有桥APFC、功率开关前置的有桥APFC以及功率开关置于桥中的APFC。

功率开关置于桥前的APFC要求升压电感置于网侧，功率开关置于升压电感与单相二极管整流桥之间。

根据功率电路形式，可以分为单级APFC和交错APFC，交错APFC分为两级交错APFC、三级交错APFC和多级交错APFC，交错APFC还可以分为桥后直流侧交错APFC和桥前交流侧交错APFC。对于现有的桥前交流侧交错APFC而言，如果采用单分流电阻，通过检测单分流电阻压降，期望完全代替两只升压电感电流检测，现有的桥前交流侧交错APFC不能实现这一点，因而不能实现单位功率因数的单相AC-DC变换，不论升压电感的取值是大是小。主要原因为：随着单相APFC高频化发展，所用升压电感取值更小，上述问题更加恶化，为此需要对原有功率电路和控制方案进行改进。

现有APFC的模拟控制器，尤其是单级APFC均适合采用分流电阻检测电感电流，这样整个单相APFC只需一路+15V驱动电源兼控制电源，既简单又经济。但是，如果采用现有APFC模拟控制器实现桥前交流侧交错APFC，通常会存在如下问题：

(1)没有发现采用单只分流电阻检测两只升压电感电流的电流检测方案，而采用单只分流电阻检测两只升压电感电流经济简单，特别适合现有采用单周期控制(OCC)原理；(2)由于没有完成的整流桥结构，需要采用电气隔离的输入交流电压检测方案，会使得APFC电路设计非常复杂，成本上升；(3)随着开关频率的不断提升，升压电感取值越来越小，如果采用单只分流电阻检测两只升压电感电流方案，会由于斩波功率开关反向续流二极管的存在，导致单只分流电阻压降不能反映两只升压电感电流，造成控制完全失败。因此原有的交流侧交错的AC-DC功率电路必须进行改进。

目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提出新型交流侧交错的AC-DC电路，其中包括了相应的控制电路，可以采用单只分流电阻和现有单周期模拟控制器，能够支持较大功率等级输出，使得网侧感量更小，适合高频化的发展趋势。

经过分析，采用APFC模拟控制器实现桥前交流侧交错APFC，需要考虑以下问题：(1)在适当位置使用单只分流电阻来检测两只电感电流；(2)采用分压电阻检测输出电容电压；(3)无需检测输入交流电压。这样就可以直接采用现有单周期控制模拟控制器设计桥前交流侧交错APFC的控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过如下技术方案实现的：