[发明专利]一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置及其控制方法，包括双向转换开关单元、输入滤波单元、开关变换单元、输出滤波单元、控制单元。本发明的控制单元根据外部通讯命令或者对外部其他电压、电流信号的判断，可控制双向转换开关单元切换输入输出的端口连接点，同时配合输入输出可以使该交流电路工作于升压、降压或者待机三种工作模式；从而实现所需相对稳定的输出电压，而不受输入电压的波动影响；同时本发明也适用于单相交流电源，三相三线或者三相四线交流电源。

技术领域

本发明涉及开关电源，具体涉及一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置及 其控制方法。

背景技术

如今全世界供电电网制式不一，有110VAC电网，有220VAC，有230VAC， 甚至240VAC等，同时由于各种原因，电压到用户端或者电器端时候，电压还可 能会出现正偏或者负偏，因此可能导致用电负载不适用。所以如亚洲用户的电器 设备因出差带到欧洲时，或者说中国客户到日本，美国等都可能就需要增加一个 稳压器，传统的解决办法是设计一个通用的电源，或者在设备端配一个大型的复 杂的稳压器，当用电设备较大的时候，如果对电网的电能质量要求不是很高的， 该稳压器可能是传统的低频稳压器，因此体积庞大，同时在功率较小的领域性价 比差；所以有必要设计一种新的稳压器，使其在满足用户的需求时，又具有较好 的性价比。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的在于提供一种能够解决现有交流稳压变换装置 设计复杂、低频非隔离体积笨重且性价比低的技术问题的非隔离型单相交流稳压 电源变换装置；本发明的第二目的在于提供一种能够控制变换装置工作于待机模 式、升压模式或降压模式的非隔离型单相交流稳压电源变换装置的控制方法。

技术方案：本发明包括非隔离型单相交流稳压电源变换装置，包括双向转换 开关单元、输入滤波单元、开关变换单元、输出滤波单元、控制单元，所述双向 转换开关单元的第一交流输入端连接输入交流源，双向转换开关单元的第二交流 输出端连接输出交流等效负载，双向转换开关单元的第一交流输出端接输入滤波 单元输入端，双向转换开关单元的第二交流输入端接输出滤波单元的输出端；所 述输入滤波单元的输出端与开关变换单元的输入端连接，输出滤波单元的输入端 与开关变换单元的输出端连接。

所述控制单元包括运算处理单元、信号采样、辅助电源、驱动单元，分别与 输入交流源、输出交流等效负载、双向转换开关单元、开关变换单元连接。

所述控制单元还包括通讯单元，用以对外通讯。

所述双向转换开关单元包括第一双选开关K1和第二双选开关K2，第一双 选开关K1和第二双选开关K2的一端连接交流输入端，第一双选开关K1的另 一端连接输入滤波单元，第二双选开关K2的另一端连接输出滤波单元。

所述第一双选开关K1和第二双选开关K2均采用可双向流通电流和可关断 的开关。

所述开关变换单元包括第一电容C1、第三开关K3、第四开关K4、第一电 感L1及第二电容C2，所述第一电容C1并联在交流输入的1号端口与3号端口 之间；所述第三开关K3一端与交流输入的1号端口连接，第三开关K3另一端 分别连接第一电感L1一端、第四开关K4一端；所述第四开关K4另一端与交流 输入的3号端口连接；所述第一电感L1另一端与交流输出的2号端口连接；所 述第二电容C2并联在交流输出的2号端口与3号端口之间。

本发明还包括一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置的控制方法，包括以 下步骤：

(1)控制单元对电压信号或者外部通讯命令进行处理；

(2)判定变换装置需要在待机模式、升压模式还是降压模式下工作；

(3)控制单元控制双向转换开关单元中的第一开关K1、第二双选开关K2 连接到高压端或低压端。