[发明专利]一种无桥式隔离型软开关交流直流变换电源

说明书

技术领域

本发明涉及整流电源技术领域，尤其涉及一种带隔离功能的交流直流变换电源。

背景技术

随着电子产品的普及，电源供应器也得到相应的发展，如、相机、个人计算机、笔记型计算机、平板电脑、智能电话、工业用计算机等等。这些电子产品需要使用交流-直流（AC-DC）变换电源，通过开关式结构来启闭电源。

另外，交流-直流变换电源也广泛应用于通信电源整流器模块、电动汽车动力电池充电桩等诸多场合。交流-直流变换电源的主要功能是实现电网侧电流的功率因数校正，减小谐波污染和无功损耗；同时为后级电路提供稳定的直流输入电源。

现有交流-直流变换电源的体积较大，转换效率和功率密度较低。在通信电源整流器模块、电动汽车动力电池充电桩等应用场合，现有交流-直流变换电源通常采用两级式结构，其中前级使用非隔离型功率因数校正电路，后级额外串接隔离型直流-直流（DC-DC）变换电路，为终端负载提供安全可靠直流电源。这进一步降低了装置的效率，增加了装置的体积。

特别的是，传统的功率因数校正电路在输入侧加装了整流电路，例如使用二极管的整流桥电路。该整流电路会进一步拉低电源的整体效率。

发明内容

本发明提供了一种不需要在输入侧加装整流电路，带有隔离功能，实现软开关工作的交流-直流变换电源，解决了现有技术需要额外串接隔离型DC-DC变换电路，体积大而转换效率与功率密度低等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种无桥式隔离型软开关交流直流变换电源，包括：

一输入电容器；

一个或两个升压电感；

一原边开关电路；

一隔离变压器，所述隔离变压器的原边绕组两端分别与所述原边开关电路的交流输出两端相连；

一谐振电容器，所述谐振电容器的两端分别与所述隔离变压器的副边绕组两端相连；

一副边整流电路，所述副边整流电路的交流输入两端分别与所述谐振电容器的两端相连；以及

一输出电容器，所述输出电容器的正端与所述副边整流电路的直流输出正端相连，所述输出电容器的负端与所述副边整流电路的直流输出负端相连；

所述原边开关电路、所述输入电容器和所述一个或两个升压电感有三种连接方式，具体为：

（1）使用一个升压电感，所述升压电感的一端与所述输入电容器的一端相连，所述升压电感的另一端与所述原边开关电路的交流输入正端相连并且所述输入电容器的另一端与所述原边开关电路的交流输入负端相连；

（2）使用一个升压电感，所述升压电感的一端与所述输入电容器的一端相连，所述升压电感的另一端与所述原边开关电路的交流输入负端相连并且所述输入电容器的另一端与所述原边开关电路的交流输入正端相连；

（3）使用两个升压电感，所述两个升压电感包括升压电感一和升压电感二，所述升压电感一的一端与所述输入电容器的一端相连，所述升压电感二与所述输入电容器的另一端相连，所述升压电感一的另一端与所述原边开关电路的交流输入正端相连，所述升压电感二的另一端与所述原边开关电路的交流输入负端相连。

所述的原边开关电路包括：

一主开关支路，所述主开关支路的两端分别与所述原边开关电路的交流输入正端和交流输入负端相连；

一第一桥臂支路，所述第一桥臂支路包括第一上桥臂和第一下桥臂，所述第一桥臂支路的两端分别与所述原边开关电路的交流输入正端和交流输入负端相连，即第一上桥臂的正端与原边开关电路的交流输入正端相连，第一上桥臂的负端与第一下桥臂的正端相连并与原边开关电路的交流输出一端相连，第一下桥臂的负端与原边开关电路的交流输入负端相连；以及

一第二桥臂支路，所述第二桥臂支路包括第二上桥臂和第二下桥臂，所述第二桥臂支路的两端分别与所述原边开关电路的交流输入正端和交流输入负端相连，即第二上桥臂的正端与原边开关电路的交流输入正端相连，第二上桥臂的负端与第二下桥臂的正端相连并与原边开关电路的交流输出另一端相连，第二下桥臂的负端与原边开关电路的交流输入负端相连，

所述主开关支路、所述第一上桥臂、所述第一下桥臂、所述第二上桥臂和所述第二下桥臂由两个开关管反向串联组成。

优选地，所述开关管使用MOSFET或者IGBT，当使用IGBT时，开关管反向并联续流二极管。

优选地，所述隔离变压器存在寄生漏抗。