[发明专利]一种AC-DC变换系统

摘要

本发明公开一种AC‑DC变换系统，包括依次连接的输入电路及整流桥、升降压型PFC主电路和谐振型DC‑DC变换电路，升降压型PFC主电路上连接有PFC控制器，PFC控制器上连接母线电压控制电路和母线电压采样电路，母线电压控制电路上连接输入电压隔离采样电路、输出电流采样电路，母线电压控制电路根据输入电压和负载信息输出母线电压基准信号。本发明的优点在于母线电压的设定不受输入电压的限制，可以高于也可以低于交流输入电压，有利于系统的优化设计；电路工作状态可以根据输入电压状况和负载状况进行调节，使电路在全输入电压范围和全负载范围都工作在最优的状态，实现高效率和高功率密度。

主权项

1.一种AC-DC变换系统的效率优化的算法，其特征在于，所述AC-DC变换系统包括输入电路及整流桥(301)、升降压型PFC主电路(302)、谐振型DC-DC变换电路(303)、PFC控制器(304)、母线电压采样电路(305)、母线电压控制电路(306)、输入电压隔离采样电路(307)和输出电流采样电路(308)；输入电路及整流桥(301)的输入端连接交流电网，其输出端连接升降压型PFC主电路(302)的输入端，升降压型PFC主电路(302)的输出作为中间直流母线连接谐振型DC-DC变换电路(303)的输入端，谐振型DC-DC变换电路(303)将母线电压进行直流变换后提供给负载，升降压型PFC主电路(302)上连接PFC控制器(304)以接收实现功率因数校正和母线电压调节所需要的占空比信号，PFC控制器(304)上连接母线电压采样电路(305)以实现母线电压的闭环反馈，PFC控制器(304)上还连接有母线电压控制电路(306)以获取母线电压基准信号，母线电压控制电路(306)上连接输入电压隔离采样电路(307)和输出电流采样电路(308)，以根据不同的输入电压状态和负载状态设定不同的母线电压并输出所需的母线电压基准信号；母线电压控制电路包括母线电压控制单元、第一光耦、低通滤波器和第一运放；所述母线电压控制单元包含MCU；输入电压隔离采样电路和输出电流采样电路连接母线电压控制单元的输入端，母线电压控制单元的输出端输出PWM信号至第一光耦的输入端；第一光耦的输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器用来将PWM信号滤波；低通滤波器输出与PWM信号占空比成比例的直流信号至第一运放的输入端，第一运放用来实现阻抗隔离；第一运放的输出端输出母线电压基准信号至升降压PFC控制器；所述MCU同时采样负载电流和输入电压信号，经效率优化算法处理后，得到PWM信号的占空比，并输出至第一光耦的输入端；所述效率优化算法按如下方法获得：取N个输入电压点和M个负载电流点，计算系统在第x个输入电压点和第y个负载电流点下，不同母线电压时的效率，其中，1≤x≤N，1≤y≤M，进而得到在第x个输入电压点和第y个负载电流点下系统最优效率对应的母线电压值；根据系统最优效率对应的N×M个母线电压值近似得到母线电压关于输入电压和负载电流的函数，即得到AC-DC变换系统效率优化算法。/n