本發(fā)明專利技術(shù)提供一種多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器，該多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器的VMOS開關(guān)在觸發(fā)信號作用下，能夠根據(jù)所加電壓極性實(shí)現(xiàn)正向或反向?qū)ǎ诖颂匦裕谳斎虢涣髟诓ㄐ呜?fù)半周或輸入直流為上負(fù)下正時(shí)，該多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器的工作過程與上述導(dǎo)通、續(xù)流過程原理相同，因此其具有無極性、多波形、寬頻率電源輸入等特性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種電源轉(zhuǎn)換器。
技術(shù)介紹
近年來，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄電池供電等交流低壓、直流低壓供電的可再生新能源系統(tǒng)被廣泛使用，提高低壓新能源供電系統(tǒng)的供電效率、供電質(zhì)量、供電可靠性勢在必行。目前本領(lǐng)域公知電源轉(zhuǎn)換基本采用I、交流(AC)輸入，采用全波整流器把輸入交流(AC)電源整流為直流(DC)電源，再進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流(DC)輸出。此種方案解決了較高輸入電壓交流電源和小功率電源的轉(zhuǎn)換問題。但在低電壓交流電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)锳C/DC整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。2、直流(DC)輸入，直接進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流(DC)輸出。此種方案解決了固定設(shè)備供電問題。但使用可靠性較低，尤其是在移動(dòng)性設(shè)備，經(jīng)常需要重新連接輸入電源的設(shè)備，一旦出現(xiàn)電源極性接反的情況，就會(huì)產(chǎn)生輸入短路事故。因此一些要求可靠性較高的設(shè)備，在轉(zhuǎn)換器輸入端加入直流定向整流電路。在低電壓直電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)橹绷髯R別定向整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。3、為了提高低壓供電效率、降低線路電流一般采用升壓式(BOOST)直流(DC)供電方式。升壓式(BOOST)直流(DC)供電當(dāng)輸出產(chǎn)生短路故障，輸出電壓低于輸入電壓時(shí)BOOST電路功能失效，輸入電源直接對負(fù)載短路，大電流(大功率)系統(tǒng)短路保護(hù)控制難度很大。以常規(guī)整流(識別定向)電路在輸入為低壓新能源電源為例進(jìn)行說明，輸入電壓Ui=IOV(AC、DC),輸入電流Ii=20A,輸入功率Pi=IOX 20=200ff,整流(識別定向)電路壓降Ud=2V，整流(識別定向)電路耗為Pd=2X20=40W，輸出功率Po=200_40=160W，其整流(識別定向)效率為E=160/200=0. 8，由此可見常規(guī)整流(識別定向)電路在輸入為低壓新能源電源時(shí)，功耗很大,效率很低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問題。本專利技術(shù)的具體技術(shù)解決方案如下該多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器，包括負(fù)載，所述負(fù)載的輸入端依次通過儲能濾波電路、反向隔離電路、VMOS控制電路、續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接；所述儲能濾波電路的輸出端通過輸出電流采樣電路和調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，所述輸入電源的輸出端通過輸入電流采樣電路和調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端依次通過驅(qū)動(dòng)信號合成電路和VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與VMOS開關(guān)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)信號合成電路的輸入端通過續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接；3所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；續(xù)流電感是設(shè)置在輸入電源輸出端負(fù)端上的差模對稱電感；所述VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器，第一驅(qū)動(dòng)器的輸入端Ai、Bi與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸出端的兩個(gè)輸出接口連接，第一驅(qū)動(dòng)器的輸出端Ao、Bo與VMOS管的VMOS開關(guān)電路輸入端的一組接口連接；第二驅(qū)動(dòng)器的輸入端Ai、Bi與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸出端的另外兩個(gè)輸出接口連接，第二驅(qū)動(dòng)器的輸出端Ao、Bo與開關(guān)電路輸入端的另一組接口連接；所述驅(qū)動(dòng)信號合成電路為標(biāo)準(zhǔn)兩輸入或門控制芯片，該控制芯片包括四對輸入端Al，A2，BI，B2，Cl，C2，Dl，D2和相應(yīng)的四個(gè)輸出端Ao、Bo、Co、Do，其中輸入端Al，BI，Cl，Dl與調(diào)寬式脈沖控制電路的兩個(gè)輸出端連接，輸入端A2，B2，C2，D2與續(xù)流電壓采樣電路的兩個(gè)輸出端連接，輸出端Ao、Bo、Co、Do與VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。所述調(diào)寬式脈沖控制電路為PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號合成電路的一組輸入端。所述輸入電流采樣電路包括電流傳感器CSl、電容C13、電阻R21，二極管D4，電流傳感器CSl與二極管D4串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)支路，電容C13、電阻R21分別與該支路并聯(lián)。所述輸出電流采樣電路包括電流傳感器CS2、電容C9和二極管D5，電流傳感器CS2與二極管D5串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)支路，電容C9與該支路并聯(lián)。所述續(xù)流電壓采樣電路包括由穩(wěn)壓二極管Z3，濾波電容C11，分壓電阻R3，R4組成的輸出米樣電路和由穩(wěn)壓二極管Z4,濾波電容C12,分壓電阻Rl, R5組成的輸入米樣電路,所述輸出采樣電路的輸出端為R4與R3之間的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸入端的一個(gè)接口連接，輸入采樣電路的輸出端為Rl與R5之間的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸入端的另一個(gè)接口連接。所述反向隔離電路由與所述VMOS開關(guān)電路同步整流的VMOS管組構(gòu)成，由所述驅(qū)動(dòng)信號合成電路經(jīng)續(xù)流驅(qū)動(dòng)電路同步驅(qū)動(dòng)。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于本專利技術(shù)提供的多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器有XC/DC擴(kuò)展(XC)形、無極性、多波形、寬頻率電源輸入，DC(直流)輸出，自動(dòng)極性識別定向、高轉(zhuǎn)換效率、高功率因數(shù)、高可靠性、高功率密度、低成本等優(yōu)勢。附圖說明圖I為本專利技術(shù)電路原理框圖；圖2為本專利技術(shù)電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為自動(dòng)定向BOOST在Ui正半周(Ml、M2、M3、M4) PWM導(dǎo)通時(shí)電流流圖；圖4為自動(dòng)定向BOOST在Ui正半周(M3、M4) PWM導(dǎo)通續(xù)流時(shí)電流流圖；圖5為輸入電源為Ac正弦波時(shí)的單周期波形圖。具體實(shí)施例方式該多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器，包括負(fù)載，所述負(fù)載的輸入端依次通過儲能濾波電路、反向隔離電路、VMOS控制電路、續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接；所述儲能濾波電路的輸出端通過輸出電流采樣電路和調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，所述輸入電源的輸出端通過輸入電流采樣電路和調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接,調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端依次通過驅(qū)動(dòng)信號合成電路和VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與VMOS開關(guān)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)信號合成電路的輸入端通過續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；續(xù)流電感是設(shè)置在輸入電源輸出端負(fù)端上的差模對稱電感；所述VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器，第一驅(qū)動(dòng)器的輸入端Ai、Bi與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸出端的兩個(gè)輸出接口連接，第一驅(qū)動(dòng)器的輸出端Ao、Bo與VMOS管的VMOS開關(guān)電路輸入端的一組接口連接；第二驅(qū)動(dòng)器的輸入端Ai、Bi與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸出端的另外兩個(gè)輸出接口連接，第二驅(qū)動(dòng)器的輸出端Ao、Bo與開關(guān)電路輸入端的另一組接口連接；所述驅(qū)動(dòng)信號合成電路為標(biāo)準(zhǔn)兩輸入或門控制芯片，該控制芯片包括四對輸入端Al，A2，BI，B2，Cl，C2，Dl, D2和相應(yīng)的四個(gè)輸出端八0、80、(0、00，其中輸入端41，81，(1，01與調(diào)寬式脈沖控制電路的兩個(gè)輸出端連接，輸入端A2，B2，C2，D2與續(xù)流電壓采樣電路的兩個(gè)輸出端連接，輸出端Ao、Bo、Co、Do與VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。調(diào)寬式脈沖控制電路為PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號合成電路的一組輸入端。輸入電流采樣電路包括電流傳感器CS1、電容C13、電阻R21，二極管D4，電流傳感器CSl與二極管D4串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)支路，電容C13、電阻R21分別與本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多波形低壓輸入型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于：包括負(fù)載，所述負(fù)載的輸入端依次通過儲能濾波電路、反向隔離電路、VMOS控制電路、續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接；所述儲能濾波電路的輸出端通過輸出電流采樣電路和調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，所述輸入電源的輸出端通過輸入電流采樣電路和調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端依次通過驅(qū)動(dòng)信號合成電路和VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與VMOS開關(guān)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)信號合成電路的輸入端通過續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；續(xù)流電感是設(shè)置在輸入電源輸出端負(fù)端上的差模對稱電感；所述VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器，第一驅(qū)動(dòng)器的輸入端Ai、Bi與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸出端的兩個(gè)輸出接口連接，第一驅(qū)動(dòng)器的輸出端Ao、Bo與VMOS管的VMOS開關(guān)電路輸入端的一組接口連接；第二驅(qū)動(dòng)器的輸入端Ai、Bi與驅(qū)動(dòng)信號合成電路輸出端的另外兩個(gè)輸出接口連接，第二驅(qū)動(dòng)器的輸出端Ao、Bo與開關(guān)電路輸入端的另一組接口連接；所述驅(qū)動(dòng)信號合成電路為標(biāo)準(zhǔn)兩輸入或門控制芯片，該控制芯片包括四對輸入端A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2和相應(yīng)的四個(gè)輸出端Ao、Bo、Co、Do，其中輸入端A1，B1，C1，D1與調(diào)寬式脈沖控制電路的兩個(gè)輸出端連接，輸入端A2，B2，C2，D2與續(xù)流電壓采樣電路的兩個(gè)輸出端連接，輸出端Ao、Bo、Co、Do與VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡家培，胡民海，
申請(專利權(quán))人：西安智海電力科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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