本实用新型涉及一种交流转直流的电压转换器。
背景技术：
目前，随着电力系统发展迅猛，用电终端种类复杂、数量庞大，电磁环境也日益严峻。作为测试仪表（简称仪表），如何在恶劣的工业现场（比如生产线）稳定地工作，显得非常重要。测试仪表自身的电源系统是其稳定工作的基石，既要强壮（抗干扰能力强），又要干净（干扰别人小）。目前仪表的AC/DC开关电源，以其控制器来分，主要有两种方式：
1）分离式，分离的PWM控制器（比如UC3845）和高压MOS管。该种控制器的缺点是元件多，面积大，开关频率低（比如uc3845约50kHz左右），影响因素多，不好设计。
2）集成式，PWM控制器和高压MOS管集成到单芯片上，以Power Integrations（简称PI）公司的产品为代表。目前该种控制器的缺点是电路多以民用设备为主（比如机顶盒），输入端滤波简单，难以抗强干扰（浪涌2kV，脉冲群4kV），而且多以两芯电源为主（只有L、N线，没有E地线），但仪表需要三芯电源。
技术实现要素：
本实用新型为了解决现有AC/DC转换器抗干扰能力差，以及应用多为民用，不适合仪表三芯电源的技术问题，提出了一种AC/DC转换器，可以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种AC/DC转换器，包括AC滤波电路、AC整流电路、控制电路以及输出整流滤波电路，所述AC滤波电路的输入端用于连接交流电源，所述AC滤波电路的输出端与所述AC整流电路的输入端连接，所述控制电路包括开关变压器、开关电路以及控制器，所述开关变压器的输入端与所述AC整流电路的输出端连接，所述开关变压器的输出端与所述输出整流滤波电路连接，所述开关变压器的控制端通过所述开关电路与所述控制器连接。
进一步的，所述控制电路还包括直流高压输出保护电路，所述AC整流电路的直流高压输出端通过所述直流高压输出保护电路与所述控制器连接。
进一步的，所述直流高压输出保护电路包括第一分压电路，所述第一分压电路的一端与所述AC整流电路的直流高压输出端连接，另外一端与所述控制器连接。
进一步的，所述控制电路还包括过流保护电路，所述AC整流电路的直流高压输出端通过所述过流保护电路与所述控制器连接。
进一步的，所述过流保护电路包括第二分压电路，所述第二分压电路的一端与所述AC整流电路的直流高压输出端连接，另外一端与所述控制器连接。
进一步的，所述控制电路、直流高压输出保护电路以及流保护电路集成在同一块电路板中。
进一步的，所述AC/DC转换器还包括电压反馈电路，所述电压反馈电路一端与所述输出整流滤波电路的输出端连接，另外一端与所述控制器连接。
进一步的，所述电压反馈电路包括电压比较电路和光电耦合电路，所述电压比较电路的一端与所述输出整流滤波电路的输出端连接，另外一端通过所述光电耦合电路与所述控制器连接。
进一步的，所述AC滤波电路包括顺次连接的一级滤波电路和二级滤波电路，所述一级滤波电路包括与火线、零线以及地线一一对应连接的第一共模电感，以及连接在所述火线与地线之间的第一电容、连接在所述零线与地线之间的第二电容，所述一级滤波电路的零线输出端通过第一压敏电阻与地连接，所述二级滤波电路包括分别与所述一级滤波电路的火线以及零线一一对应连接的第二共模电感，以及连接在所述二级滤波电路的火线输出端以及其零线输出端之间的第三电容。
进一步的，所述一级滤波电路的火线输出端与其零线输出端之间连接有第二压敏电阻，以及与所述第二压敏电阻相并联的放电电阻。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的AC/DC转换器，AC滤波电路具有分别与三芯电源连接的三路输入电路，能够适用于采用三芯电源的工业仪表， 通过设置多级滤波，具有较强的抗干扰（浪涌、脉冲群）能力，还能降低系统对电网的传导干扰。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所提出的AC/DC转换器的一种实施例电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，本实施例提出了一种AC/DC转换器，如图1所示，包括AC滤波电路、AC整流电路、控制电路以及输出整流滤波电路，其中，AC滤波电路的输入端用于连接交流电源，AC滤波电路的输出端与AC整流电路的输入端连接，控制电路包括开关变压器、开关电路以及控制器，开关变压器的输入端与AC整流电路的输出端连接，开关变压器的输出端与输出整流滤波电路连接，开关变压器的控制端通过开关电路与控制器连接。本实施例的AC/DC转换器工作原理是：AC滤波电路具有三路输入端，分别与插座的火线L、零线N以及地线E连接，用于对输入的交流电进行滤波，并且对火线和零线之间的电压进行限幅，输出滤波限幅后的交流电致AC整流电路，进行全波整流，得到直流高压电，直流高压电经过控制电路的控制降压输出一定频率的直流电压，然后经过输出整流滤波电路，输出低压直流电，AC滤波电路既对AC输入电源进行滤波（消除/削弱对本系统的干扰），也对本系统对外的干扰进行滤波（消除/削弱本电源对电网的干扰），控制电路集成有开关变压器、开关电路以及控制器，有利于减小电路体积。
本实施例的AC/DC转换器，AC滤波电路具有分别与三芯电源连接的三路输入电路，尤其能够适用于采用三芯电源的工业仪表，具有较强的抗干扰（浪涌、脉冲群）能力，还能降低系统对电网的传导干扰。
AC整流电路用于对AC滤波电路输出的交流电压信号进行全波整流，经电容C4滤波，得到高压直流电压压(DCH高压端、DCL低压端)。
为了防止AC整流电路输出的高压直流电存在过压、欠压等情况时对低压直流输出造成影响，本实施例的控制电路还包括直流高压输出保护电路，AC整流电路的直流高压输出端通过直流高压输出保护电路与控制器连接。
直流高压输出保护电路包括第一分压电路，所述第一分压电路的一端与所述AC整流电路的直流高压输出端连接，另外一端与所述控制器连接。如图1所示，作为一个优选的实施例，由电阻R2、R6、R12、R13，以及二极管D4、稳压二极管VR2组成直流高压输出保护电路，对AC整流电路的高压直流输出DCH进行过电压和欠电压检测，并反馈至控制电路，控制电路根据检测结果控制开关电路的通断状态以进行保护。
控制电路还包括过流保护电路，AC整流电路的直流高压输出端通过过流保护电路与控制器连接。过流保护电路包括第二分压电路，第二分压电路的一端与AC整流电路的直流高压输出端DCH连接，另外一端与控制器连接。如图1所示，电阻R1、R5、R11串联组成过流保护电路，一端与AC整流电路的直流高压输出端DCH连接，另外一端与控制器的引脚2连接，用于对AC整流电路的高压直流输出DCH的电流进行检测，并反馈至控制电路，控制电路根据检测结果控制开关电路的通断状态以进行过电流保护。
本实施例的控制电路、直流高压输出保护电路以及流保护电路集成在同一块电路板中。其中，如图1所示的控制电路，是一款基于TOP266VG（U1）的反激式开关电源。其中开关变压器TF1为高频开关变压器，用于进行电气隔离和传递转换能量。控制器U1内部集成PWM控制和开关电路，AC/DC转换器的工作状态、保护状态均由该控制器U1实现。
控制器U1的引脚4接AC整流电路的直流低压输出端DCL，使系统开关频率为132kHz，这比普通开关电源频率（约为50kHz）高，使系统的体积（主要是开关变压器和滤波电容）明显减小。
控制器U1的引脚6，为开关电路，采用高压MOS管实现，以132kHz的频率进行开、关动作，从而使开关变压器TF1的原边绕组（TF1的引脚5和引脚3）进行导通到DCL和断开。
开关变压器TF1的引脚1和引脚2绕组是偏置绕组，为控制器U1提供工作电源。
齐纳二极管VR1，电阻R7、R8，电容C5，二极管D3，构成RCD钳位电路，当控制器U1的引脚6关断时，为开关变压器TF1的原边绕组提供回路，关断峰值电压进行钳位吸收，以保护控制器U1的引脚6。
开关变压器TF1的引脚9、10和引脚6、7绕组是输出绕组，对输入的高压直流电进行降压输出具有一定频率的低压直流电，经输出整流滤波电路整流输出可得到低压直流电。
本实施例的AC/DC转换器还包括电压反馈电路，电压反馈电路一端与输出整流滤波电路的输出端连接，另外一端与控制器连接。电压反馈电路用于对输出整流滤波电路输出的低压直流电压进行采样，经过电压比较电路U3进行比较，并把比较结果反馈给控制器U1，之后控制器U1根据比较结果调节开关电路的占空比，使输出电压保持稳定。
如图1所示，本实施例的电压反馈电路包括电压比较电路U3和光电耦合电路U2，电压比较电路U3的一端与输出整流滤波电路的输出端连接，另外一端通过光电耦合电路U2与控制器U1连接。控制器U1的引脚3，接收光电耦合电路U2反馈回来的信号，对开关电路的占空比进行调整，从而调整输出电压。
输入电源AC220V（以AC220V为例，实际可以为AC85至AC260V），AC滤波电路包括顺次连接的一级滤波电路和二级滤波电路，一级滤波电路包括与火线AC-L、零线AC-N以及地线AC-E一一对应连接的第一共模电感L3，以及连接在所述火线LL与地线E之间的第一电容C13、连接在所述零线NN与地线E之间的第二电容C14，一级滤波电路的零线输出端NN通过第一压敏电阻与地连接，本实施例中的第一压敏电阻采用两颗压敏电阻UR2和UR3串联实现，二级滤波电路包括分别与一级滤波电路的火线LL以及零线NN一一对应连接的第二共模电感L2，以及连接在二级滤波电路的火线输出端L以及其零线输出端N之间的第三电容C2。其中，UR3为1800V压敏，UR2为200V压敏电阻，串联之后，等效为2000V压敏电阻，对NN和E之间的电压进行限幅。当然，本实施例中的第一压敏电阻不限于上述组合，还可以采用其他等效电路替换。
第一共模电感L3用于对输入的交流电进行滤波，并输出滤波后的信号LL、NN，其中LL连接有保险丝F1，用于防止电网中突发的高压电对转换器造成损坏。
一级滤波电路的火线输出端LL与其零线输出端NN之间连接有第二压敏电阻UR1，第二压敏电阻UR1为470V的压敏电阻，对LL和NN之间的电压进行限幅；以及与第二压敏电阻UR1相并联的放电电阻R4，R4用于在拔掉AC220V后，对残余电压进行放电。
放电电阻R4的后端还并联有电容C11，用于对一级滤波电路的输出信号LL和NN进行滤波。
同样道理的，二级滤波电路的输出信号L和N之间连接有电容C2，用于对二级滤波电路的输出信号L和N进行滤波。
本实施例的AC滤波电路，既能符合仪表本身的安规要求（交流耐压、泄漏电流、接地电阻），又能抗强干扰（浪涌、脉冲群），还能降低系统对电网的传导干扰。
输出整流滤波电路包括二极管D1和二极管D2，用于对开关变压器输出的直流信号进行整流，电容C8、C9、L1、C10进行滤波，得到直流电压。电容C7和R3消除尖峰干扰。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。