降压型ac―dc变换器的拓扑结构及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种降压型AC―DC变换器的拓扑结构及其控制方法，所述拓扑结构包括输入交流电源、单相整流桥、LC滤波器和负载，输入交流电源和单相整流桥相连，单相整流桥和LC滤波器相连，其特点是另设有辅助校正器、降压型DC?DC变换器和控制器，LC滤波器和辅助校正器相连，辅助校正器和降压型DC?DC变换器相连，辅助矫正器上设有开关管，降压型DC?DC变换器上设有开关管，开关管的控制极和控制器的第一驱动器相连，开关管的控制极和控制器上的第二驱动器相连。本发明不但能起到AC?DC降压变换，而且兼具输入电流的PFC功能，减少功率损耗，提高设备变换效率，输入侧的功率因数校正PFC效果得到显著提高。
【专利说明】
降压型AC-DC变换器的拓扑结构及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种改进的降压型电路结构及其控制方法，尤其涉及一种能有效提高 设备输入功率因数、抑制谐波污染、实现AC-DC降压变换的拓扑结构。
【背景技术】
[0002] 在直流电源设备中常需要将220V交流电源变换成某种低压直流电源，传统做法是 将该交流电源经二极管整流、滤波后再通过DC-DC降压变换来实现的。但这种方法会使得直 流电源设备的输入功率因数很低，并对电网造成谐波污染，从而有悖于当今时代对用电设 备的高功率因数、低谐波污染等的要求。
[0003] 图1是传统降压型AC-DC变换器的一种拓扑结构，图2是该变换器的输入电流波形， 图3是图2输入电流的频谱。由图2可以看出，该输入电流波形在过零点附近有严重交越失 真，其波峰、波谷不是正弦形包络线，而是平顶、平底线。据该文献报道，其输入电流波形的 总谐波电流失真(THD)为7 %，功率因数校正(PFC)为99.5 %。显然，这些指标都不太理想。传 统技术存在上述缺陷的根本原因在于，当电网电压（比如过零点附近的电压)低于直流电源 的输出电压时，网侧的电能，亦即图1中电容C 1上的电荷无法传输到直流电源的输出端，SPC2 的两端。所以电容C1上有残留电荷，这就破坏了电容C1按正弦规律传递瞬时功率的效能，致 使输入电流里产生了3、5、7、…等奇数次谐波，从而影响到输入电流波形的质量。
[0004] 因此，针对现有技术的不足，设计出一种能有效提高设备输入功率因数、抑制谐波 污染、实现AC-DC降压变换的拓扑结构是具有意义的技术课题。
【发明内容】
[0005] 本发明提出一种改进的降压型AC-DC变换器拓扑结构及其控制方法，旨在改善变 换器输入电流波形质量，达到既提高PFC值，又降低THD，从而减少对电网的谐波污染。
[0006] 本发明的上述目的将通过以下技术方案来实现:一种改进的降压型AC-DC变换器 的拓扑结构，包括输入交流电源，单相整流桥，LC滤波器和负载，所述单相整流桥包括第一 输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入交流电源的两个输出端分别连接 至单相整流桥的第一输入端和第二输入端;所述LC滤波器包括电感1^和电容C 1，另设有辅助 校正器，降压型DC-DC变换器和控制器，所述辅助校正器包括电感L3和开关管出，所述降压型 DC-DC变换器包括电感L2、开关管Q1、二极管05和电容C 2,所述控制器包括输入端信号、PI调 节器、限幅装置、比较器、第一驱动器和第二驱动器，所述输入端信号与PI调节器的综合输 入端相连，PI调节器的输出端与限幅装置的输入端相连，限幅装置的输出端与比较器的正 输入端相连，比较器的输出端与第一驱动器和第二驱动器相连;所述单相整流桥的第一输 出端与LC滤波器的电感L 1的一端相连接，所述电感L1的另一端与电容心的一端、电感L3的一 端、二极管D5的阴极、电感L2的一端相连接于节点e;电感L2的另一端与电容C2的一端、负载R 的一端相连接于节点f，单相整流桥的第二输出端与电容&的另一端、开关管出的发射极、开 关管&的发射极相连接，开关管出的集电极与电感L 3的另一端相连接，开关管&的集电极与 二极管D5的阳极、电容(：2的另一端、负载R的另一端相连接于节点g，开关管Q1的控制极与第 一驱动器相连接，开关管Q2的控制极与第二驱动器相连接，设置于电感L1任意一端的检测元 件的输出端连接至控制器的输入端信号与PI调节器之间的综合信号输入端;或者，所述开 关管Qi的发射极与电感L 2远离负载R的那一端、二极管05的阴极连接，开关管&的集电极与 电感L1远离单相整流桥的那一端、电感L 3远离开关管出的那一端、电容C1靠近电感1^的那一 端相连接与节点e;或者，开关管出的发射极与电感L 3远离单相整流桥的那一端相连接，开关 管Q2的集电极与电感Li远离单相整流桥的那一端、电容Ci靠近电感Li的那一端、电感L 2远离 负载R的那一端、二极管〇5的阴极连接于节点e;或者，开关管出的发射极与电感L 3远离单相 整流桥的那一端相连接，开关管&的发射极与电感1^远离负载R的那一端、二极管他的阴极 连接，开关管&和开关管Q 2的集电极相连，并与电感L1远离单相整流桥的那一端、电容(^靠 近电感1^的那一端相连接于节点e。
[0007] 进一步地，上述的一种降压型AC - DC变换器的拓扑结构，其中：所述单相整流桥包 括二极管Di、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管0:的阳极与二极管D 3的阴极相连接 于第一输入端，二极管出的阳极与二极管D4的阴极相连接于第二输入端，二极管阴极与 二极管D 2的阴极相连接于第一输出端，二极管D3的阳极与二极管D4的阳极相连接于第二输 出端。
[0008] 更进一步地，上述的一种降压型AC - DC变换器的拓扑结构，其中：所述电感1^的任 意一侧设有检测元件，检测元件的输出端连接至控制器的PI调节器的综合输入端。
[0009] 再进一步地，上述的一种降压型AC - DC变换器的拓扑结构，其中：所述开关管&和 开关管Q2采用等效开关替代，所述等效开关包括开关管、第一二极管和第二二极管，开关管 的发射极与第一二极管的阳极相连，第一二极管的阴极与后端相连，另，开关管的发射极和 集电极之间并联有第二二极管，第二二极管的阳极与发射极相连，第二二极管的阴极与集 电极相连。
[0010] 此外，本发明还公开了一种降压型AC-DC变换器的控制方法，采用前述的降压型 AC - DC变换器的拓扑结构，按以下步骤进行操作:首先将输入端信号iin = Uin/r作为电流参 考值，该参考值经取绝对值后，将负半周电流变成正电流，它加上直流电流偏移量iDC后再减 去电感L 1经检测元件输出的电流信号，然后进入PI调节器的综合输入端，PI调节器的输出 经限幅装置限幅作用后进入比较器的正输入端，比较器CP的负输入端接等腰三角载波，两 者比较后生成的信号通过第一驱动器生成第一脉冲列，用于驱动开关管Q 1，所述比较器生 成的信号输出脉冲还通过第二驱动器生成第二脉冲列，用于驱动开关管Q2。
[0011] 本发明突出的实质性特点和显著的技术进步体现为:交流电压源Uin通过本发明拓 扑结构变换后，不但能起到AC-DC降压变换，而且兼具了输入电流的PFC功能，整个变换过程 中都是朝降压方向变化，可以减少功率损耗，提高设备变换效率。特别是本发明变换器的输 入电流波形正弦度高，总谐波电流失真THD小，输入侧的功率因数校正PFC效果得到显著提 尚。
【附图说明】
[0012]图1传统降压型AC-DC变换器；
[0013 ]图2传统降压型AC-DC变换器的输入电流波形；
[0014]图3传统降压型AC-DC变换器的输入电流频谱；
[0015]图4本发明一种改进的降压型AC-DC变换器的拓扑结构；
[0016] 图5本发明拓扑结构的控制方式；
[0017] 图6本发明变换器的输入电流波形i;
[0018]图7本发明变换器的输入电流频谱；
[0019] 图8本发明一种降压型AC-DC变换器的拓扑结构的第一种变形结构；
[0020] 图9本发明一种降压型AC-DC变换器的拓扑结构的第二种变形结构；
[0021] 图10本发明一种降压型AC-DC变换器的拓扑结构的第三种变形结构；
[0022]图11等效开关管示意图。
[0023]图中，各附图标记的含义为：1-输入交流电源Uin，2-单相整流桥，3-LC滤波器， 4 一辅助校正器，5-降压型DC-DC变换器，6-负载，7-控制器。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详述，以使本发明技术方案更 易于理解和掌握。
[0025]本发明一种改进的降压型AC - DC变换器的拓扑结构如图4所示，包括输入交流电 源UinI，单相整流桥2，LC滤波器3，辅助校正器4，降压型DC-DC变换器5，负载6和控制器7。所 述降压型AC - DC变换器的输入侧为交流电源Uin。所述单相整流桥2的二极管0:的阳极与二 极管D3的阴极相连接于节点a，二极管0 2的阳极与二极管D4的阴极相连接于节点b，节点a和 节点b即为单相整流桥2的输入端，二极管0:的阴极与二极管出的阴极相连接于节点c，二极 管D 3的阳极与二极管D4的阳极相连接于节点d，节点c和节点d即为单相整流桥2的输出端。所 述输入交流电源U inI的2个输入端分别接到单相整流桥2的节点a和节点b上;LC滤波器包括 电感Li和电容Ci，辅助校正器4包括电感L3和开关管Q2,降压型DC-DC变换器5包括电感L2、开 关管Qi、二极管D 5和电容C2。单相整流桥2的节点c与LC滤波器3的电感L1的一端相连接，电感 Li的另一端与电容Ci的一端、电感L3的一端、二极管D5的阴极、电感L2的一端相连接于节点e; 电感L2的另一端与电容C2的一端、负载R的一端相连接于节点f;单相整流桥2的节点d与电容 Ci的另一端、开关管Q2的发射极、开关管Qi的发射极相连接;开关管Q2的集电极与电感L3的另 一端相连接于h点;开关管Qi的集电极与二极管D5的阳极、电容C2的另一端、负载R的另一端 相连接于节点g;开关管Q 1的控制极与控制器7中的驱动器1的输出端连接;开关管Q2的控制 极与控制器7中的驱动器2的输出端连接。电感L 1的一端串接有电流检测元件CT，其输出电 流信号接至控制器的负输入端，作为输入电流的反馈信号。这里需要说明的是，虽然图4中 检测元件CT串接在电感1^连接节点c的一端，但是实际使用中，检测元件CT也可串接在电感 1^靠近节点e的那一端。
[0026]本发明降压型AC-DC变换器的拓扑结构还有三种变形结构，如图8所示，第一种变 形结构与图4中的变换器的拓扑结构差别在于开关管Qi的发射极与电感L2远离负载R的那一 端、二极管〇5的阴极连接于节点g，开关管&的集电极与电感1^远离单相整流桥2的那一端、 电感L 3远离开关管出的那一端、电容&靠近电感1^的那一端相连接与节点e。如图9所示，第 二种变形结构与图4中的变换器的拓扑结构差别在于开关管Q 2的发射极与电感L3远离单相 整流桥2的那一端相连接于h点，开关管出的集电极与电感1^远离单相整流桥2的那一端、电 容(^靠近电感1^的那一端、电感1^远离负载R的那一端、二极管05的阴极连接于节点e。如图 10所示，第三种变形结构与图4中的变换器的拓扑结构差别在于，开关管出的发射极与电感 L3远离单相整流桥2的那一端相连接于h点，开关管&的发射极与电感1^远离负载R的那一 端、二极管他的阴极连接于节点g，开关管&和开关管Q 2的集电极相连，并与电感1^远离单相 整流桥2的那一端、电容(^靠近电感1^的那一端相连接于节点e。这里需要说明的是，开关管 Q1和开关管出的控制极的连接方式与图4中的降压型AC-DC变换器的拓扑结构相同，图8中并 未示出。
[0027]此外，本案中的开关管QjPQ2都可以用图11所示的等效开关代替，等效开关包括开 关管和二极管的组合，开关管的发射极与第一二极管的阳极相连，第一二极管的阴极与后 端相连，另，开关管的发射极和集电极之间并联有第二二极管，第二二极管的阳极与发射极 相连，第二二极管的阴极与集电极相连。
[0028] 一种改进的降压型AC - DC变换器的控制器及控制方法如图4中的7所示。其输入端 信号i in = Uin/r是电流参考值，用Uin/r表示i in是表明i in与电网电压1^完全同步、同相位，通 过调整r的大小以整定所需参考值iin的大小。该参考值经取绝对值后，将负半周电流变成正 电流，它加上直流电流偏移量iDc后再减去上述提到的CT输出电流信号，然后进入PI调节器 的综合输入端。PI调节器的输出经限幅后进入比较器CP的正输入端，比较器CP的负输入端 接等腰三角载波，两者比较后生成的信号通过驱动器1生成脉冲Q lg(参阅图5)，用于驱动开 关管Q1。所述比较器CP的输出脉冲还通过驱动器2生成脉冲Q 2g(参阅图5)，用于驱动开关管 Q2〇
[0029] 图5是图4中相关电器件的主要电特性示意图。图中，Qlg、Q2g分别为开关管&、〇 2的 驱动信号;Vci为电容Cl的端电压;iL2、iL3分别为电感Ll、L3的电流。
[0030] 众所周知，低压高性能直流电源内功率开关管的开关频率一般都在数百kHz左右， 亦即每个开关周期仅有几到十几个ys之间。而直流电源输入的是电网电压U in，其周期一般 在20ms左右波动。显然，该周期比电网电压周期高千倍之上，因此在分析每个开关周期内 Qi、Q2X1 IhL2的动态特性时，可以认为输入电流(即iu)是恒定的。特别是在电网电压过零 点附近时，iu很微小，渐近于零，故图5中不予表示。
[0031] 另外，如上所述，当电网电压低于直流电源的输出电压时，网侧的电能无法通过心 传输到直流电源的输出端，此时，电容(^上的电荷无法释放到零。这就限制了网侧电压对电 容&的充电，从而直接影响到输入电流无法逼近电网电压的正弦波形，无法正常实现PFC。 [0032]变换器的工作过程如下：在to时刻之前，Q^Q 2皆关断，整流桥的c、d端通过电感L1 对&充电，图5中Vc1线性增长。to时刻，令Q1开通，则CjPL2发生振荡，C 1通过L2向
[0033] C2、R放电，iL2开始时迅速增大，Vc1将迅速减小。当VqSU q时，iL2迅速下降。当iL2< iu时，&停止放电，并保存着残留电荷。因此在&每次关断后，网侧Uin每次无法从Vq = O开始 对&充电，使得在电网电压的过零点附近输入电流iu = 0,形成PFC盲区，从而形成输入电流 的交越失真。为防止该情况发生，本发明在ti时刻令Q2开通，则Ci、L 3发生振荡，iL3迅速增大， 将电压Vc1迅速下拉至零，甚至开始进入负方向充电。此时，亦即在^时刻，将&、Q 2同时关断， 由于C1的电压Vq几近于零，所以Q1承受的电压V ice为-Uo(对开关管而言属负偏压），而二极管 D5承受的电压为Uo(对二极管说也属负偏压），〇2承受的是零电压。此后,C1又由整流桥的c、d 端经Ld^C1再次线性充电，Q1承受的电压Vke由-Uo慢慢回升，当充电电压Vq彡Uo时，Vke已回 升到零并继续升高，此后随着Vci继续上升而上升，其值为VC1-UQ。此间，二极管他承受的电压 仍为Uo(属负偏压），Q2承受的电压V2CE = VC1。到下一个to时刻，本结构又重复上述工作过程。 [0034]图6是本发明输入电流的仿真波形，图7是图6波形的频谱。可以看出，图6电流波形 的正弦度明显优于图2,本波形在过零点附近能够平稳线性过渡，不存在交越失真。波形的 峰点和谷点是非常圆滑的正弦波顶和波谷，而不是图2那样的平直线。由图7可以看出，输入 电流波形中除基波外，也含有3、5、7、...等奇次谐波，但幅值非常小，几乎看不出。图1的文 献并未提供其各谐波的具体数值，只提到3次、5次谐波及高次谐波已经很小，这种说法是很 粗糙的。由图3的频谱可以知道，至少其3次波幅值接近于基波，其他的谐波幅值也明显高于 图7的本发明谐波幅值。
[0035]表1是图7本发明频谱中各电流成分的测试值，由该测试值可求出PFC多0.9999;另 外，由仿真软件的FFT分析也可直接得出，本发明输入电流的THD = 4.496 %。显然，两者都明 显优于图1文献的？?0 = 0.995和1'邢=7%。
[0036] 当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施 方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
[0037] 表1图7本发明频谱中各电流成分的测试值
【主权项】
1. 一种降压型AC-DC变换器的拓扑结构，包括输入交流电源，单相整流桥，LC滤波器和 负载，所述单相整流桥具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入 交流电源的两个输出端分别连接至单相整流桥的第一输入端和第二输入端;所述LC滤波器 包括电感Li和电容Ci，所述单相整流桥包括二极管Di、二极管D 2、二极管D3和二极管D4,所述 二极管〇:的阳极与二极管D3的阴极相连接于单向整流桥的第一输入端，二极管0 2的阳极与 二极管D4的阴极相连接于单向整流桥的第二输入端，二极管阴极与二极管02的阴极相 连接于第一输出端，二极管D 3的阳极与二极管D4的阳极相连接于第二输出端，其特征在于： 所述拓扑结构设有辅助校正器，降压型DC-DC变换器和控制器，所述辅助校正器包括电感L 3 和开关管出，所述降压型DC-DC变换器包括电感L2、开关管Q1、二极管他和电容C2,所述控制器 包括输入端信号、PI调节器、限幅装置、比较器、第一驱动器和第二驱动器，所述输入端信号 与PI调节器的综合输入端相连，PI调节器的输出端与限幅装置的输入端相连，限幅装置的 输出端与比较器的正输入端相连，比较器的输出端与第一驱动器和第二驱动器相连;所述 单相整流桥的第一输出端与LC滤波器的电感L 1的一端相连接，所述电感1^的另一端与电容 Ci的一端、电感L3的一端、二极管D5的阴极、电感L2的一端相连接于节点e，电感L2的另一端与 电容C2的一端、负载的一端相连接于节点f，单相整流桥的第二输出端与电容&的另一端、开 关管Q 2的发射极、开关管&的发射极相连接于节点d，开关管出的集电极与电感L3的另一端 相连接，所述开关管Q 1的集电极与二极管D5的阳极、电容(：2的另一端、负载的另一端相连接 于节点g;所述开关管&的控制极与第一驱动器相连接，开关管Q 2的控制极与第二驱动器相 连接;所述电感L1的任意一侧设有检测元件，该检测元件的输出端连接至控制器的PI调节 器的综合输入端。2. 根据权利要求1所述的降压型AC - DC变换器的拓扑结构，其特征在于:所述开关管Q1 的等效电路包括开关管、第一二极管和第二二极管，开关管的发射极与第一二极管的阳极 相连，第一二极管的阴极与后端相连，另，开关管的发射极和集电极之间并联有第二二极 管，第二二极管的阳极与发射极相连，第二二极管的阴极与集电极相连。3. 根据权利要求1所述的降压型AC - DC变换器的拓扑结构，其特征在于:所述开关管Q2 的等效电路包括开关管、第一二极管和第二二极管，开关管的发射极与第一二极管的阳极 相连，第一二极管的阴极与后端相连，另，开关管的发射极和集电极之间并联有第二二极 管，第二二极管的阳极与发射极相连，第二二极管的阴极与集电极相连。4. 一种降压型AC-DC变换器的拓扑结构，包括输入交流电源，单相整流桥，LC滤波器和 负载，所述单相整流桥具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入 交流电源的两个输出端分别连接至单相整流桥的第一输入端和第二输入端;所述LC滤波器 包括电感Li和电容Ci，所述单相整流桥包括二极管Di、二极管D 2、二极管D3和二极管D4,所述 二极管〇:的阳极与二极管D3的阴极相连接于单向整流桥的第一输入端，二极管0 2的阳极与 二极管D4的阴极相连接于单向整流桥的第二输入端，二极管阴极与二极管02的阴极相 连接于第一输出端，二极管D 3的阳极与二极管D4的阳极相连接于第二输出端，其特征在于： 所述拓扑结构设有辅助校正器，降压型DC-DC变换器和控制器，所述辅助校正器包括电感L 3 和开关管出，所述降压型DC-DC变换器包括电感L2、开关管Q1、二极管他和电容C2,所述控制器 包括输入端信号、PI调节器、限幅装置、比较器、第一驱动器和第二驱动器，所述输入端信号 与PI调节器的综合输入端相连，PI调节器的输出端与限幅装置的输入端相连，限幅装置的 输出端与比较器的正输入端相连，比较器的输出端与第一驱动器和第二驱动器相连;所述 单相整流桥的第一输出端与LC滤波器的电感L1的一端相连接，所述电感1^的另一端与电容 Ci的一端、电感L3的一端、开关管Qi的集电极相连接于节点e，所述开关管Qi的发射极与二极 管D5的阴极、电感L2的一端相连接于节点g，所述电感L2的另一端与电容C2的一端、负载的一 端相连接于节点f，所述单相整流桥的第二输出端与电容&的另一端、开关管出的发射极、二 极管D 5的阳极、电容(：2的另一端、负载的另一端相连接于节点d，所述开关管Q2的集电极与电 感L 3的另一端相连;所述开关管&的控制极与第一驱动器相连接，所述开关管Q2的控制极与 第二驱动器相连接;所述电感1^的任意一侧设有检测元件，该检测元件的输出端连接至控 制器的PI调节器的综合输入端。5. -种降压型AC-DC变换器的拓扑结构，包括输入交流电源，单相整流桥，LC滤波器和 负载，所述单相整流桥具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入 交流电源的两个输出端分别连接至单相整流桥的第一输入端和第二输入端;所述LC滤波器 包括电感Li和电容Ci，所述单相整流桥包括二极管Di、二极管D 2、二极管D3和二极管D4,所述 二极管〇:的阳极与二极管D3的阴极相连接于单向整流桥的第一输入端，二极管0 2的阳极与 二极管D4的阴极相连接于单向整流桥的第二输入端，二极管阴极与二极管02的阴极相 连接于第一输出端，二极管D 3的阳极与二极管D4的阳极相连接于第二输出端，其特征在于： 所述拓扑结构设有辅助校正器，降压型DC-DC变换器和控制器，所述辅助校正器包括电感L 3 和开关管出，所述降压型DC-DC变换器包括电感L2、开关管Q1、二极管他和电容C2,所述控制器 包括输入端信号、PI调节器、限幅装置、比较器、第一驱动器和第二驱动器，所述输入端信号 与PI调节器的综合输入端相连，PI调节器的输出端与限幅装置的输入端相连，限幅装置的 输出端与比较器的正输入端相连，比较器的输出端与第一驱动器和第二驱动器相连;所述 单相整流桥的第一输出端与LC滤波器的电感L 1的一端相连接，所述电感1^的另一端与电容 Ci的一端、开关管Q2的集电极、二极管D5的阴极、电感L2的一端相连接于节点e，所述电感L2的 另一端与电容C2、负载的一端相连接于节点f，所述单相整流桥的第二输出端与电容&的另 一端、电感L 3的一端、开关管&的发射极相连接于节点d，所述电感L3的另一端与开关管出的 发射极相连接，所述开关管Q 1的集电极与二极管D5的阳极、电容&的另一端、负载的另一端 相连接;所述开关管&的控制极与第一驱动器相连接，开关管Q 2的控制极与第二驱动器相连 接;所述电感Li的任意一侧设有检测元件，该检测元件的输出端连接至控制器的PI调节器 的综合输入端。6. -种降压型AC-DC变换器的拓扑结构，包括输入交流电源，单相整流桥，LC滤波器和 负载，所述单相整流桥具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入 交流电源的两个输出端分别连接至单相整流桥的第一输入端和第二输入端;所述LC滤波器 包括电感Li和电容Ci，所述单相整流桥包括二极管Di、二极管D 2、二极管D3和二极管D4,所述 二极管〇:的阳极与二极管D3的阴极相连接于单向整流桥的第一输入端，二极管0 2的阳极与 二极管D4的阴极相连接于单向整流桥的第二输入端，二极管阴极与二极管02的阴极相 连接于第一输出端，二极管D 3的阳极与二极管D4的阳极相连接于第二输出端，其特征在于： 所述拓扑结构设有辅助校正器，降压型DC-DC变换器和控制器，所述辅助校正器包括电感L 3 和开关管出，所述降压型DC-DC变换器包括电感L2、开关管Q1、二极管他和电容C2,所述控制器 包括输入端信号、PI调节器、限幅装置、比较器、第一驱动器和第二驱动器，所述输入端信号 与PI调节器的综合输入端相连，PI调节器的输出端与限幅装置的输入端相连，限幅装置的 输出端与比较器的正输入端相连，比较器的输出端与第一驱动器和第二驱动器相连;所述 单相整流桥的第一输出端与LC滤波器的电感L 1的一端相连接，所述电感1^的另一端与电容 C1的一端、开关管出的集电极、开关管&的集电极相连接于节点e，所述开关管Q1的发射极与 二极管D5的阴极、电感L2的一端相连接于节点g，所述电感L2的另一端与电容C2、负载的一端 相连接于节点f，所述单相整流桥的第二输出端与电容(^的另一端、电感L 3的一端、二极管他 的阳极、电容C2的另一端、负载的另一端相连接于节点d，电感L3的另一端与开关管Q 2的发射 极相连;所述开关管&的控制极与第一驱动器相连接，所述开关管Q2的控制极与第二驱动器 相连接;所述电感Li的任意一侧设有检测元件，检测元件的输出端连接至控制器的PI调节 器的综合输入端。7.-种降压型AC - DC变换器的控制方法，其特征在于：所述降压型AC - DC变换器包括 输入交流电源，单相整流桥，LC滤波器辅助校正器，降压型DC-DC变换器、控制器和负载，所 述控制器包括输入端信号、PI调节器、限幅装置、比较器、第一驱动器和第二驱动器，按以下 步骤进行操作:首先将输入端信号i in = Uin/r作为电流参考值，该参考值经取绝对值后，将 负半周电流变成正电流，它加上直流电流偏移量iDc后再减去电感1^经检测元件输出的电流 信号，然后进入PI调节器，PI调节器的输出经限幅装置限幅作用后进入比较器的正输入端， 比较器CP的负输入端接等腰三角载波，两者比较后生成的信号通过第一驱动器生成第一脉 冲，用于驱动开关管Q 1，所述比较器的输出脉冲还通过第二驱动器生成第二脉冲，用于驱动 开关管Q2。
【文档编号】H02M1/42GK105915081SQ201610153603
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】陈国呈, 周勤利, 顾红兵
【申请人】常州钜特工业科技有限公司