交交流電源轉換裝置制造方法
【專利摘要】一種交交流電源轉換裝置，包含有整流電路、主動式功因校正電路、自動電荷抽放電路及逆變電路，該整流電路與該交流電源連接，接收該交流電源的電能后轉換成直流的電能輸出；該主動式功因校正電路與該整流電路連接，接收該整流電路輸出的電能并提升功率因子后輸出；該自動電荷抽放電路與該主動式功因校正電路連接，接收該主動式功因校正電路輸出的電能后調整輸出；該逆變電路連接該自動電荷抽放電路與該負載，接收該自動電荷抽放電路輸出的電能，并轉換成交流電能后輸予該負載。
【專利說明】交交流電源轉換裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型是與電源轉換有關，特別是指一種交交流電源轉換裝置。
【背景技術】
[0002]按，傳統(tǒng)的交交流電源轉換裝置通常包含有一整流電路與一輸出電容以及一逆變器，以將該整流電路將一交流電源轉換成一直流電源，該輸出電容跨接于該整流電路的輸出端，且該逆變器與輸出電容連接后，再連接至一負載。
[0003]該交交流電源轉換裝置在作動時，該交流電源的輸入電壓與輸入電流常會處于相位不同的情況，導致功率因子低且電流總諧波失真嚴重。此外，只有在該整流電路輸出的直流電源的電壓高于該輸出電容的電壓時，才會對該輸出電容進行充能，因此造成輸出電容充能時間短縮，導致該整流電路中的二極管導通時間亦隨之縮短，進而導致導通電流的峰值隨的增大，造成輸入電流波形失真及功率因子降低外，還會導致該逆變器的電流響應速度受到影響，使得最后輸出予負載的交流電能嚴重失真。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種交交流電源轉換裝置，除了具有高功率因子的優(yōu)點外，可以同時兼顧快速響應與低漣波輸出電壓的目的。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的交交流電源轉換裝置用以將一交流電源的電能轉換后供予一負載，且包含一整流電路、一主動式功因校正電路、一自動電荷抽放(autocharge pump)電路以及逆變(Power inverter)電路。其中，該整流電路輸入側與該交流電源連接，用以接收該交流電源的電能后，轉換成直流的電能并自其輸出側輸出；另外，該輸出側具有一正電端以及一負電端。該主動式功因校正電路與該整流電路的輸出端連接，用以接收該整流電路輸出的電能并提升功率因子后輸出，且包含有一第一二極管，其負極與該正電端連接；一第一電容，其一端與該第一二極管的正極連接；一電子開關，其一端與該第一電容另一端連接，而該電子開關另一端則與該負電端連接；一第一電感，其一端與該第一二極管的負極以及該正電端的連接處連接，而該第一電感另一端與該第一電容以及該電子開關的連接處連接；一第二二極管，其正極與該電子開關以及該負電端的連接處連接；一第二電感，其一端與該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處連接，另一端則與該第二二極管的負極連接。該自動電荷抽放電路與該主動式功因校正電路連接，用以接收該主動式功因校正電路輸出的電能后調整輸出者，且包含有一第三二極管，其正極與該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接，而負極則與該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處電性連接；一第二電容，其一端連接該第三二極管的負極；一第三電感，其一端連接該第一電容的另一端，而另外一端則電性連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處；一等效電容，其一端與該第二電容與該第三電感的連接處連接，而另一端則與該第三二極管的正極、該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接；該逆變電路電性連接該自動電荷抽放電路的等效電容，并與該負載連接，用以接收該自動電荷抽放電路輸出的電能，并轉換成預定頻率的交流電能后，輸出予該負載。
[0006]其中，該等效電容是由一第三電容及一第四電容所組成，且該第三電容與該第四電容的一端相連接，而該逆變電路包含有一第一切換開關及一第二切換開關，且該第一切換開關與該第二切換開關的一端相連接；另外，該第三電容以及該第一切換開關的另一端與該第二電容與該第三電感的連接處連接，而該第四電容以及該第二切換開關的另一端與該第三二極管的正極、該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接；再者，該負載的一端連接至該第三電容及該第四電容的連接處，而另外一端則連接至該第一切換開關及該第二切換開關的連接處。
[0007]其中，該逆變電路包含有一第一切換開關、一第二切換開關、一第三切換開關以及一第四切換開關；該第一切換開關與該第三切換開關的一端相連接，而該第二切換開關與該第四切換開關的一端相連接；另外，該第一切換開關以及該第二切換開關的另一端與該等效電容、該第二電容與該第三電感的連接處連接，而該第三切換開關以及該第四切換開關的另一端則與該等效電容、該第三二極管的正極、該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接；再者，該負載的一端連接至該第一切換開關與該第三切換開關的連接處，而另外一端則連接至該第二切換開關與該第四切換開關的連接處。
[0008]其中，該自動電荷抽放電路還包含有一第四二極管，其一端連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處，另一端連接至該第三電感，而使該第三電感通過該第四二極管電性連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處。
[0009]其中，該第四二極管的正極連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處，而其負極則連接至該第三電感。
[0010]其中，該自動電荷抽放電路還包含有一第五二極管，其一端連接至該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處，而另一端則連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處，而使該第三二極管的負極以及該第二電容通過該第五二極管與該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處電性連接。
[0011]其中，該第五二極管的正極連接至該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處，而負極則連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處。
[0012]通過上述設計，便可以在電源轉換時提高功率因子，更同時兼顧有快速響應與低漣波輸出電壓外的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型較佳實施例的交交流電源轉換裝置的電路圖；
[0014]圖2A、B至圖5A、B為各步驟的等效電路圖；
[0015]圖6為本實用新型另一較佳實施例的交交流電源轉換裝置的電路圖。
[0016]附圖中符號說明:
[0017]10整流電路，12正電端，14負電端，20主動式功因校正電路，30自動電荷抽放電路，40、50逆變電路，100交流電源，200負載，Cl?C5電容，LI?L3電感，Dl?D5 二極管，Sff電子開關，SI?S6切換開關。
【具體實施方式】[0018]為能更清楚地說明本實用新型，舉較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
[0019]請參圖1所示，本實用新型一較佳實施例的交交流電源轉換裝置用以將一交流電源100的電能轉換后，輸出供予一負載200。該交交流電源轉換裝置包含一整流電路10、一主動式功因校正電路20、一自動電荷抽放(auto charge pump)電路30以及一逆變(Powerinverter)電路 40。其中:
[0020]該整流電路10于本實施例中為一橋式整流器，且輸入側與該交流電源100連接，用以接收該交流電源100的電能后，轉換成直流的電能并自其輸出側輸出。另外，該輸出側依據(jù)供電的極性而區(qū)分有一正電端12以及一負電端14。
[0021]該主動式功因校正電路20與該整流電路10的輸出端連接，用以接收該整流電路10輸出的電能并提升功率因子后輸出，且包含有二個二極管(第一二極管Dl以及第二二極管D2)、一個電容(第一電容Cl)、二個電感(第一電感LI以及第二電感L2)以及一電子開關SW。該些組件的連接關系如下所述:
[0022]該第一二極管Dl的負極與該正電端12連接。
[0023]該第一電容Cl 一端與該第一二極管Dl的正極連接。
[0024]該電子開關SW—端與該第一電容Cl另一端連接，而另一端則與該負電端14連接。
[0025]該第一電感LI 一端與該第一二極管Dl的負極以及該正電端12的連接處連接，而該第一電感LI另一端與該第一電容Cl以及該電子開關SW的連接處連接。
[0026]該第二二極管D2正極與該電子開關SW以及該負電端14的連接處連接。
[0027]該第二電感L2—端與該第一二極管Dl的正極以及該第一電容Cl的連接處連接，另一端則與該第二二極管D2的負極連接。
[0028]該自動電荷抽放電路30與該主動式功因校正電路20連接，用以接收該主動式功因校正電路20輸出的電能后調整輸出，且包含有三個二極管(第三二極管D3、第四二極管D4以及第五二極管D5)、三個電容(第二電容C2、第三電容C3以及第四電容C4)以及一個電感(第三電感L3)。該些組件的連接關系如下所述:
[0029]該第五二極管D5的正極連接至該第二電感L2、該第一二極管Dl的正極以及該第一電容Cl的連接處。
[0030]該第三二極管D3的正極與該第二二極管D2的負極及該第二電感L2的連接處連接，而負極則與該第五二極管D2的負極連接以通過該第五二極管D5與該第一二極管Dl的正極、該第二電感L2以及該第一電容Cl的連接處電性連接。
[0031]該第二電容C2 —端則與該第三二極管D3的負極及該第五二極管D5的負極的連接處連接。
[0032]該第四二極管D4的正極與該第三二極管D3的負極、該第五二極管D5的負極及該第二電容C2的連接處連接。
[0033]該第三電感L3 —端連接該第一電容Cl的另一端，另外一端則與該第四二極管D4的負極連接，而通過該第四二極管D4電性連接至該第三二極管D3的負極、該第五二極管D5的負極及該第二電容C2的連接處。
[0034]該第三電容C3與該第四電容C4的一端相連接，且該第三電容C3的另一端與該第二電容C2與該第三電感L3的連接處連接，而該第四電容C4的另一端與該第三二極管D3的正極、該第二二極管D2的負極及該第二電感L2的連接處連接。
[0035]該逆變電路40電性連接該自動電荷抽放電路30并與該負載200連接，用以接收該自動電荷抽放電路30輸出的電能，并轉換成預定頻率的交流電能后輸出予該負載200。于本實施例中，該逆變電路40是呈半橋是架構而包含有一第一切換開關SI及一第二切換開關S2，且該第一切換開關SI與該第二切換開關S2的一端相連接。另外，該第一切換開關SI的另一端與該第二電容C2、該第三電容C3與該第三電感L3的連接處連接，而該第二切換開關S2的另一端則與該第四電容C4、該第三二極管D3的正極、該第二二極管D2的負極及該第二電感L2的連接處連接。
[0036]于本實施例中，該些電容Cl~C4、該些電感LI~L3、輸入電壓、該電子開關SW以及該些切換開關S1、S2的切換頻率以及該負載200的規(guī)格如表1所示:
[0037]表1
[0038]
【權利要求】
1.一種交交流電源轉換裝置，將一交流電源的電能轉換后供予一負載，其特征是，包括: 一整流電路，其輸入側與該交流電源連接，接收該交流電源的電能后，轉換成直流的電能并自其輸出側輸出；該輸出側具有一正電端以及一負電端； 一主動式功因校正電路，與該整流電路的輸出端連接，接收該整流電路輸出的電能并提升功率因子后輸出，包含有: 一第一二極管，其負極與該正電端連接； 一第一電容，其一端與該第一二極管的正極連接； 一電子開關，其一端與該第一電容另一端連接，而該電子開關另一端則與該負電端連接； 一第一電感，其一端與該第一二極管的負極以及該正電端的連接處連接，而該第一電感另一端與該第一電容以及該電子開關的連接處連接； 一第二二極管，其正極與該電子開關以及該負電端的連接處連接； 一第二電感，其一端與該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處連接，另一端則與該第二二極管的負極連接； 一自動電荷抽放電路，與該主動式功因校正電路連接，用以接收該主動式功因校正電路輸出的電能后調整輸出者，包含有: 一第三二極管，其正極與該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接，而負極則與該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處電性連接； 一第二電容，其一端連接該第三二極管的負極； 一第三電感，其一端連接該第一電容的另一端，而另外一端則電性連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處； 一等效電容，其一端與該第二電容與該第三電感的連接處連接，而另一端則與該第三二極管的正極、該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接； 一逆變電路，電性連接該自動電荷抽放電路的等效電容，并與該負載連接，用以接收該自動電荷抽放電路輸出的電能，并轉換成預定頻率的交流電能后，輸出予該負載。
2.根據(jù)權利要求1所述的交交流電源轉換裝置，其特征是，其中該等效電容是由一第三電容及一第四電容所組成，且該第三電容與該第四電容的一端相連接，而該逆變電路包含有一第一切換開關及一第二切換開關，且該第一切換開關與該第二切換開關的一端相連接；另外，該第三電容以及該第一切換開關的另一端與該第二電容與該第三電感的連接處連接，而該第四電容以及該第二切換開關的另一端與該第三二極管的正極、該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接；再者，該負載的一端連接至該第三電容及該第四電容的連接處，而另外一端則連接至該第一切換開關及該第二切換開關的連接處。
3.根據(jù)權利要求1所述的交交流電源轉換裝置，其特征是，其中該逆變電路包含有一第一切換開關、一第二切換開關、一第三切換開關以及一第四切換開關；該第一切換開關與該第三切換開關的一端相連接，而該第二切換開關與該第四切換開關的一端相連接；另外，該第一切換開關以及該第二切換開關的另一端與該等效電容、該第二電容與該第三電感的連接處連接，而該第三切換開關以及該第四切換開關的另一端則與該等效電容、該第三二極管的正極、該第二二極管的負極及該第二電感的連接處連接；再者，該負載的一端連接至該第一切換開關與該第三切換開關的連接處，而另外一端則連接至該第二切換開關與該第四切換開關的連接處。
4.根據(jù)權利要求1所述的交交流電源轉換裝置，其特征是，其中該自動電荷抽放電路包含有一第四二極管，其一端連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處，另一端連接至該第三電感，而使該第三電感通過該第四二極管電性連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處。
5.根據(jù)權利要求4所述的交交流電源轉換裝置，其特征是，其中該第四二極管的正極連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處，而其負極則連接至該第三電感。
6.根據(jù)權利要求1所述的交交流電源轉換裝置，其特征是，其中該自動電荷抽放電路包含有一第五二極管，其一端連接至該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處，而另一端則連接至該第三二極管的負極與該第二電容的連接處，而使該第三二極管的負極以及該第二電容通過該第五二極管與該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處電性連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的交交流電源轉換裝置，其特征是，其中該第五二極管的正極連接至該第二電感、該第一二極管的正極以及該第一電容的連接處，而負極則連接至該第三二極管的負極與該第二電 容的連接處。
【文檔編號】H02M1/42GK203617910SQ201320780634
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】潘晴財, 陳伯彥, 洪大勝 申請人:東林科技股份有限公司