本發(fā)明涉及整流(AC-DC)電路，應(yīng)用于交流輸入、直流輸出的電能變換場合，如：微能量收集系統(tǒng)、新能源發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池充電系統(tǒng)、分段接入式直流負載系統(tǒng)等，尤其是一種具有輸入電流包絡(luò)限制功能的單相橋式整流電路。

背景技術(shù)：

單相橋式整流(AC-DC)電路是一種能將交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路，應(yīng)用十分廣泛。但是，在目前常見的單相橋式整流電路中有相當一部分不具備輸入電流包絡(luò)限制的功能。以一個常見的單相橋式整流電路為例(見圖1)，該單相橋式整流電路由PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和電阻R1組成，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極以及電容C1的一端相連，PNP型BJT管Q1的基極同時與PNP型BJT管Q2的基極和電阻R1的一端相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時與負載Z1的另一端、二極管D1的陽極、電阻R1的另一端以及二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極同時與交流電壓源vac的負端、電容C1的另一端以及PNP型BJT管Q2的發(fā)射極相連。

若C1足夠小而且Q1的直流電流增益β1等于Q2的直流電流增益β2，并忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，輸入電流iac的包絡(luò)iac_en滿足假設(shè)交流電壓源vac的電壓有效值Vac的范圍Vac_min至Vac_max是寬范圍的，那么對應(yīng)的輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp也將是寬范圍變化的。在Vac＝Vac_min的情況下，輸入電流iac的包絡(luò)峰值在Vac＝Vac_max的情況下，輸入電流iac的包絡(luò)峰值由此可見，當交流電壓源vac的電壓有效值Vac從Vac_min變化至Vac_max，輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效的抑制。即交流電壓源vac的電壓有效值Vac越大，輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp也越大(見圖2)。對寬輸入電壓范圍的整流電路而言，這種輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效抑制的不足將威脅整個電路的可靠性和安全性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有單相橋式整流電路中輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效抑制的不足，本發(fā)明提供一種有效抑制輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp、結(jié)構(gòu)簡單的前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路，包括PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和n個交流電壓控制直流電流源VCCS1至VCCSn，n為大于等于1的整數(shù)，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極、電容C1的一端以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a相連，j的取值為1至n，PNP型BJT管Q1的基極同時與PNP型BJT管Q2的基極和交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時與負載Z1的另一端、二極管D1的陽極、二極管D2的陽極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b相連，二極管D2的陰極同時與交流電壓源vac的負端、電容C1的另一端、PNP型BJT管Q2的發(fā)射極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b相連；

所述交流電壓控制直流電流源VCCSj在所述單相橋式整流電路允許的輸入電壓范圍內(nèi)限定輸入電流iac的包絡(luò)iac_en，即輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量小于輸入電壓vac的有效值Vac的增量，還包括輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負數(shù)；假設(shè)電容C1足夠小而且PNP型BJT管Q1的直流電流增益β1等于PNP型BJT管Q2的直流電流增益β2，則fj(uj)為流入交流電壓控制直流電流源VCCSj輸出端j2a的電流，uj為交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1a至交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1b的電壓。

更進一步，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj滿足：ujp為uj的峰值。當時，系數(shù)Aj、Bj、Cj均大于0。當Aj<Bj且Vac的增量大于零時，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負數(shù)。

關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的一種優(yōu)選方案，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj包括二極管Dja1、二極管Dja2、二極管Dja3、電阻Rja1、電阻Rja2、電阻Rja3、電阻Rja4、穩(wěn)壓管Zja1、電容Cja1、電容Cja2、NPN型BJT管Qja1和NPN型BJT管Qja2，二極管Dja1的陽極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，二極管Dja2的陽極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，二極管Dja1的陰極同時與二極管Dja2的陰極、電容Cja1的一端、電阻Rja1的一端以及電阻Rja3的一端相連，電阻Rja1的另一端與穩(wěn)壓管Zja1的陰極相連，穩(wěn)壓管Zja1的陽極與二極管Dja3的陽極相連，二極管Dja3的陰極同時與電容Cja2的一端以及電阻Rja2的一端相連，電阻Rja2的另一端與NPN型BJT管Qja1的基極相連，NPN型BJT管Qja1的集電極同時與電阻Rja3的另一端以及NPN型BJT管Qja2的基極相連，NPN型BJT管Qja2的集電極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極與電阻Rja4的一端相連，電阻Rja4的另一端與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、電容Cja2的另一端以及電容Cja1的另一端共同構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b。

忽略Dja1、Dja2和Dja3的正向?qū)▔航担雎訯ja1和Qja2的基極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Vzja1為穩(wěn)壓管Zja1的反向?qū)▔航怠ⅵ耲a1為Qja1的直流電流增益，當Cja1足夠小、Cja2足夠大、Qja2的直流電流增益βja2也足夠大、uj＝vac、時，推導(dǎo)得：

若

則取系數(shù)

當βja1·Rja3＞Rja2且Vac的增量大于零時，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負數(shù)。

更進一步，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj還包括電阻Rja5、電阻Rja6、電阻Rja7、電阻Rja8、電阻Rja9、NPN型BJT管Qja3和NPN型BJT管Qja4，電阻Rja5的一端與NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極相連，電阻Rja5的另一端同時與電阻Rja6的一端以及NPN型BJT管Qja3的基極相連，NPN型BJT管Qja3的集電極同時與電阻Rja7的一端以及NPN型BJT管Qja4的基極相連，NPN型BJT管Qja4的集電極與電阻Rja8的一端相連，電阻Rja8的另一端與NPN型BJT管Qja2的集電極相連，NPN型BJT管Qja4的發(fā)射極與電阻Rja9的一端相連，電阻Rja9的另一端同時與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、NPN型BJT管Qja3的發(fā)射極以及電阻Rja6的另一端相連，電阻Rja7的另一端與二極管Dja3的陰極相連。該方案可以改善整流電路的PF值、THD值和輸入電流諧波量，縮短輸入電流iac波形中的死區(qū)時間。

忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通電壓，忽略Qja4的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，交流電壓控制直流電流源VCCSj輸出端j2a至輸出端j2b的電壓uj2≈|vac|，假設(shè)Rja9<<Rja8，推導(dǎo)得：

當且時，

關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的另一種優(yōu)選方案，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj包括一個四端口的多倍壓電路、二極管Djb4、電阻Rjb4、電阻Rjb5、電阻Rjb6、電阻Rjb7和PNP型BJT管Qjb1，所述多倍壓電路的端口jc構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，所述多倍壓電路的端口jd構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，所述多倍壓電路的端口je與二極管Djb4的陽極相連，所述多倍壓電路的端口jf與電阻Rjb5的一端以及電阻Rjb7的一端共同構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b，二極管Djb4的陰極與電阻Rjb4的一端相連，電阻Rjb4的另一端同時與電阻Rjb5的另一端以及PNP型BJT管Qjb1的基極相連，PNP型BJT管Qjb1的發(fā)射極與電阻Rjb6的一端相連，電阻Rjb6的另一端構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，PNP型BJT管Qjb1的集電極與電阻Rjb7的另一端相連。

所述多倍壓電路端口je至所述多倍壓電路端口jf的電壓與所述多倍壓電路端口jc至所述多倍壓電路端口jd的電壓峰值呈線性關(guān)系，比例系數(shù)k>1。

關(guān)于多倍壓電路的一種優(yōu)選方案，所述多倍壓電路是三倍壓電路，比例系數(shù)k≈3，所述多倍壓電路由電容Cjb1、電容Cjb2、電容Cjb3、二極管Djb1、二極管Djb2、二極管Djb3、穩(wěn)壓管Zjb1、穩(wěn)壓管Zjb2、穩(wěn)壓管Zjb3、電阻Rjb1、電阻Rjb2、電阻Rjb3組成，電容Cjb1的一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jc，電容Cjb1的另一端同時與穩(wěn)壓管Zjb1的陽極以及二極管Djb2的陽極相連，穩(wěn)壓管Zjb1的陰極與電阻Rjb1的一端相連，電阻Rjb1的另一端與二極管Djb1的陰極相連，二極管Djb1的陽極與電容Cjb2的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jd，二極管Djb2的陰極與電阻Rjb2的一端相連，電阻Rjb2的另一端與穩(wěn)壓管Zjb2的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb2的陽極同時與二極管Djb3的陽極以及電容Cjb2的另一端相連，二極管Djb3的陰極與電阻Rjb3的一端相連，電阻Rjb3的另一端與穩(wěn)壓管Zjb3的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb3的陽極與電容Cjb3的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口je，電容Cjb3的另一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jf。

Vzjb1是穩(wěn)壓管Zjb1的反向?qū)▔航?，Vzjb2是穩(wěn)壓管Zjb2的反向?qū)▔航?，Vzjb3是穩(wěn)壓管Zjb3的反向?qū)▔航?，uj2是所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2a至所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2b的電壓，βjb1是PNP型BJT管Qjb1的直流電流增益。忽略Djb1、Djb2、Djb3和Djb4的正向?qū)▔航?，忽略Qjb1、Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，當Vzjb1＝Vzjb2＝Vzjb3、Rjb7<<Rjb6、βjb1足夠大、Rjb6·βjb1>>(Rjb4//Rjb5)以及Cjb1、Cjb2和Cjb3都足夠大時，因uj＝|vac|，uj2≈|vac|，推導(dǎo)得：

當時，

取系數(shù)

當Rjb4<2·Rjb5且Vac的增量大于零時，取uj＝|vac|和uj2≈|vac|，fj(uj)的峰值增量為負數(shù)。

更進一步，為改善電路的PF值、THD值和輸入電流諧波量，縮短輸入電流iac波形中的死區(qū)時間，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj還包括電阻Rjb8、電阻Rjb9、電阻Rjb10、電阻Rjb11、電阻Rjb12、NPN型BJT管Qjb2和NPN型BJT管Qjb3，電阻Rjb8的一端與PNP型BJT管Qjb1的集電極相連，電阻Rjb8的另一端同時與電阻Rjb9的一端以及NPN型BJT管Qjb2的基極相連，NPN型BJT管Qjb2的集電極同時與電阻Qjb10的一端以及NPN型BJT管Qjb3的基極相連，NPN型BJT管Qjb3的集電極與電阻Rjb11的一端相連，電阻Rjb11的另一端與電阻Rjb6的另一端相連，NPN型BJT管Qjb3的發(fā)射極與電阻Rjb12的一端相連，電阻Rjb12的另一端與電阻Rjb7的一端、NPN型BJT管Qjb2的發(fā)射極以及電阻Rjb9的另一端相連，電阻Rjb10的另一端與二極管Djb4的陽極相連。

忽略Qjb3的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Rjb12<<Rjb11，若所述多倍壓電路是三倍壓電路，可推導(dǎo)得：

當且時，

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：構(gòu)造一種交流電壓控制直流電流源VCCSj，取代現(xiàn)有單相橋式整流電路中的電阻R1，采用輸入電壓前饋的方式實現(xiàn)在寬輸入電壓范圍內(nèi)有效地抑制輸入電流iac的包絡(luò)增量iac_enp，提升單相橋式整流電路的安全性和可靠性。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路具有限定輸入電流最大值的能力，非常適合寬輸入電壓范圍的應(yīng)用場合，作為其核心部件的交流電壓控制直流電流源結(jié)構(gòu)簡單、可擴展性強。

附圖說明

圖1是一種現(xiàn)有的單相橋式整流電路的電路圖。

圖2是圖1所示單相橋式整流電路的仿真波形圖。

圖3是本發(fā)明的電路圖。

圖4是本發(fā)明實施例1關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖5是本發(fā)明實施例1的仿真波形圖。

圖6是本發(fā)明實施例2關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖7是本發(fā)明實施例2的仿真波形圖。

圖8是本發(fā)明實施例3關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖9是本發(fā)明實施例3的仿真波形圖。

圖10是本發(fā)明實施例4關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖11是本發(fā)明實施例4的仿真波形圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

參照圖3～圖11，一種前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路，包括PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和n個交流電壓控制直流電流源VCCS1至VCCSn，n為大于等于1的整數(shù)，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極、電容C1的一端以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a相連，j的取值為1至n，PNP型BJT管Q1的基極同時與PNP型BJT管Q2的基極和交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時與負載Z1的另一端、二極管D1的陽極、二極管D2的陽極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b相連，二極管D2的陰極同時與交流電壓源vac的負端、電容C1的另一端、PNP型BJT管Q2的發(fā)射極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b相連；

所述交流電壓控制直流電流源VCCSj在所述單相橋式整流電路允許的輸入電壓范圍內(nèi)限定輸入電流iac的包絡(luò)iac_en，即輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量小于輸入電壓vac的有效值Vac的增量，還包括輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負數(shù)；假設(shè)電容C1足夠小而且PNP型BJT管Q1的直流電流增益β1等于PNP型BJT管Q2的直流電流增益β2，則fj(uj)為流入交流電壓控制直流電流源VCCSj輸出端j2a的電流，uj為交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1a至交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1b的電壓。

更進一步，交流電壓控制直流電流源VCCSj滿足：ujp為uj的峰值。當時，系數(shù)Aj、Bj、Cj均大于0。當Aj<Bj且Vac的增量大于零時，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負數(shù)。

實施例1：參照圖3和圖4，本發(fā)明實施例1的交流電壓控制直流電流源VCCSj包括二極管Dja1、二極管Dja2、二極管Dja3、電阻Rja1、電阻Rja2、電阻Rja3、電阻Rja4、穩(wěn)壓管Zja1、電容Cja1、電容Cja2、NPN型BJT管Qja1和NPN型BJT管Qja2，二極管Dja1的陽極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，二極管Dja2的陽極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，二極管Dja1的陰極同時與二極管Dja2的陰極、電容Cja1的一端、電阻Rja1的一端以及電阻Rja3的一端相連，電阻Rja1的另一端與穩(wěn)壓管Zja1的陰極相連，穩(wěn)壓管Zja1的陽極與二極管Dja3的陽極相連，二極管Dja3的陰極同時與電容Cja2的一端以及電阻Rja2的一端相連，電阻Rja2的另一端與NPN型BJT管Qja1的基極相連，NPN型BJT管Qja1的集電極同時與電阻Rja3的另一端以及NPN型BJT管Qja2的基極相連，NPN型BJT管Qja2的集電極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極與電阻Rja4的一端相連，電阻Rja4的另一端與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、電容Cja2的另一端以及電容Cja1的另一端共同構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b。

針對本發(fā)明實施例1，uj＝vac，只考慮的情況，忽略Dja1、Dja2和Dja3的正向?qū)▔航?，忽略Qja1和Qja2的基極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Vzja1為穩(wěn)壓管Zja1的反向?qū)▔航?、βja1為Qja1的直流電流增益，當Cja1足夠小、Cja2足夠大、Qja2的直流電流增益βja2也足夠大時，可推導(dǎo)得：

若

則取系數(shù)

當βja1·Rja3＞Rja2且Vac的增量大于零時，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負數(shù)。對所有的j，若βja1·Rja3＞Rja2都成立，那么輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp將隨交流電壓源vac的有效值Vac的增加而減小。

圖5是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負載Z1為電阻與開關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖5可知，當Vac增加時，本發(fā)明實施例1具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負數(shù)的特點。

實施例2：參照圖3和圖6，本發(fā)明實施例2的交流電壓控制直流電流源VCCSj包括一個四端口的多倍壓電路、二極管Djb4、電阻Rjb4、電阻Rjb5、電阻Rjb6、電阻Rjb7和PNP型BJT管Qjb1，所述多倍壓電路的端口jc構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，所述多倍壓電路的端口jd構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，所述多倍壓電路的端口je與二極管Djb4的陽極相連，所述多倍壓電路的端口jf與電阻Rjb5的一端以及電阻Rjb7的一端共同構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b，二極管Djb4的陰極與電阻Rjb4的一端相連，電阻Rjb4的另一端同時與電阻Rjb5的另一端以及PNP型BJT管Qjb1的基極相連，PNP型BJT管Qjb1的發(fā)射極與電阻Rjb6的一端相連，電阻Rjb6的另一端構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，PNP型BJT管Qjb1的集電極與電阻Rjb7的另一端相連。

所述多倍壓電路端口je至所述多倍壓電路端口jf的電壓與所述多倍壓電路端口jc至所述多倍壓電路端口jd的電壓峰值呈線性關(guān)系，比例系數(shù)k>1。

所述多倍壓電路是三倍壓電路，比例系數(shù)k≈3，所述多倍壓電路由電容Cjb1、電容Cjb2、電容Cjb3、二極管Djb1、二極管Djb2、二極管Djb3、穩(wěn)壓管Zjb1、穩(wěn)壓管Zjb2、穩(wěn)壓管Zjb3、電阻Rjb1、電阻Rjb2和電阻Rjb3組成，電容Cjb1的一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jc，電容Cjb1的另一端同時與穩(wěn)壓管Zjb1的陽極以及二極管Djb2的陽極相連，穩(wěn)壓管Zjb1的陰極與電阻Rjb1的一端相連，電阻Rjb1的另一端與二極管Djb1的陰極相連，二極管Djb1的陽極與電容Cjb2的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jd，二極管Djb2的陰極與電阻Rjb2的一端相連，電阻Rjb2的另一端與穩(wěn)壓管Zjb2的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb2的陽極同時與二極管Djb3的陽極以及電容Cjb2的另一端相連，二極管Djb3的陰極與電阻Rjb3的一端相連，電阻Rjb3的另一端與穩(wěn)壓管Zjb3的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb3的陽極與電容Cjb3的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口je，電容Cjb3的另一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jf。

針對本發(fā)明實施例2，忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，uj＝|vac|，uj2≈|vac|。假設(shè)Vzjb1是穩(wěn)壓管Zjb1的反向?qū)▔航?，Vzjb2是穩(wěn)壓管Zjb2的反向?qū)▔航?，Vzjb3是穩(wěn)壓管Zjb3的反向?qū)▔航担瑄j2是所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2a至所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2b的電壓，βjb1是PNP型BJT管Qjb1的直流電流增益。只考慮Vzjb1＝Vzjb2＝Vzjb3和的情況，忽略Djb1、Djb2、Djb3和Djb4的正向?qū)▔航?，忽略Qjb1發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，當Rjb7<<Rjb6、βjb1足夠大、Rjb6·βjb1>>(Rjb4//Rjb5)以及Cjb1、Cjb2和Cjb3都足夠大時，可推導(dǎo)得：

當時，

取系數(shù)

當Rjb4<2·Rjb5且Vac的增量大于零時，取uj＝|vac|和uj2≈|vac|，fj(uj)的峰值增量為負數(shù)。對所有的j，若Rjb4<2·Rjb5都成立，那么輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp將隨交流電壓源vac的有效值Vac的增加而減小。

圖7是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負載Z1為電阻與開關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖7可知，當Vac增加時，本發(fā)明實施例2具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負數(shù)的特點。

實施例3：參照圖3、圖4和圖8，在發(fā)明實施例1的基礎(chǔ)上，發(fā)明實施例3添加電阻Rja5、電阻Rja6、電阻Rja7、電阻Rja8、電阻Rja9、NPN型BJT管Qja3和NPN型BJT管Qja4，電阻Rja5的一端與NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極相連，電阻Rja5的另一端同時與電阻Rja6的一端以及NPN型BJT管Qja3的基極相連，NPN型BJT管Qja3的集電極同時與電阻Rja7的一端以及NPN型BJT管Qja4的基極相連，NPN型BJT管Qja4的集電極與電阻Rja8的一端相連，電阻Rja8的另一端與NPN型BJT管Qja2的集電極相連，NPN型BJT管Qja4的發(fā)射極與電阻Rja9的一端相連，電阻Rja9的另一端同時與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、NPN型BJT管Qja3的發(fā)射極以及電阻Rja6的另一端相連，電阻Rja7的另一端與二極管Dja3的陰極相連。

針對本發(fā)明實施例3，和發(fā)明實施例1的假設(shè)相同，并且忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通電壓，uj＝|vac|，uj2≈|vac|。忽略Qja4的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Rja9<<Rja8，可推導(dǎo)得：當且時，Qja2截止，Qja3截止，Qja4導(dǎo)通，

圖9是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負載Z1為電阻與開關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖9可知，當Vac增加時，本發(fā)明實施例3具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負數(shù)的特點。與本發(fā)明實施例1相比，本發(fā)明實施例3具有更高的PF值、更低的THD值和更小的輸入電流諧波量，輸入電流iac波形中的死區(qū)時間縮短了。

實施例4：參照圖3、圖6和圖10，在發(fā)明實施例2的基礎(chǔ)上，發(fā)明實施例4添加電阻Rjb8、電阻Rjb9、電阻Rjb10、電阻Rjb11、電阻Rjb12、NPN型BJT管Qjb2和NPN型BJT管Qjb3，電阻Rjb8的一端與PNP型BJT管Qjb1的集電極相連，電阻Rjb8的另一端同時與電阻Rjb9的一端以及NPN型BJT管Qjb2的基極相連，NPN型BJT管Qjb2的集電極同時與電阻Qjb10的一端以及NPN型BJT管Qjb3的基極相連，NPN型BJT管Qjb3的集電極與電阻Rjb11的一端相連，電阻Rjb11的另一端與電阻Rjb6的另一端相連，NPN型BJT管Qjb3的發(fā)射極與電阻Rjb12的一端相連，電阻Rjb12的另一端與電阻Rjb7的一端、NPN型BJT管Qjb2的發(fā)射極以及電阻Rjb9的另一端相連，電阻Rjb10的另一端與二極管Djb4的陽極相連。

針對本發(fā)明實施例4，所述多倍壓電路是三倍壓電路，和發(fā)明實施例2的假設(shè)相同，uj＝|vac|，uj2≈|vac|。忽略Qjb3的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Rjb12<<Rjb11，可推導(dǎo)得：當且時，Qjb1截止，Qjb2截止，Qjb3導(dǎo)通，

圖11是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負載Z1為電阻與開關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖11可知，當Vac增加時，本發(fā)明實施例4具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負數(shù)的特點。與本發(fā)明實施例2相比，本發(fā)明實施例4具有更高的PF值、更低的THD值和更小的輸入電流諧波量，輸入電流iac波形中的死區(qū)時間縮短了。

本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍的不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。