一種ac/dc開關(guān)變換器的濾波電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電能轉(zhuǎn)換裝置中的交流一直流變換器領(lǐng)域，具體為一種減小現(xiàn)有輸入 電解電容體積的AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)與民用都經(jīng)常需要把各種電網(wǎng)交流電壓變成直流，開關(guān)變換器是一種常見的 把交流電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷脑O(shè)備，廣泛應(yīng)用于工控、電力、家用電器等各個行業(yè)領(lǐng)域，而電 解電容作為開關(guān)變換器常用的儲能、濾波電子元件則必不可少。
[0003] 在實際電路中，電解電容位置不同，其作用也有所差異，對于輸入母線電容而言， 其主要的作用是抑制工頻紋波，圖2中為常見AC/DC變換器輸入側(cè)整流、濾波電路結(jié)構(gòu)，圖 3為經(jīng)整流后輸入電壓、輸入電流波形。經(jīng)整流、濾波后開關(guān)變換器輸入電壓為脈動的直流 電，整流濾波后的電壓含有一定的工頻紋波，該紋波的幅值遠(yuǎn)小于整流橋輸出側(cè)未處理的 電壓紋波，也就是說濾波電容起到了抑制工頻紋波的作用。
[0004] 眾所周知，開關(guān)變換器越來越追求高效率、小體積，而開關(guān)變換器實際使用的電解 電容體積與其耐壓、容量成正比，對于常見的全輸入電壓范圍AC/DC產(chǎn)品，輸入母線電容耐 壓通常選用400V甚至450V，所選的電解電容體積較大，特別是在中、小功率產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域， 輸入電解電容電容的體積占產(chǎn)品體積的1/4以上，限制了開關(guān)變換器體積。因此，對于全輸 入電壓范圍AC/DC開關(guān)變換器，減小其輸入電容容量是減小開關(guān)變換器體積的直接途徑。
[0005] 實驗測試表明，電解電容的容量隨著環(huán)境溫度的降低而減小，表1選取了某品牌 幾種不同型號電解電容進(jìn)行溫度、電容容量關(guān)系進(jìn)行測試。
[0006] 表1電容容量與環(huán)境溫度的關(guān)系
[0007]
【主權(quán)項】
1. 一種AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路，包括整流電路的正輸出端和負(fù)輸出端，以及反 激電路的原邊端，其特征在于：還包括輔助電源、電壓檢測控制模塊和第一 N溝道MOS管， 所述輔助電源，是電壓檢測控制模塊的供電回路；同時，具有軟啟動特性，使第一 N溝 道MOS管在啟動階段工作于恒流區(qū)； 所述電壓檢測控制模塊，設(shè)定第一電容的母線參考電壓\ ，且母線參考電壓Vuef的 取值低于母線電壓峰值；其具有第一端、第二端、第三端和第四端，所述整流電路的正輸出 端與電壓檢測控制模塊的第一端連接；電壓檢測控制模塊的第二端與整流電路的負(fù)輸出端 連接；電壓檢測控制模塊的第四端與輔助電源連接； 所述第一 N溝道MOS管與第一電容形成輸入濾波支路，其連接關(guān)系是，所述整流電路的 正輸出端連接第一電容的一端，第一電容的另一端與第一 N溝道MOS管的漏極連接，第一 N 溝道MOS管的源極與整流電路的負(fù)輸出端連接；第一 N溝道MOS管的柵極與電壓檢測控制 模塊的第三端連接； 當(dāng)母線電壓 '〈母線參考電壓' #時，電壓檢測控制模塊控制第一 N溝道MOS管導(dǎo)通， 第一電容經(jīng)反激電路的原邊端與第一 N溝道MOS管構(gòu)成的電流回路，向反激電路釋放電量； 釋放到第一電容兩端電壓小于母線電壓 '時，則輸入母線電壓V j合第一電容充電； 當(dāng)母線電壓 '> 母線參考電壓' #時，電壓檢測控制模塊控制第一 N溝道MOS管關(guān)斷， 輸入母線電壓 '經(jīng)反激電路的原邊端，向反激電路釋放電量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路，其特征在于：所述輔助電源， 由第一二極管、第二電容和第二原邊繞組組成，其連接關(guān)系是，所述電壓檢測控制模塊的第 四端分別連接第一二極管的陰極及第二電容的一端，第一二極管的陽極與第二原邊繞組的 同名端連接，第二電容的另一端分別與第二原邊繞組的異名端及整流電路的負(fù)輸出端連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路，其特征在于：所述電壓檢測 控制模塊，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻，比較器、基準(zhǔn)電壓源，所述基準(zhǔn)電壓源具有 參考端、陰極和陽極，其連接關(guān)系是，第一電阻與第二電阻串聯(lián)后的公共節(jié)點連接至比較器 反相輸入端，第一電阻另一端引出為電壓檢測控制模塊第一端子；第二電阻的另一端引出 為電壓檢測控制模塊的第二端子；第二電阻的另一端還與基準(zhǔn)電壓源的陽極連接，第三電 阻的一端分別連接基準(zhǔn)電壓源的陰極及比較器U2的正相輸入端，第三電阻的另一端引出 為電壓檢測控制電路的第四端子；比較器電源供電引腳VDD連接至電壓檢測控制模塊第四 端子，比較器的輸出端引出為電壓檢測控制模塊的第三端子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路，其特征在于：所述基準(zhǔn)電壓 源U3為TL431、LM317或齊納二極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路，其特征在于：所 述AC/DC開關(guān)變換器，還包括漏感吸收電路，所述漏感吸收電路包括第四二極管、第四電阻 和第三電容，所述反激電路的原邊電路包括變壓器的第一原邊繞組，第一原邊繞組具有同 名端和異名端，其連接關(guān)系是，第三電容與第四電阻并聯(lián)后一端接至第一原邊繞組的異名 端，另一端接至第四二極管的陰極，第四二極管的陽極接至第一原邊繞組的同名端。
【專利摘要】一種AC/DC開關(guān)變換器的濾波電路，包括整流電路的正輸出端和負(fù)輸出端，以及反激電路的原邊端，還包括輔助電源、電壓檢測控制模塊和第一N溝道MOS管，電壓檢測控制模塊具有第一端、第二端、第三端和第四端；第一N溝道MOS管與第一電容形成輸入濾波支路，整流電路的正輸出端連接第一電容的一端，第一電容的另一端與第一N溝道MOS管的漏極連接，第一N溝道MOS管的源極與整流電路的負(fù)輸出端連接；第一N溝道MOS管的柵極與電壓檢測控制模塊的第三端連接；電壓檢測控制模塊的第四端與輔助電源連接。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠減小開關(guān)變換器輸入電容體積，對于同等功率級的開關(guān)變換器能夠選取更大容量的輸入電容，改善產(chǎn)品低溫性能，且電路結(jié)構(gòu)簡單、易于生產(chǎn)。
【IPC分類】H02M7-217, H02M1-14
【公開號】CN104578843
【申請?zhí)枴緾N201410822400
【發(fā)明人】金若愚, 黃天華, 趙永寧, 郭啟利
【申請人】廣州金升陽科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月22日