可調單相光耦倍流型降壓整流器制造技術

本發明專利技術公開了一種可調單相光耦倍流型降壓整流器，包括主電路模塊和控制電路模塊兩大部分，所述的主電路模塊包含兩個交流輸入端口、兩個直流輸出端口和一個主電路，所述的控制電路模塊包含兩個交流輸入端口和一個控制電路。本發明專利技術具有設計簡單、結構合理、構建方便，成本低廉的特性，與傳統倍流整流器相比，無需在輸入端增加降壓變壓器進行降壓，既適用于常規的方波，又適用于正弦波、三角波、鋸齒波等交直流電源轉換，也可以對直流輸出端口的電壓進行調整，并且還能夠減少輸出電壓的紋波。

Adjustable single-phase optocoupler double current mode step-down rectifier

The invention discloses an adjustable single-phase double current rectifier buck optocoupler, including the main circuit module and the control circuit module two parts, main circuit module comprising two AC input port, two DC output port and a main circuit, the control circuit module includes two AC input ports and a a control circuit. The invention has the advantages of simple design, reasonable structure, convenient construction, low cost characteristics, compared with the traditional double current rectifier, without increase in the input transformer step-down, is suitable for a conventional Fang Bo, also applies to sine wave, sawtooth wave AC DC power supply voltage to DC conversion, can also be the output port is adjusted, and also can reduce the ripple of output voltage.

【技術實現步驟摘要】
可調單相光耦倍流型降壓整流器
本專利技術涉及倍流型整流器，更具體地說，是一種涉及可調單相光耦倍流型降壓整流器。
技術介紹
當前，傳統倍流整流器多運用在高頻整流領域中，與全波整流電路相比，倍流整流器的高頻變壓器的副邊繞組僅需一個單一繞組，不用中心抽頭；與全橋整流電路相比，倍流整流電路使用的二極管數量少一半。因此，倍流整流電路結合了全波整流電路和全橋整流電路兩者的優點。當然，倍流整流電路要多使用一個輸出濾波電感，結構略顯復雜。但此電感的工作頻率及輸送電流均為全波整流電路所用電感的一半，因此可做得較小，也利于散熱，還能夠減少和改善輸出電壓的紋波。然而傳統倍流整流器也存在者一些問題有待進一步解決：（1）傳統倍流整流器若要實現降壓整流輸出，通常要在其輸入端增加降壓變壓器與之進行匹配，由此會產生較高的成本；（2）傳統倍流整流器僅適合高頻整流電路，其交流輸入端需要提供對稱的高頻正、負方波電源，通常不適用于正弦波、三角波、鋸齒波等其它形式的交流輸入端電源；（3）傳統倍流整流器難以實現對其輸出電壓的調整。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術旨在提供一種可調單相光耦倍流型降壓整流器，能夠克服傳統倍流整流器存在的缺陷。傳統倍流整流器若要實現降壓整流輸出的功能，通常要在交流輸入端增加降壓變壓器與之進行匹配，每半個工作周期的主要導通路徑是從降壓變壓器的二次側的一端出發，經電感、輸出負載、其中的一個二極管，再回到降壓變壓器的二次側的另一端，此時從簡化的定量關系上來看，輸出電壓等于降壓變壓器的二次側的交流輸入電壓減去電感上的壓降與二極管的壓降，然而二極管的線性區較窄，其主要工作在開關區，因二極管的壓降很小，若忽略二極管的壓降，可以認為每半個工作周期的主要輸出電壓等于降壓變壓器二次側的交流輸入電壓減去電感上壓降。如果把二極管替換成線性區范圍較寬的光電耦合器，同時剔除降壓變壓器，則倍流整流器主要輸出電壓等于交流輸入電壓減去電感上的壓降，再減去光電耦合器輸出部分端口之間的壓降，也可以實現倍流整流器的降壓整流輸出，進一步，傳統倍流整流器難以實現對其輸出電壓的調整。為了實現上述專利技術的目的，本專利技術具體提供可調單相光耦倍流型降壓整流器技術方案是：包括主電路模塊和控制電路模塊兩大部分。（1）所述的主電路模塊包含兩個交流輸入端口、兩個直流輸出端口和一個主電路，其中兩個交流輸入端口分別為交流輸入端口ACH-in1和交流輸入端口ACH-in2，兩個直流輸出端口分別為直流輸出端口DCOUT+和直流輸出端口DCOUT-，進一步，主電路又由電感L1、電感L2、光電耦合器U1輸出部分和光電耦合器U2輸出部分組成，交流輸入端口ACH-in1與光電耦合器U2輸出部分的發射極、電感L2的一端相連，電感L2的另一端與直流輸出端口DCOUT+、電感L1的一端相連，電感L1的另一端與光電耦合器U1輸出部分的發射極、交流輸入端口ACH-in2相連，光電耦合器U1輸出部分的集電極與光電耦合器U2輸出部分的集電極、直流輸出端口的DCOUT-相連；（2）所述的控制電路模塊包含兩個交流輸入端口和一個控制電路，其中兩個交流輸入端口分別為交流輸入端口ACL-in1和交流輸入端口ACL-in2，進一步，控制電路又由電阻R1、電阻R2、可調電阻Rw、光電耦合器U1輸入部分和光電耦合器U2輸入部分組成，交流輸入端口ACL-in1與可調電阻Rw的一端相連，可調電阻Rw的另一端與電阻R1的一端和電阻R2的一端相連，交流輸入端口ACL-in2與光電耦合器U1輸入部分的二極管陰極、光電耦合器U2輸入部分的二極管陽極相連，電阻R1的另一端和光電耦合器U1輸入部分的二極管陽極相連，電阻R2的另一端和光電耦合器U2輸入部分的二極管陰極相連；（3）主電路模塊的交流輸入端口ACH-in1與交流輸入總線Line1相接，其交流輸入端口ACH-in2與交流輸入總線Line2相連，控制電路模塊的交流輸入端口ACL-in1與交流輸入總線Line1相連，其交流輸入端口ACH-in2與交流輸入總線Line2相連，主電路模塊的直流輸出端口DCOUT+與直流輸出端口DCOUT-之間用于外接負載RL；（4）把交流輸入總線Line1和交流輸入總線Line2之間工作電壓的周期分為正半周期和負半周期兩大部分：當工作在正半周期時，所述的控制電路模塊只有一條導通路徑，所述的主電路模塊有兩條導通路徑，其中控制電路模塊的導通路徑是經外接的交流輸入總線Line1直至控制電路模塊的交流輸入端口ACL-in1、可調電阻Rw、電阻R1、光電耦合器U1輸入部分和交流輸入端口ACL-in2，再到外接的交流輸入總線Line2；而主電路模塊的第一條導通路徑是經外接的交流輸入總線Line1直至主電路模塊的交流輸入端口ACH-in1、電感L2、直流輸出端口DCOUT+、外接負載RL、直流輸出端口DCOUT-、光電耦合器U1輸出部分、交流輸入端ACH-in2，再到外接的交流輸入總線Line2；主電路模塊的第二條導通路徑，主要是由電感L1在前一個負半周期經儲能后形成的續流回路，即從電感L1出發，經過直流輸出端口DCOUT+、外接負載RL、直流輸出端口DCOUT-和光電耦合器U1輸出部分，再回到電感L1；當工作在負半周期時，此時所述的控制電路模塊也只有一條導通路徑，所述的主電路模塊也有兩條導通路徑，其中控制電路模塊的導通路徑是經外接的交流輸入總線Line2直至控制電路模塊的交流輸入端口ACL-in2、光電耦合器U2輸入部分、電阻R2、可調電阻Rw和交流輸入端口ACL-in1，再到外接的交流輸入總線Line1；而主電路模塊的第一條導通路徑是經外接的交流輸入總線Line2直至主電路模塊的交流輸入端口ACH-in2、電感L1、直流輸出端口DCOUT+、外接負載RL、直流輸出端口DCOUT-、光電耦合器U2輸出部分、交流輸入端口ACH-in1，再到外接的交流輸入總線Line1；主電路模塊的第二條導通路徑，主要是由電感L2在前一個正半周期經儲能后形成的續流回路，即從電感L2出發，經過直流輸出端口DCOUT+、外接的負載RL、直流輸出端口DCOUT-和光電耦合器U2輸出部分，再回到電感L2；總之，無論是工作在正半周期還是負半周期，直流輸出端口DCOUT+的電壓高于直流輸出端口DCOUT-的電壓，期間又受益于電感L1和電感L2儲能與續流的作用，不僅實現了單相整流功能，并且還能夠減少和改善輸出電壓的紋波，進一步，由于加入了可調電阻Rw可以對直流輸出端口DCOUT+與直流輸出端口DCOUT-之間的電壓進行調整。本專利技術的有益效果是，提供一種可調單相光耦倍流型降壓整流器，具有設計簡單、結構合理、構建方便，成本低廉的特性，與傳統倍流整流器相比，無需在輸入端增加降壓變壓器進行降壓，既適用于常規的方波，又適用于正弦波、三角波、鋸齒波等交直流電源轉換，也可以對直流輸出端口的電壓進行調整，并且還能夠減少輸出電壓的紋波。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或技術方案，下面將對實施例或技術方案描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的較典型實施例結構組成或電路圖的說明，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。圖1是傳統倍流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可調單相光耦倍流型降壓整流器，包括主電路模塊和控制電路模塊兩大部分，其特征是：（1）所述的主電路模塊包含兩個交流輸入端口、兩個直流輸出端口和一個主電路，其中兩個交流輸入端口分別為交流輸入端口AC

【技術特征摘要】
1.可調單相光耦倍流型降壓整流器，包括主電路模塊和控制電路模塊兩大部分，其特征是：（1）所述的主電路模塊包含兩個交流輸入端口、兩個直流輸出端口和一個主電路，其中兩個交流輸入端口分別為交流輸入端口ACH-in1和交流輸入端口ACH-in2，兩個直流輸出端口分別為直流輸出端口DCOUT+和直流輸出端口DCOUT-，進一步，主電路又由電感L1、電感L2、光電耦合器U1輸出部分和光電耦合器U2輸出部分組成，交流輸入端口ACH-in1與光電耦合器U2輸出部分的發射極、電感L2的一端相連，電感L2的另一端與直流輸出端口DCOUT+、電感L1的一端相連，電感L1的另一端與光電耦合器U1輸出部分的發射極、交流輸入端口ACH-in2相連，光電耦合器U1輸出部分的集電極與光電耦合器U2輸出部分的集電極、直流輸出端口的DCOUT-相連；（2）所述的控制電路模塊包含兩個交流輸入端口和一個控制電路，其中兩個交流輸入端口分別為交流輸入端口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖無限，肖強暉，胡正國，易槧槧，戴啟，廖曉宇，肖雅文，張健，湛政，任于涵，
申請(專利權)人：湖南工業大學，
類型：發明
國別省市：湖南,43