一种交流转直流电路及充电转换器的制作方法

本发明涉及电源设备技术领域，具体为一种交流转直流电路及充电转换器。

背景技术：

随着科技的发展，因节能、环保、高效等优点，电动汽车，电动高空平台车，电动吊车等已广泛使用，在实际应用当中，这些电动设备在没电时，需要交流电转直流电的充电器进行充电，在现有技术中，如纯电动汽车充电，其电压需求范围在220v-380v之间，而市电输出的电压最高为220v,所以需要充电设备在交流点转直流电时进行升压，而在升压后输出的电压往往存在不稳定的技术问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种交流转直流电路，所述交流转直流电路包括：emc滤波电路、整流稳压电路、pfc电路、boost升压电路和驱动电路，所述emc滤波电路的输出端与所述整流稳压电路的输入端连接，所述整流稳压电路的输出端与所述pfc电路的输入端连接，所述pfc电路的输出端与所述boost升压电路的输入端连接，所述驱动电路的输入端与所述整流稳压电路连接，所述驱动电路的输出端与所述pfc电路连接。

在其中一个实施例中，所述boost升压电路包括开关k5、电阻r333、电感l5、电感l9、二极管d43、二极管d44、电容c191和电容c196，所述开关k5与所述电阻r333并联连接，所述电感l9与所述二极管d43串联连接形成第一串联电路，所述电感l5与所述二极管d44串联连接形成第二串联电路，所述第一串联电路与所述第二串联电路并联连接形成并联电路，所述电阻r333设于所述并联电路的输入端，所述电容c191和电容c196串联连接形成第三串联电路，所述第三串联电路连接于所述并联电路的输出端。

在其中一个实施例中，所述第三串联电路并联有电阻r319和电阻r321，所述电阻r318和所述电阻r321串联连接。

在其中一个实施例中，所述第三串联电路串联有电阻d41。

在其中一个实施例中，所述pfc电路包括电感tr1，电感tr2、三极管q6、三极管q9、三极管q16、三极管q22、二极管d11和二极管d13，所述电感tr1的第一端连接于所述电感l5与所述二极管d44之间，所述电感tr1的第二端与所述三极管q6连接，所述三极管q9的输入端连接于所述电感tr1与所述三极管q6之间，所述电感tr1与所述二极管d11连接，所述电感tr2的第一端连接于所述电感l9与所述二极管d43之间，所述电感tr2的第二端与所述三极管q16连接，所述三极管q22的输入端连接于所述电感tr2与所述三极管q16之间，所述电感tr2与所述二极管d13连接。

在其中一个实施例中，所述pfc电路还包括：二极管d67、二极管d69、电阻r312、电容c206、电阻r56、电阻r58、二极管d76、二极管d62、电阻r40、电容c201、电阻r53和电阻r54，所述二极管d67与所述二极管d69串联连接，其中所述二极管d67的输入端与所述二极管d13连接，所述电阻r321与所述二极管d69并联连接，所述电容c206与所述二极管d69串联连接，所述电阻r56与所述二极管d13串联连接，所述电阻r58的第一端连接于所述电阻r56与所述二极管d13之间，所述电阻r58的第二端接地，所述二极管d76与所述二极管d62串联连接，其中，所述二极管d76的输入端与所述二极管d11连接，所述电阻r40与所述二极管d76串联连接，所述电容c201与所述二极管d62串联连接，所述电阻r53与所述二极管d11串联连接，所述电阻r54的第一端连接于所述电阻r53与所述二极管d11之间，所述电阻r54的第二端接地。

在其中一个实施例中，所述交流转直流电路还包括mcu模块，所述mcu模块与所述emc滤波电路的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述emc滤波电路包括电容c199，所述电容c199的第一端与交流电源的火线连接，所述电容c199的第二端与交流电源的零线连接。

在其中一个实施例中，所述整流稳压电路包括电感l3和整流器d36，所述电感l3的输入端与所述emc滤波电路的输出端连接，所述电感l3的输出端与所述整流器d36的输入端连接，所述整流器d36的输出端与所述pfc电路的输入端连接。

第二方面，本发明实施例提供了充电转换器，包括如上述方面所述的交流转直流电路。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例提供的一种交流转直流电路，包括emc滤波电路、整流稳压电路、pfc电路、boost升压电路和驱动电路，在实际使用时，交流市电首先通过emc滤波电路进行滤波，然后流入整流稳压电路进行整流稳压，经过整流稳压后的电流流入pfc电路，其中驱动电路获取emc滤波电路输出的电流值和电压值，并输出对应的驱动信号发送至pfc电路的驱动信号接收端，pfc电路根据驱动信号调节boost升压电路的电流，从而提高了boost升压电路输入端的功率因数，保证了boost升压电路输出电压的稳定性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的模块示意图；

图2为本发明实施例中的emc滤波电路、整流稳压电路和boost升压电路示意图；

图3为本发明实施例中的pfc电路第一种示意图；

图4为本发明实施例中的pfc电路第二种示意图；

图5为本发明实施例中的mcu模块电路示意图；

图6为本发明实施例中的驱动电路示意图。

附图标记说明：100、emc滤波电路；200、整流稳压电路；300、pfc电路；400、boost升压电路；500、驱动电路；600、mcu模块。

具体实施方式

本发明提供的技术方案总体思路如下：

请参阅图1，交流转直流电路包括：emc滤波电路100、整流稳压电路200、pfc电路300、boost升压电路400和驱动电路500，所述emc滤波电路100的输出端与所述整流稳压电路200的输入端连接，所述整流稳压电路200的输出端与所述pfc电路300的输入端连接，所述pfc电路300的输出端与所述boost升压电路400的输入端连接，所述驱动电路500的输入端与所述整流稳压电路200连接，所述驱动电路500的输出端与所述pfc电路300连接，在实际使用时，交流市电首先通过emc滤波电路100进行滤波，然后流入整流稳压电路200进行整流稳压，经过整流稳压后的电流流入pfc电路300，其中驱动电路500获取emc滤波电路100输出的电流值和电压值，并输出对应的驱动信号发送至pfc电路300的驱动信号接收端，pfc电路300根据驱动信号调节boost升压电路400的电流，从而提高了boost升压电路400输入端的功率因数，保证了boost升压电路400输出电压的稳定性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种交流转直流电路，交流转直流电路包括：emc滤波电路100、整流稳压电路200、pfc电路300、boost升压电路400和驱动电路500。

请参阅图2，所述boost升压电路400包括开关k5、电阻r333、电感l5、电感l9、二极管d43、二极管d44、电容c191和电容c196，所述开关k5与所述电阻r333并联连接，所述电感l9与所述二极管d43串联连接形成第一串联电路，所述电感l5与所述二极管d44串联连接形成第二串联电路，所述第一串联电路与所述第二串联电路并联连接形成并联电路，所述电阻r333设于所述并联电路的输入端，所述电容c191和电容c196串联连接形成第三串联电路，所述第三串联电路连接于所述并联电路的输出端，电流经过电阻r333给电容c191和电容c196充电，开关k5每五秒吸合一次，电阻r333和开关k5防止输入电流过大损坏插座。

请参阅图2，所述第三串联电路并联有电阻r319和电阻r321，所述电阻r318和所述电阻r321串联连接。

请参阅图2，所述第三串联电路串联有电阻d41。

请参阅图3和图4，所述pfc电路300包括电感tr1，电感tr2、三极管q6、三极管q9、三极管q16、三极管q22、二极管d11和二极管d13，所述电感tr1的第一端连接于所述电感l5与所述二极管d44之间，所述电感tr1的第二端与所述三极管q6连接，所述三极管q9的输入端连接于所述电感tr1与所述三极管q6之间，所述电感tr1与所述二极管d11连接，所述电感tr2的第一端连接于所述电感l9与所述二极管d43之间，所述电感tr2的第二端与所述三极管q16连接，所述三极管q22的输入端连接于所述电感tr2与所述三极管q16之间，所述电感tr2与所述二极管d13连接。

请参阅图3和图4，所述pfc电路300还包括：二极管d67、二极管d69、电阻r312、电容c206、电阻r56、电阻r58、二极管d76、二极管d62、电阻r40、电容c201、电阻r53和电阻r54，所述二极管d67与所述二极管d69串联连接，其中所述二极管d67的输入端与所述二极管d13连接，所述电阻r321与所述二极管d69并联连接，所述电容c206与所述二极管d69串联连接，所述电阻r56与所述二极管d13串联连接，所述电阻r58的第一端连接于所述电阻r56与所述二极管d13之间，所述电阻r58的第二端接地，所述二极管d76与所述二极管d62串联连接，其中，所述二极管d76的输入端与所述二极管d11连接，所述电阻r40与所述二极管d76串联连接，所述电容c201与所述二极管d62串联连接，所述电阻r53与所述二极管d11串联连接，所述电阻r54的第一端连接于所述电阻r53与所述二极管d11之间，所述电阻r54的第二端接地。

具体而言，驱动电路500的x2端口通过电阻r328和二极管d46与电感l3连接，驱动电路500的x2端口通过电阻r328和二极管d45与电感l3连接，信号经过二极管d45、二极管d46和电阻r328从x2端口到驱动电路500跟踪，驱动电路500的gpn端通过电阻r315与三极管q22连接，驱动电路500的一路驱动信号gpn从电阻r314到三极管q22的g极，三极管q22并联有下拉电阻r346，三极管q22并联有二极管d80，二极管d80用于钳住三极管q22的g极正负电压，保护三极管q22不被损坏，驱动电路500的gpn端通过电阻r123与三极管q16连接，驱动电路500的一路驱动信号gpn2从电阻r123到三极管q16的g极，三极管q16并联有下拉电阻r124，三极管q22并联有二极管d53和二极管d66，二极管d53和二极管d66用于钳住三极管q16的g极正负电压，保护三极管q16不被损坏。驱动电路500的gpl端通过电阻r313与三极管q9连接，驱动电路500的二路驱动信号gpl从电阻r313到三极管q9的g极，三极管q9并联有下拉电阻r345，三极管q9并联有二极管d77和二极管d78，二极管d77和二极管d88用于钳住三极管q9的g极正负电压，使得三极管q9不易损坏，驱动电路500的gpl2端通过电阻r121与三极管q6连接，驱动电路500的二路驱动信号gpl2从电阻r121到三极管q6的g极，三极管q6并联有下拉电阻r122，三极管q6并联有二极管d26和二极管d52，二极管d26和二极管d52用于钳住三极管q6的g极正负电压，使得三极管q6不易损坏，当驱动电路500的gpn和gpn2端口开通时，电感l9出来的电流依次经过变压器tr2和三极管q22到地连接，同时也依次经过变压器tr2和三极管q16到地连接，其中电阻r311串联电容c205形成第四串联电路，第四串联电路并联于变压器tr2，第四串联电路用于吸收变压器tr2峰值，二极管d67、二极管d49、电阻电阻r312、电容c206串并联、电阻r56和电阻r58到+14v组成的电路起到吸收作用，二极管d13半波整流csa电流信号到驱动电路500做电流反馈补偿，当驱动电路500的gpl和gpl2端口开通时，电感l5出来的电流依次经过变压器tr1和三极管q9到地连接，同时也依次经过变压器tr1和三极管q6到地连接，其中电阻r55和电容c200串联形成第五串联电路，第五串联电路并联于变压器tr1，第五串联电路用于吸收电容变压器tr1峰值，二极管d76、二极管d62、电阻r40、电容c201、电阻r53和电阻r54到+14v形成的电路起到吸收作用，二极管d11半波整流csb电流信号到驱动电路500做电流反馈补偿，电路通过电感l9和电感l5经过二极管d43和二极管d44不断给电容c191和电容c196充电，电阻r319和电阻r321起到电压平衡作用，二极管d41串联于电容c198到电容c191正极起到抗浪涌作用，保护二极管d43和二极管d44不被损坏，驱动电路500的x1端口经过电容r327连接于二极管d41和电阻r319之间，设定电阻r327值，驱动电路500参考x1端检测到的电压值计算出boost电压值。

请参阅图2和图5，交流转直流电路还包括mcu模块600，所述mcu模块600与所述emc滤波电路100的输入端连接，具体而言，mcu模块600的n+端口经过电阻r264与零线n1连接，mcu模块600的l+端口经过电阻r269与火线l1连接，mcu模块600用于检测市电电压。

请参阅2，所述emc滤波电路100包括电容c199，所述电容c199的第一端与交流电源的火线连接，所述电容c199的第二端与交流电源的零线连接，可以理解的，emc滤波电路100又名“电磁兼容性滤波器”，主要用于仪器仪表、自动化控制系统中，用来抑制和消除工业自动化系统现场的强电磁干扰和电火花干扰，勘正现场仪器仪表，保证自动化控制系统的安全可靠运行。

请参阅图2，所述整流稳压电路200包括电感l3和整流器d36，所述电感l3的输入端与所述emc滤波电路100的输出端连接，所述电感l3的输出端与所述整流器d36的输入端连接，所述整流器d36的输出端与所述pfc电路300的输入端连接，ac电流从火线l1经过保险丝f5和保险丝f6然后依次通过电容c199、电感l3到整流器d36进行整流稳压，ac电流从零线n1依次经过电容c199、电感l3到整流器d36进行整流稳压。

本发明实施例还提供了一种充电转换器，包括如前述实施例中的一种交流转直流电路，前述实施例中的各种变化方式和具体实施例同样适用于本实施例的一种充电转换器，通过前述对一种交流转直流电路的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种充电转换器的实施方法，为了说明书的简洁，所以此处不再详述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。