《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一种高效无感AC/DC开关电源拓扑结构
2020年电子技术应用第9期
崔俊国
芜湖锐芯电子科技有限公司，上海201199
摘要： 提出一种高效率无电感的AC/DC开关电源拓扑结构。通过对中间储能电容放电电压(放电时间)最终值的控制，实现对该储能电容充电电压(充电时间)的控制，进而实现AC周期内的输出端稳压恒流。在中间储能电容充放电过程中，AC输入能量通过中间储能电容直接传输给负载端；同时中间储能电容充电阶段存储的能量在中间储能电容放电阶段也全部传输给负载端，从而提高了AC能量传输效率，进而提高了整个电路的效率。在中间储能电容充放电过程中，AC输入电压的时间变化率决定中间储能电容的充放电电流瞬时值，进而决定了输入电流瞬时值。
關(guān)鍵詞： 高效率 开关电源 无电感
中圖分類號(hào)： TN86
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200247
中文引用格式： 崔俊國(guó). 一種高效無(wú)感AC/DC開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(9)：114-117.
英文引用格式： Cui Junguo. A high efficiency AC/DC switching mode power supply topology without inductor[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(9)：114-117.
A high efficiency AC/DC switching mode power supply topology without inductor
Cui Junguo
Wuhu Risingchip Electronic Technology，Co.，Ltd，Shanghai 201209，China
Abstract： This paper presents a high efficiency AC/DC switching power supply topology without inductor. Through the control of the final discharging voltage(discharge time) of the energy-storage capacitor, the initial charging voltage of the capacitor is controlled. So the output load can get the constant voltage or constant current. In the charging and discharging process of the energy-storage capacitor, the AC input energy is directly transmitted to the load terminal through the energy-storage capacitor. At the same time, the energy stored in the energy-storage capacitor is fully transferred to the load terminal. So this topology transition efficiency is high. In the charging and discharging process of the energy-storage capacitor, the rate of the AC input voltage determines the instantaneous value of the charging and discharging current of the energy-storage capacitor, and then determines the instantaneous value of the input current.
Key words : high efficiency；switching mode power supply；non-inductor

0 引言

    近年來(lái)，開關(guān)電源由于具有效率高、體積小、重量輕等許多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于通信、家電、電子、電氣、能源、航空航天等領(lǐng)域[1-2]。大多開關(guān)電源采用了變壓器(電感)、功率半導(dǎo)體器件、電容和控制集成電路作為核心器件[3]，其中電感和變壓器是開關(guān)電源中少數(shù)不能標(biāo)準(zhǔn)化的器件之一[4]，以用戶定制生產(chǎn)為主，屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。

    鑒于這一現(xiàn)狀，本文提出一種高效率無(wú)電感的AC/DC開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制方法，該AC/DC電源電路在交流電源電壓幅值高于中間儲(chǔ)能電容電壓與負(fù)載電壓之和時(shí)，交流電源對(duì)中間儲(chǔ)能電容充電并向負(fù)載提供能量；在交流電源電壓幅值低于中間儲(chǔ)能電容電壓與負(fù)載電壓之和，并且交流電源電壓幅值高于負(fù)載電壓與中間儲(chǔ)能電容電壓之差時(shí)，交流電源與中間儲(chǔ)能電容共同向負(fù)載提供能量，中間儲(chǔ)能電容放電?？刂浦虚g儲(chǔ)能電容放電電壓的幅值或放電時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)輸出端穩(wěn)壓恒流。本文電路功率器件開關(guān)損耗低，轉(zhuǎn)換效率高，并有較好的抗雷擊浪涌的能力。最后用原理樣機(jī)驗(yàn)證了本電路效率高達(dá)94%。




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作者信息:

崔俊國(guó)

(蕪湖銳芯電子科技有限公司，上海201199)

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