CN102223058A - 交错式在线隔离双库克电路 - Google Patents

交错式在线隔离双库克电路 Download PDF

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本发明涉及电路技术领域，具体地说是交错式在线隔离双库克电路。该交错式在线隔离双库克电路包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一储能电感(L1)、第二储能电感(L2)、第三储能电感(L3)、第四储能电感(L4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一开关器件MOS管(Q1)和第二开关器件MOS管(Q2)，其特征在于还包括至少一个整流桥，并且电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有至少两个二极管和至少一个电容。本发明提供一种结构简单、操控方便的交错式在线隔离双库克电路。

Description

交错式在线隔离双库克电路
技术领域
本发明涉及开关电源电路技术领域，在原库克电路的基础上，增加另一路，具体地说是交错式在线隔离双库克电路。
背景技术
库克电路的优点是：具有功率因数校正；电压极性反转；同时具备升压降压功能。在整个开关电源的拓扑结构中，库克电路的使用范围不是很大，不能实现软开通和软关断的特性，电磁干扰(EMC)较大。
发明内容
本发明提供一种结构简单、操控方便的交错式在线隔离双库克电路。
本发明是通过下述技术方案实现的：
交错式在线隔离双库克电路，包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一储能电感(L1)、第二储能电感(L2)、第三储能电感(L3)、第四储能电感(L4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一开关器件MOS管(Q1)和第二开关器件MOS管(Q2)，所述第一电容(C1)的正极与第二储能电感(L2)的2脚电连接，其负极与第二储能电感(L2)的1脚和第一二极管(D1)的阳极电连接，所述第二电容(C2)的正极与第三储能电感(L3)的2脚电连接，其负极与第四储能电感(L4)的1脚和第二二极管(D2)的阳极电连接，还包括至少一个整流桥，并且电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有至少两个二极管和至少一个电容，所述第一二极管(D1)的阴极和第二二极管(D2)的阴极与整流桥的4脚电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)的3脚和第二开关器件MOS管(Q2)的3脚与整流桥的4脚电连接。
所述交错式在线隔离双库克电路包括第一整流桥(B1)和第二整流桥(B2)，所述第一整流桥(B1)的1脚与第一储能电感(L1)的1脚电连接，所述第一整流桥(B1)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第一整流桥(B1)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第二整流桥(B2)的1脚与第三储能电感(L3)的1脚电连接，所述第二整流桥(B2)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第二整流桥(B2)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)接在所述第一电容(C1)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间，所述第二开关器件MOS管(Q2)接在第二电容(C2)的正极与所述第二整流桥(B2)的4脚之间；电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第三电容(C3)，所述第三电容(C3)设于第四二极管(D4)的阳极和第五二极管(D5)阴极之间，所述第三二极管(D3)的阴极与第二储能电感(L2)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第四二极管(D4)的阴极与第四储能电感(L4)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第五二极管(D5)的阳极与第一整流桥(B1)的4脚和第二整流桥(B2)的4脚电连接，其阴极与正输出端V+电连接。
所述交错式在线隔离双库克电路包括第一整流桥(B1)，所述第一整流桥(B1)的1脚与第一储能电感(L1)的1脚和第三储能电感(L3)的1脚电连接，所述第一整流桥(B1)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第一整流桥(B1)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)接在所述第一电容(C1)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间，所述第二开关器件MOS管(Q2)接在第二电容(C2)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间；电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第四电容(C4)和第五电容(C5)，所述第六二极管(D6)的阴极与第二储能电感(L2)的2脚和第四储能电感(L4)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第七二极管(D7)的阳极与第一整流桥(B1)的4脚电连接，其阴极与正输出端V+电连接，所述第四电容(C4)的正极与正输出端V+电连接，其负极与负输出端V-电连接，所述第五电容(C5)的正极与第一整流桥(B1)的4脚电连接，其负极与第二储能电感(L2)的2脚电连接。
本发明所带来的有益效果是：
本发明中，所述交错式在线隔离双库克电路可以实现电路的软开通和软关断，提高了整个电路的效率，交错工作方式，有效的抑制了电路的电磁干扰(EMC)，实现了库克电路的交流电在线隔离，使PFC电路与PWM转换电路合二为一，大大减少了器件使用量，节省了整个电路的成本，调压跨度大，既可升压调节又可降压调节。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明所述交错式在线隔离双库克电路第一实施例的示意图；
图2为本发明所述交错式在线隔离双库克电路第二实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详述：
实施例一：
作为本发明所述交错式在线隔离双库克电路的实施例，如图1所示，包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一储能电感(L1)、第二储能电感(L2)、第三储能电感(L3)、第四储能电感(L4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一开关器件MOS管(Q1)和第二开关器件MOS管(Q2)，所述第一电容(C1)的正极与第二储能电感(L2)的2脚电连接，其负极与第二储能电感(L2)的1脚和第一二极管(D1)的阳极电连接，所述第二电容(C2)的正极与第三储能电感(L3)的2脚电连接，其负极与第四储能电感(L4)的1脚和第二二极管(D2)的阳极电连接；还包括第一整流桥(B1)和第二整流桥(B2)，所述第一整流桥(B1)的1脚与第一储能电感(L1)的1脚电连接，所述第一整流桥(B1)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第一整流桥(B1)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第二整流桥(B2)的1脚与第三储能电感(L3)的1脚电连接，所述第二整流桥(B2)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第二整流桥(B2)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)接在所述第一电容(C1)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间，所述第二开关器件MOS管(Q2)接在第二电容(C2)的正极与所述第二整流桥(B2)的4脚之间；电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第三电容(C3)，所述第三电容(C3)设于第四二极管(D4)的阳极和第五二极管(D5)阴极之间，所述第三二极管(D3)的阴极与第二储能电感(L2)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第四二极管(D4)的阴极与第四储能电感(L4)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第五二极管(D5)的阳极与第一整流桥(B1)的4脚和第二整流桥(B2)的4脚电连接，其阴极与正输出端V+电连接；所述第一二极管(D1)的阴极和第二二极管(D2)的阴极与整流桥的4脚电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)的3脚和第二开关器件MOS管(Q2)的3脚与整流桥的4脚电连接。
本实施例中交错式在线隔离双库克电路的工作流程如下：
当第一交流电输入端为L，第二交流电输入端为N时，当L为正时，交流电通过第一整流桥(B1)中的2脚、1脚送到第一储能电感(L1)，再通过第一电容(C1)，再通过第二储能电感(L2)，将电送至第三二极管(D3)阴极，但是被第三二极管(D3隔离)，当L为负时，交流电通过第一整流桥(B1)中的2脚、3脚送到第五二极管(D5)阳极，但是被第五二极管(D5)隔离，实现交流电的在线隔离。
当第一交流电输入端为N，第二交流电输入端为L时，当L为正时，交流电通过第一整流桥(B1)中的4脚、1脚送到第一储能电感(L1)，再通过第一电容(C1)，第二储能电感(L2)将电送至第三二极管(D3)阴极，但是被第三二极管(D3)隔离，当L为负时，交流电通过第一整流桥(B1)中的4脚、3脚送到第五二极管D5阳极，但是被第五二极管D5隔离，实现交流电的在线隔离。
同理，当第一交流电输入端为L，第二交流电输入端为N时，当L为正时，交流电通过第二整流桥(B2)中的2脚、1脚送到第三储能电感(L3)，再通过第二电容(C2)，再通过第四储能电感(L4)，将电送至第四二极管(D4)阴极，但是被第四二极管(D4)隔离，当L为负时，交流电通过第二整流桥(B1)中的2脚、3脚送到第五二极管(D5)阳极，但是被第五二极管(D5)隔离，实现交流电的在线隔离。
当第一交流电输入端为N，第二交流电输入端为L时，当L为正时，交流电通过第二整流桥(B2)中的4脚、1脚送到第三储能电感(L3)，再通过第二电容(C2)，第四电感L4将电送至第三二极管(D3)阴极，但是被第三二极管(D3)隔离，当L为负时，交流电通过第二整流桥(B2)中的4脚、3脚送到第五二极管(D5)阳极，但是被第五二极管(D5)隔离，实现交流电的在线隔离。
所述第一开关器件MOS管(Q1)和第二开关器件MOS管(Q2)的3脚的输入信号极性相反，频率相同，当第一储能电感(L1)、第二储能电感(L2)、第三储能电感(L3)和第四储能电感(L4)的振荡频率与第二开关器件的输入信号频率相同时，本电路就可实现软开通的功能，当第一电容(C1)和第二电容(C2)足够小，本电路就可实现软关断的功能，从而抑制了电磁干扰(EMC)。
当然，本电路其中涉及的开关只要可以实现其功能均可以代替使用，如三极管开关，MOS管开关，可控硅开关，IGBT管开关等等。
实施例二：
作为本发明所述交错式在线隔离双库克电路的实施例，如图2所示，与实施例一的区别在于：所述交错式在线隔离双库克电路包括第一整流桥(B1)，所述第一整流桥(B1)的1脚与第一储能电感(L1)的1脚和第三储能电感(L3)的1脚电连接，所述第一整流桥(B1)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第一整流桥(B1)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)接在所述第一电容(C1)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间，所述第二开关器件MOS管(Q2)接在第二电容(C2)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间；电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第四电容(C4)和第五电容(C5)，所述第六二极管(D6)的阴极与第二储能电感(L2)的2脚和第四储能电感(L4)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第七二极管(D7)的阳极与第一整流桥(B1)的4脚电连接，其阴极与正输出端V+电连接，所述第四电容(C4)的正极与正输出端V+电连接，其负极与负输出端V-电连接，所述第五电容(C5)的正极与第一整流桥(B1)的4脚电连接，其负极与第二储能电感(L2)的2脚电连接。

Claims (3)

1.交错式在线隔离双库克电路，包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一储能电感(L1)、第二储能电感(L2)、第三储能电感(L3)、第四储能电感(L4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一开关器件MOS管(Q1)和第二开关器件MOS管(Q2)，所述第一电容(C1)的正极与第二储能电感(L2)的2脚电连接，其负极与第二储能电感(L2)的1脚和第一二极管(D1)的阳极电连接，所述第二电容(C2)的正极与第三储能电感(L3)的2脚电连接，其负极与第四储能电感(L4)的1脚和第二二极管(D2)的阳极电连接，其特征在于还包括至少一个整流桥，并且电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有至少两个二极管和至少一个电容，所述第一二极管(D1)的阴极和第二二极管(D2)的阴极与整流桥的4脚电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)的3脚和第二开关器件MOS管(Q2)的3脚与整流桥的4脚电连接。
2.如权利要求1所述的交错式在线隔离双库克电路，其特征在于所述交错式在线隔离双库克电路包括第一整流桥(B1)和第二整流桥(B2)，所述第一整流桥(B1)的1脚与第一储能电感(L1)的1脚电连接，所述第一整流桥(B1)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第一整流桥(B1)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第二整流桥(B2)的1脚与第三储能电感(L3)的1脚电连接，所述第二整流桥(B2)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第二整流桥(B2)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)接在所述第一电容(C1)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间，所述第二开关器件MOS管(Q2)接在第二电容(C2)的正极与所述第二整流桥(B2)的4脚之间；电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第三电容(C3)，所述第三电容(C3)设于第四二极管(D4)的阳极和第五二极管(D5)阴极之间，所述第三二极管(D3)的阴极与第二储能电感(L2)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第四二极管(D4)的阴极与第四储能电感(L4)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第五二极管(D5)的阳极与第一整流桥(B1)的4脚和第二整流桥(B2)的4脚电连接，其阴极与正输出端V+电连接。
3.如权利要求1所述的交错式在线隔离双库克电路，其特征在于所述交错式在线隔离双库克电路包括第一整流桥(B1)，所述第一整流桥(B1)的1脚与第一储能电感(L1)的1脚和第三储能电感(L3)的1脚电连接，所述第一整流桥(B1)的2脚与第一交流电输入端电连接，所述第一整流桥(B1)的3脚与第二交流电输入端电连接，所述第一开关器件MOS管(Q1)接在所述第一电容(C1)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间，所述第二开关器件MOS管(Q2)接在第二电容(C2)的正极与所述第一整流桥(B1)的4脚之间；电源的正输出端V+和负输出端V-之间设有第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第四电容(C4)和第五电容(C5)，所述第六二极管(D6)的阴极与第二储能电感(L2)的2脚和第四储能电感(L4)的2脚电连接，其阳极与负输出端V-电连接，所述第七二极管(D7)的阳极与第一整流桥(B1)的4脚电连接，其阴极与正输出端V+电连接，所述第四电容(C4)的正极与正输出端V+电连接，其负极与负输出端V-电连接，所述第五电容(C5)的正极与第一整流桥(B1)的4脚电连接，其负极与第二储能电感(L2)的2脚电连接。
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