CN110034694B - 交流/直流转换装置及转换方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种交流/直流转换装置和转换方法。该交流/直流转换装置包括接收交流输入电压的第一和第二输入节点、输出直流输出电压的输出节点、具有第一和第二开关管对的第一降压‑升压变换器、具有第三和第四开关管对的第二降压‑升压变换器以及控制第一至第四开关管对的控制器。第一开关管对选择性地耦接第一电感器的第一端到第一输入节点和地，第二开关管对选择性地耦接第一电感器的第二端到输出节点和地，第三开关管对选择性地耦接第二电感器的第一端到第二输入节点和地，第四开关管对选择性地耦接第二电感器的第二端到输出节点和地。其中当交流输入电压位于正的第一部分时第一开关管对导通，位于负的第二部分时第三开关管对导通。

Description

交流/直流转换装置及转换方法
技术领域
本发明主要涉及一种电子电路，尤其但不排他地涉及交流/直流转换装置和转换方法。
背景技术
通常，家庭与工业应用常常需要24V的交流系统来供电。图1是现有的交流/直流转换装置100的电路原理图。交流/直流转换装置100用于将24V的交流输入电压Vin转换为理想的直流输出电压Vout，为家庭和工业电路进行供电。如图1所示，交流/直流转换装置100包括二极管整流桥101、高压大电容102以及高压的直流/直流变换器103。图2a是输入到图1中交流/直流转换装置100的交流输入电压Vin的信号波形。图2b是图1中二极管整流桥101输出的全波整流波形。如图2a和2b所示，二极管整流桥101将交流输入电压Vin的正半周和负半周转换为正的全波整流波形。图2c是经图1中高压大电容102平滑过的直流输入电压Vindc的信号波形。如图2c所示，高压大电容102对该全波整流波形进行平滑，使得直流输入电压Vindc幅值较小的部分能尽可能地靠近峰值电压Vpeak。高压的直流/直流变换器103用于将图2c所示的直流输入电压Vindc调节为理想的直流输出电压Vout。
顺应智能化家居和工业自动化的趋势，24V交流供电系统提供需要更多的功率和/或电流。当前的应用需求已达到了1A/30W。在这样的应用需求下，二极管整流桥101会在交流/直流转换装置100中产生大量的热耗散，可能引起系统故障，例如，温度计无法准确地读取室温。此外，越来越多的高压大电容被使用在大功率应用中，不仅会增大系统成本，而且占用系统体积。
发明内容
针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的是提供一种交流/直流转换装置和转换方法，其能省去二极管整流桥和高压大电容，同时获得低系统成本和高转换效率。
在本发明的一个方面，提供一种交流/直流转换装置，包括：接收交流输入电压的第一输入节点和第二输入节点，其中交流输入电压的一个工作周期包括具有第一极性的第一部分和具有第二极性的第二部分；输出直流输出电压的输出节点；第一降压-升压变换器，包括第一开关管对和第二开关管对，其中第一开关管对选择性地耦接第一电感器的第一端到第一输入节点和参考地，第二开关管对选择性地耦接第一电感器的第二端到输出节点和参考地；第二降压-升压变换器，包括第三开关管对和第四开关管对，其中第三开关管对选择性地耦接第二电感器的第一端到第二输入节点和参考地，第四开关管对选择性地耦接第二电感器的第二端到输出节点和参考地；以及控制器，控制第一、第二、第三和第四开关管对，其中当交流输入电压位于第一部分时第一开关管对保持导通，当交流输入电压位于第二部分时第三开关管对保持导通。
在本发明的又一个方面，提供一种将交流输入电压转换为直流输出电压的转换方法，该转换方法包括：输入交流输入电压至第一输入节点和第二输入节点，其中交流输入电压的一个工作周期包括具有第一极性的第一部分和具有第二极性的第二部分；从输出节点输出直流输出电压；使用第一开关管对，选择性地耦接第一电感器的第一端到第一输入节点与参考地，并使用第二开关管对，选择性地耦接第一电感器的第二端到输出节点和参考地；使用第三开关管对，选择性地耦接第二电感器的第一端到第二输入节点与参考地，并使用第四开关管对，选择性地耦接第二电感器的第二端到输出节点和参考地；当交流输入电压位于第一部分时，保持第一开关管对导通；以及当交流输入电压位于第二部分时，保持第三开关管对导通。
附图说明
为了更好地理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：
图1是现有的交流/直流转换装置100的电路原理图；
图2a是输入到图1中交流/直流转换装置100的交流输入电压Vin的信号波形；
图2b是图1中二极管整流桥101输出的全波整流波形；
图2c是经图1中高压大电容102平滑过的直流输入电压Vindc的信号波形；
图3是根据本发明一实施例的交流/直流转换装置200的电路原理图；
图4是根据本发明一实施例的图3中交流/直流转换装置200的工作示意图；
图5是根据本发明一实施例的图3中交流/直流转换装置200的另一种工作示意图；
图6是根据本发明一实施例的交流/直流转换装置300的电路原理图；
图7a是根据本发明一实施例的图6中交流/直流转换装置300的工作示意图；
图7b是根据本发明一实施例的图6中交流/直流转换装置300的另一种工作示意图；
图8是根据本发明一实施例的当交流输入电压Vin位于第一部分310时交流/直流转换装置300的一种工作状态图；
图9是根据本发明一实施例的当交流输入电压Vin位于第一部分310时交流/直流转换装置300的另一种工作状态图；
图10是根据本发明一实施例的当交流输入电压Vin位于第三部分330时交流/直流转换装置300的工作状态图；
图11是根据本发明再一实施例的交流/直流转换装置400的电路原理图；
图12是根据本发明一实施例的用于转换交流输入电压Vin为直流输出电压Vout的方法900的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的交流/直流转换装置及转换方法的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实施本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
图3是根据本发明一实施例的交流/直流转换装置200的电路原理图。交流/直流转换装置200将交流输入电压Vin转换为直流输入电压Vout，为负载RL供电。如图3所示，交流/直流转换装置200包括输入交流输入电压Vin的输入节点210和输入节点220、输出直流输出电压Vout的输出节点230、具有第一开关管对201和第二开关管对202的第一降压-升压变换器10、具有第三开关管对203和第四开关管对204的第二降压-升压变换器20以及控制器30。在图3所示的实施例中，交流输入电压Vin来自交流电压源60。在其中一个实施例中，交流输入电压Vin可能来自变压器的输出。
第一降压-升压变换器10包括第一开关管对201、第二开关管对202和电感器L1。更具体地，第一开关管对201包括高侧开关管S1和低侧开关管S2，以选择性地耦接电感器L1的第一端到输入节点210和参考地240。第二开关管对202包括高侧开关管S4和低侧开关管S3，以选择性地耦接电感器L1的第二端到输出节点230和参考地240。
第二降压-升压变换器20包括第三开关管对203、第四开关管对204和电感器L2。更具体地，第三开关管对203包括高侧开关管S5和低侧开关管S6，以选择性地耦接电感器L2的第一端到输入节点220和参考地240。第四开关管对204包括高侧开关管S8和低侧开关管S7，以选择性地耦接电感器L2的第二端到输出节点230和参考地240。
开关管S1～S8中的每一个均可在导通与关断状态进行切换。开关管S1～S8中的每一个均可包括N型增强型金属氧化物半导体(NMOS)、P型增强型金属氧化物半导体(PMOS)、或者其他可控的的开关管。在如下的描述中，为说明方便，开关管S1～S8中的每一个均采用NMOS器件。在图3所示的实施例中，控制器30提供控制信号G1～G8来分别控制开关管S1～S8。后面参考图4来详细说明本发明实施例。
在一个实施例中，交流/直流转换装置200包括耦接在输出节点230与参考地240之间的输出电容器Cout，以滤除直流输出电压Vout的输出纹波。应当注意的是，与图1所示的高压大电容102的容值相比，输出电容器Cout具有非常小的滤波电容值。
在一个实施例中，输入电容器50与交流电压源60并联，以防止输入纹波出现在输入节点210或输入节点220。
图4是根据本发明一实施例的图3中交流/直流转换装置200的工作示意图。如图4所示，交流输入电压Vin的每一个工作周期至少包括正极性的第一部分310和负极性的第二部分320，其中第一部分310大于等于第一门限VTH1，第一门限TH1大于0，第二部分320小于等于第二门限VTH2，其中第二门限VTH2小于0。
如图4所示，当交流输入电压Vin大于等于第一门限VTH1，即交流输入电压Vin位于第一部分310时，第一开关管对201导通，以致输入节点210耦接到参考地240，第二降压-升压变换器20运行并转换第一部分310为直流输出电压Vout，控制器30通过控制和调节第三开关管对203和第四开关管对204的导通和关断来实现这一转换。控制器30选择性地调节第三开关管对203和第四开关管对204的占空比，使得直流输出电压Vout保持在理想的恒定值。
当交流输入电压Vin小于等于第二门限VTH2，即交流输入电压Vin位于第二部分320时，第三开关管对203导通，以致输入节点220耦接到参考地240，第一降压-升压变换器10运行并转换第二部分320为直流输出电压Vout，控制器30通过控制和调节第一开关管对201和第二开关管对202的导通和关断来实现这一转换。控制器30选择性地调节第一开关管对201和第二开关管对202的占空比，使得直流输出电压Vout保持在理想的恒定值。
与图1中传统的交流/直流转换装置100相比，图3中的交流/直流转换装置200不需要图1中的二极管整流桥101以及高压大电容102，实现了简单的单级转换的同时，提高了转换效率。此外，总体系统成本以及总体解决方案的尺寸都大大减少。
在一个实施例中，第一门限VTH1的绝对值和第二门限VTH2的绝对值不相等。在另一个实施例中，第一门限VTH1的绝对值和第二门限VTH2的绝对值基本上相等。应当理解，“基本上”是一个术语，用于传递这样的概念：同时性或者完全同步性不能被精确地满足，只是在对于本领域实践者可商议的技术所容许的误差容限内可以达到。
在一个实施例中，控制器30进一步包括比较电路。比较电路将交流输入电压Vin同第一门限VTH2相比较，以决定第一部分310，并将交流输入电压Vin同第二门限VTH2相比较，以决定第二部分320。具体而言，当交流输入电压Vin大于等于第一门限VTH1时，交流输入电压Vin处于第一部分310，而当交流输入电压Vin小于等于第二门限VTH2时，交流输入电压Vin处于第二部分320。在另一个实施例中，控制器30进一步包括判断电路，通过响应交流输入电压Vin的变化率来决定第一部分310和第二部分320。
在一个实施例中，第一开关管对201用作第一降压-升压变换器10的降压开关管对，第二开关管对202用作第一降压-升压变换器10的升压开关管对。第三开关管对203用作第二降压-升压变换器20的降压开关管对，第四开关管对204用作第二降压-升压变换器20的升压开关管对。
在一个实施例中，基于第二部分320与反向的直流输出电压-Vout的比较，第一降压-升压变换器10被配置为运行在第一降压模式、第一升压模式和第一降压-升压模式三种工作模式。具体而言，当交流输入电压Vin小于反向的直流输出电压-Vout，第一降压-升压变换器10工作在第一降压模式。当交流输入电压Vin小于第二门限VTH2且大于反向的直流输出电压-Vout时，第一降压-升压变换器10工作在第一升压模式。当交流输入电压Vin接近反向的直流输出电压-Vout时，第一降压-升压变换器10运行在第一降压-升压模式。
相似地，基于第一部分310与直流输出电压Vout的比较，第二降压-升压变换器20被配置为运行在第二降压模式、第二升压模式和第二降压-升压模式三种工作模式。具体而言，当交流输入电压Vin小于直流输出电压Vout且大于第一门限VTH1，第二降压-升压变换器20工作在第二升压模式。当交流输入电压Vin接近直流输出电压Vout时，第二降压-升压变换器20运行在第二降压-升压模式。当交流输入电压Vin大于直流输出电压Vout时，第二降压-升压变换器20工作在第二降压模式。下面将参照图5来详细说明这些实施例。
图5是根据本发明一实施例的图3中交流/直流转换装置200的另一种工作示意图。在图5所示的实施例中，第一门限VTH1小于直流输出电压Vout，第二门限VTH2大于反向的直流输出电压-Vout。
当交流输入电压Vin位于第一部分310时，控制器30保持第一开关管对201导通，第二开关管对202关断，输入节点210耦接至参考地240。将第一部分310分别与第一电压VT1和第二电压VT2相比较。第一电压VT1和第二电压VT2均正比于直流输出电压Vout，即VT1＝k1*Vout，VT2＝k2*Vout，其中k1和k2为比例系数，且k1>1，VTH1/Vout<k2<1。其中当VTH1<Vin<VT2时，第二降压-升压变换器20工作在第二升压模式；当VT2<Vin<VT1时第二降压-升压变换器20工作在第二降压-升压模式；当Vin>VT1时第二降压-升压变换器20工作在第二降压模式。
当交流输入电压Vin位于第二部分320时，控制器30保持第三开关管对203导通，第四开关管对204关断，输入节点220耦接至参考地240。将第二部分320分别与第一反向电压-VT1和第二反向电压-VT2相比较。其中当-VT2<Vin<VTH2时，第一降压-升压变换器10工作在第一升压模式；当-VT1<Vin<-VT2时第一降压-升压变换器10工作在第一降压-升压模式；当Vin<-VT1时第一降压-升压变换器10工作在第一降压模式。
Figure GDA0002830605610000071
上面的表格示出了当交流输入电压Vin位于第一部分310和第二部分320时，交流/直流转换装置200中开关管S1～S8的切换和工作情况。当交流输入电压Vin位于第二部分320时，第一降压-升压变换器10工作在三种不同的工作模式，且第三开关管对203(开关管S5和S6)导通，第四开关管对204(开关管S7和S8)关断。当交流输入电压Vin位于第一部分310时，第二降压-升压变换器20工作在三种不同的工作模式，第一开关管对201(S1和S2)导通，第二开关管对202(S3和S4)关断。
当交流输入电压Vin小于或等于第一反向电压-VT1，第一降压-升压变换器10工作在第一降压模式。更具体地，低侧开关管S3关断，高侧开关管S4导通，第一开关管对201用作降压开关管对交替导通，其中高侧开关管S1由具有第一占空比D1的控制信号G1控制，低侧开关管S2由具有占空比(1-D1)的控制信号G2来控制。通过这种方式，控制器30改变第一占空比D1来调节直流输出电压Vout以维持其恒定。
当交流输入电压Vin位于第二反向电压-VT2与第二门限VTH2之间，第一降压-升压变换器10工作在第一升压模式。更具体地，高侧开关管S1导通，低侧开关管S2关断，第二开关管对202用作升压开关管对交替导通，其中低侧开关管S3由具有第二占空比D2的控制信号G3控制，高侧开关管S4由具有占空比(1-D2)的控制信号G4来控制。通过这种方式，控制器30改变第二占空比D2来调节直流输出电压Vout以维持其恒定。
当交流输入电压Vin位于第一反向电压-VT1和第二反向电压-VT2之间，第一降压-升压变换器10工作在第一降压-升压模式。更具体地，第一开关管对201交替导通，第二开关管对202交替导通，其中高侧开关管S1由具有第三占空比D3的控制信号G1控制，低侧开关管S2由具有占空比(1-D3)的控制信号G2控制，低侧开关管S3由具有第四占空比D4的控制信号G3控制，高侧开关管S4由具有占空比(1-D4)的控制信号G4来控制。通过这种方式，控制器30改变第三占空比D3和第四占空比D4来调节直流输出电压Vout以维持其恒定。
当交流输入电压Vin大于或等于第一电压VT1，第二降压-升压变换器20工作在第二降压模式。更具体地，低侧开关管S7关断，高侧开关管S8导通，第三开关管对203用作降压开关管对交替导通，其中高侧开关管S5由具有第五占空比D5的控制信号G5控制，低侧开关管S6由具有占空比(1-D5)的控制信号G6来控制。通过这种方式，控制器30改变第五占空比D5来调节直流输出电压Vout以维持其恒定。
当交流输入电压Vin位于第二电压VT2与第一门限VTH1之间，第二降压-升压变换器20工作在第二升压模式。更具体地，高侧开关管S5导通，低侧开关管S6关断，第四开关管对204用作升压开关管对交替导通，其中低侧开关管S7由具有第六占空比D6的控制信号G7控制，高侧开关管S8由具有占空比(1-D6)的控制信号G8来控制。通过这种方式，控制器30改变第六占空比D6来调节直流输出电压Vout以维持其恒定。
当交流输入电压Vin位于第一电压VT1和第二电压VT2之间，第二降压-升压变换器20工作在第二降压-升压模式。更具体地，第三开关管对203交替导通，第四开关管对204交替导通，其中高侧开关管S5由具有第七占空比D7的控制信号G7控制，低侧开关管S6由具有占空比(1-D7)的控制信号G6控制，低侧开关管S7由具有第八占空比D8的控制信号G7控制，高侧开关管S8由具有占空比(1-D8)的控制信号G8来控制。通过这种方式，控制器30改变第七占空比D7和第八占空比D8来调节直流输出电压Vout以维持其恒定。
图6是根据本发明一实施例的交流/直流转换装置300的电路原理图。与图3所示的交流/直流转换装置200相比，图6所示的交流直流转换装置300进一步包括第一能量存储电路205和第二能量存储电路206。
在图6所示的实施例中，第一能量存储电路205包括串联耦接在输入节点210和参考地240之间的控制开关管Q1和电容器C1。第二能量存储电路206包括串联耦接在输入节点220和参考地240之间的控制开关管Q2和电容器C2。
图7a是根据本发明一实施例的图6中交流/直流转换装置300的工作示意图。
如图7a所示，交流输入电压Vin的每一个工作周期具有至少四个不同的部分，包括具有正极性的第一部分310、具有负极性的第二部分320、从具有正极性变化至具有负极性的第三部分330以及从具有负极性变化至具有正极性的第四部分340。其中第一部分310大于等于第一门限VTH1，第一门限VTH1大于零且不小于第三部分330的正向幅值。第二部分320小于等于第二门限VTH2，第二门限VTH2小于零，且不小于第四部分340的负向幅值。
当交流输入电压Vin位于第一部分310，例如当Vin>VTH1时，第一开关管对201被导通以至于输入节点210耦接至参考地240，第二能量存储电路206的控制开关Q2导通，允许电容器C2耦接至输入节点220以接收来自交流输入电压Vin的电流，第二降压-升压变换器20运行以维持直流输出电压Vout恒定。
当交流输入电压Vin位于第三部分330，如图7a所示，直流输入电压Vin从第一门限VTH1减小至第二门限VTH2，第一开关管对201关断，第二能量存储电路206的控制开关管Q2导通，电容器C2耦接至输入节点220为第二降压-升压变换器20提供电流以维持直流输出电压Vout恒定。
当交流输入电压Vin位于第二部分320，例如当Vin≤VTH2，第三开关管对203导通以至于输入节点220耦接至参考地240，第一能量存储电路205的控制开关Q1导通，允许电容器C1耦接至输入节点210以接收来自交流输入电压Vin的电流，第一降压-升压变换器10运行以维持直流输出电压Vout恒定。
当交流输入电压Vin位于第四部分340，如图7a所示，直流输入电压Vin从第二门限VTH2增加至第一门限VTH1，第三开关管对203关断，第一能量存储电路205的控制开关管Q1导通，电容器C1耦接至输入节点210为第一降压-升压变换器10提供电流以维持直流输出电压Vout恒定。
综上，当交流输入电压Vin位于第二部分320和第四部分340时，第一降压-升压变换器10调节直流输出电压Vout并保持其不变，当交流输入电压Vin位于第一部分310和第三部分330时，第二降压-升压变换器20调节直流输出电压Vout并保持其不变。
在一个实施例中，当交流输入电压Vin位于第一部分310和第三部分330时，第二降压-升压变换器20基于输入节点220的电压与直流输出电压Vout的比较结果运行在三种不同的工作模式。当交流输入电压Vin位于第一部分320和第三部分340时，第一降压-升压变换器10基于输入节点210的电压与直流输出电压Vout的比较结果运行在三种不同的工作模式。由于第一降压-升压变换器10的运行原理与第二降压-升压变换器20的运行原理基本相似，因此，为简便起见，第一降压-升压变换器10的运行不再赘述。下面参照附图7a和图8-图10来说明第二降压-升压变换器20的具体细节。
图8和图9分别是根据本发明一实施例的当交流输入电压Vin位于第一部分310时交流/直流转换装置300的工作状态图。
如图8所示，当交流输入电压Vin位于第一部分310且交流输入电压Vin从第一门限VTH1增加到峰值电压Vpeak时，第一开关管对201导通，输入节点210耦接至参考地240，第二开关管对202关断，第二能量存储电路206的控制开关管Q2导通，电容器C2耦接至输入节点220以接收来自交流输入电压Vin的电流。第二降压-升压变换器20运行并维持直流输出电压Vout恒定。
如图9所示，当直流输入电压Vin位于第一部分310且交流输入电压Vin从峰值电压Vpeak减小至第一门限VTH1时，第一开关管对201保持导通，第二开关管对202保持关断，控制开关管Q2关断，电容器C2从输入节点220解耦，阻止接收来自交流输入电压Vin的电流，第二降压-升压变换器20继续运行并维持直流输出电压Vout恒定。
图10是根据本发明一实施例的当交流输入电压Vin位于第三部分330时交流/直流转换装置300的工作状态图。
如图10所示，当交流输入电压Vin位于第二部分320时，交流输入电压Vin从第一门限VTH1减小至第二门限VTH2，第一开关管对201关断，第二开关管对202保持关断，控制开关管Q2导通，以使电容器C2耦接至输入节点220，为第二降压-升压变换器20提供电流，第二降压-升压变换器20继续运行并维持直流输出电压Vout恒定。
图7b是根据本发明一实施例的图6中交流/直流转换装置300的另一种工作示意图。如图7b所示，交流输出电压Vin的每个工作周期包括具有正极性的第一部分310、具有负极性的第二部分320、从具有正极性变化到具有负极性的第三部分330以及从具有负极性变化到具有正极性的第四部分340四个相互独立的部分。
如图7b所示，从时刻t0到时刻t4，交流输入电压Vin位于第一部分310。在t0～t4阶段，第一开关管201导通，输入节点210耦接至参考地240，第二降压-升压变换器20将交流输入电压Vin转化为直流输出电压Vout。
在时刻t1，交流输入电压Vin增大至大于电容器C2两端的电压VC2，控制开关管Q2导通，以使电容器C2耦接至输入节点220，允许电容器C2接收来自交流输入电压Vin的电流。在t2～t4阶段，控制开关管Q2关断，电容器C2从输入节点220解耦，阻止电容器C2接收来自交流输入电压Vin的电流。
在t4～t5阶段，交流输入电压Vin位于第三部分320，如图7b所示，直流输入电压Vin从第一门限VTH1减小至第二门限VTH2，第一开关管对201关断，控制开关管Q2导通，电容器C2耦接至输入节点220，允许电容器C2为第二降压-升压变换器20的输入提供电流以维持直流输出电压Vout恒定。
在t5～t8阶段，直流输出电压Vin小于等于第二门限VTH2，交流输入电压Vin位于第二部分320，第三开关管对203导通，输入节点220耦接至参考地240，第一降压-升压变换器10运行并转换交流输入电压Vin为直流输出电压Vout。
在时刻t6，交流输出电压Vin的绝对值增大到大于电容器C1两端的电压VC1，控制开关管Q1导通，电容器C1耦接至输入节点210，允许电容器C1接收来自交流输入电压Vin的电流。在t7～t8时刻，控制开关管Q1关断，电容器C1从输入节点210解耦，防止电容器C1接收来自交流输入电压Vin的电流。
在t8～t9阶段，交流输入电压Vin从第二门限VTH2增大至第一门限VTH1，交流输入电压Vin位于第四部分340，第三开关管对203关断，控制开关管Q1导通，电容器C1耦接至输入节点210，允许电容器C1为第一降压-升压变换器10的输入提供电流以维持直流输出电压Vout恒定。
图11是根据本发明再一实施例的交流/直流转换装置400的电路原理图。与图6所示的交流/直流转换装置300相比，图11中的交流/直流转换装置400的不同之处在于两个能量存储电路的结构。
图11中的第一能量存储电路205A包括第一控制开关管Q3、第一驱动开关管Q4和电容器C1。第二能量存储电路206A包括第二控制开关管Q5，第二驱动开关管Q6和电容器C2。第一控制开关管Q3具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至输入节点210。电容器C1具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一控制开关管Q3的第二端，第二端耦接至参考地240。第一驱动开关管Q4具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一控制开关管Q3的控制端，第二端耦接至参考地240。第二控制开关管Q5具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至输入节点220。电容器C2具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第二控制开关管Q5的第二端，第二端耦接至参考地240。第二驱动开关管Q6具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第二控制开关管Q5的控制端，第二端耦接至参考地240。
在一个实施例中，第一控制开关管Q3包括PMOS器件，第一驱动开关管Q4包括NMOS器件。第二控制开关管Q5包括PMOS器件，第二驱动开关管Q6包括NMOS器件。
图12是根据本发明一实施例的用于转换交流输入电压Vin为直流输出电压Vout的转换方法900的流程图。转换方法900包括步骤S901～S906。
在步骤S901，输入交流输入电压Vin至第一输入节点和第二输入节点。
在步骤S902，从输出节点输出直流输出电压Vout。
在步骤S903，使用第一开关管对，选择性地耦接第一电感器的第一端到第一输入节点与参考地，并使用第二开关管对，选择性地耦接第一电感器的第二端到输出节点和参考地。在一个实施例中，第一开关管对用作第一降压-升压变换器的降压开关管对，第二开关管对用作第一降压-升压变换器的升压开关管对。
在步骤S904，使用第三开关管对，选择性地耦接第二电感器的第一端到第二输入节点与参考地，并使用第四开关管对，选择性地耦接第二电感器的第二端到输出节点和参考地。在一个实施例中，第三开关管对用作第二降压-升压变换器的降压开关管对，第四开关管对用作第二降压-升压变换器的升压开关管对。
在步骤S905，当交流输入电压Vin位于一个开关周期中的具有第一极性的第一部分时，保持第一开关管对导通，以将交流输入电压Vin施加到第二降压-升压变换器的输入端。
在步骤S906，当交流输入电压Vin位于该开关周期中具有第二极性的第二部分时，保持第三开关管对导通，以将交流输入电压Vin施加到第一降压-升压变换器的输入端。
在一个实施例中，交流输入电压Vin的第一部分根据交流输入电压Vin与具有与第一极性的第一门限的比较结果来决定。交流输入电压Vin的第二部分根据交流输入电压Vin与具有第二极性的第二门限的比较结果来决定。在进一步的实施例中，第一门限的绝对值和第二门限的绝对值基本上相等。在另一个实施例中，第一门限的绝对值小于直流输出电压Vout。
在一个实施例中，交流输入电压Vin的一个工作周期包括具有第一极性的第一部分、具有第二极性的第二部分、具有从第一极性变化为第二极性的第三部分、具有从第二极性变化为第一极性的第四部分这四个独立的部分。在一个实施例中，第一门限的绝对值不小于第三部分的幅值，第二门限的绝对值不小于第四部分的幅值。
在一个实施例中，当交流输入电压Vin位于第三和第四部分时，第一降压-升压变换器将直流输出电压Vout调节至恒定值。当交流输入电压Vin位于第一和第二部分时，第二降压-升压变换器将直流输出电压Vout调节至恒定值。
转换方法900还进一步包括：配置一第一能量存储电路以允许第一能量存储电路的第一电容器在交流输入电压Vin的第二部分时从交流输入电压Vin接收电流；配置第一能量存储电路以允许第一电容器在交流输入电压Vin的第四部分时提供流向第一降压-升压变换器的电流；配置一第二能量存储电路以允许第二能量存储电路的第二电容器在交流输入电压Vin的第一部分从交流输入电压Vin接收电流；以及配置第二能量存储电路以允许第二电容器在交流输入电压Vin的第三部分提供流向第二降压-升压变换器的电流。
在一个实施例中，第一降压-升压变换器运行在第一降压模式、第一升压模式和第一降压-升压模式三种工作模式。第二降压-升压变换器运行在第二降压模式、第二升压模式和第二降压-升压模式三种工作模式。
注意，在上文描述的流程图中，框中所标注的功能也可以按照不同于图12中所示的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这取决于所涉及的具体功能。
在说明书中，相关术语例如第一和第二等可以只是用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必或不意味着在这些实体或动作之间的任意实体这种关系或者顺序。数字顺序例如“第一”、“第二”、“第三”等仅仅指的是多个中的不同个体，并不意味着任何顺序或序列，除非权利要求语言有具体限定。在任何一个权利要求中的文本的顺序并不意问这处理步骤必须以根据这种顺序的临时或逻辑顺序进行，除非权利要求语言有具体规定。在不脱离本发明范围的情况下，这些处理步骤可以按照任意顺序互换，只要这种互换不会是的权利要求语言矛盾并且不会出现逻辑上荒谬。
上述的一些特定实施例仅仅以示例性的方式对本发明进行说明，这些实施例不是完全详尽的，并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。

Claims (20)

1.一种交流/直流转换装置，包括：
接收交流输入电压的第一输入节点和第二输入节点，其中交流输入电压的一个工作周期包括具有第一极性的第一部分和具有第二极性的第二部分；
输出直流输出电压的输出节点；
第一降压-升压变换器，包括第一开关管对和第二开关管对，其中第一开关管对耦接在第一输入节点和参考地之间，第一开关管对的中间节点耦接至第一电感器的第一端，第二开关管对耦接在输出节点和参考地之间，第二开关管对的中间节点耦接至第一电感器的第二端；
第二降压-升压变换器，包括第三开关管对和第四开关管对，其中第三开关管对耦接在第二输入节点和参考地之间，第三开关管对的中间节点耦接至第二电感器的第一端，第四开关管对耦接在输出节点和参考地之间，第四开关管对的中点节点耦接至第二电感器的第二端；以及
控制器，其中当交流输入电压位于第一部分时第一开关管对保持导通，第二开关管对保持关断，控制器控制第二降压-升压变换器，将交流输入电压的第一部分转换为输出电压，当交流输入电压位于第二部分时第三开关管对保持导通，第四开关管对保持关断，控制器控制第一降压-升压变换器，将交流输入电压的第二部分转换为输出电压。
2.如权利要求1所述的交流/直流转换装置，其中控制器包括比较电路，将交流输入电压同具有第一极性的第一门限相比较以决定第一部分，并将交流输入电压同具有第二极性的第二门限相比较以决定第二部分。
3.如权利要求2所述的交流/直流转换装置，其中第一门限的绝对值与第二门限的绝对值基本相等。
4.如权利要求2所述的交流/直流转换装置，其中第一门限的绝对值小于直流输出电压。
5.如权利要求2所述的交流/直流转换装置，其中交流输入电压的所述工作周期进一步包括第三部分和第四部分，其中第三部分从具有第一极性变化至具有第二极性，第四部分从具有第二极性变化至具有第一极性，其中：
当交流输入电压位于第三部分和第四部分时，第一降压-升压变换器调节直流输出电压保持恒定；以及
当交流输入电压位于第一部分和第二部分时，第二降压-升压变换器调节直流输出电压保持恒定。
6.如权利要求5所述的交流/直流转换装置，进一步包括：
第一能量存储电路，耦接在第一输入节点和参考地之间，其中当交流输入电压位于第二部分时，第一能量存储电路从交流输入电压接收电流，当交流输入电压位于第四部分时，第一能量存储电路提供电流至第一降压-升压变换器；以及
第二能量存储电路，耦接在第二输入节点和参考地之间，其中当交流输入电压位于第一部分时，第二能量存储电路从交流输入电压接收电流，当交流输入电压位于第三部分时，第二能量存储电路提供电流至第二降压-升压变换器。
7.如权利要求6所述的交流/直流转换装置，其中：
第一能量存储电路包括：
第一控制开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一输入节点；
第一电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一控制开关管的第二端，第二端耦接至参考地；
第一驱动开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一控制开关管的控制端，第二端耦接至参考地；
第二能量存储电路包括：
第二控制开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第二输入节点；
第二电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第二控制开关管的第二端，第二端耦接至参考地；以及
第二驱动开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第二控制开关管的控制端，第二端耦接至参考地。
8.如权利要求5所述的交流/直流转换装置，其中第一门限的绝对值不小于位于第三部分的交流输入电压的幅值，第二门限的绝对值不小于位于第四部分的交流输入电压的幅值。
9.如权利要求1所述的交流/直流转换装置，其中交流输入电压的第一部分和第二部分通过响应交流输入电压的变化率来决定。
10.如权利要求1所述的交流/直流转换装置，其中
第一降压-升压变换器运行在第一降压模式、第一升压模式和第一降压-升压模式三种工作模式；以及
第二降压-升压变换器运行在第二降压模式、第二升压模式和第二降压-升压模式三种工作模式。
11.一种将交流输入电压转换为直流输出电压的方法，包括：
输入交流输入电压至第一输入节点和第二输入节点，其中交流输入电压的一个工作周期包括具有第一极性的第一部分和具有第二极性的第二部分；
从输出节点输出直流输出电压；
使用耦接在第一输入节点与参考地之间的第一开关管对，耦接第一电感器的第一端到第一开关管对的中间节点，并使用耦接在输出节点与参考地之间的第二开关管对，耦接第一电感器的第二端到第二开关管对的中间节点；
使用耦接在第二输入节点与参考地之间的第三开关管对，耦接第二电感器的第一端到第三开关管对的中间节点，并使用耦接在输出节点与参考地之间的第四开关管对，耦接第二电感器的第二端到第四开关管对的中间节点；
其中当交流输入电压位于第一部分时，保持第一开关管对导通，保持第二开关管对关断，第三和第四开关管对工作以将交流输入电压的第一部分转换为输出电压；以及
当交流输入电压位于第二部分时，保持第三开关管对导通，保持第四开关管对关断，第一和第二开关管对工作以将交流输入电压的第二部分转换为输出电压。
12.如权利要求11所述的方法，其中
将交流输入电压与具有第一极性的第一门限相比较，以决定第一部分；以及
将交流输入电压与具有第二极性的第二门限相比较，以决定第二部分。
13.如权利要求12所述的方法，其中第一门限的绝对值与第二门限的绝对值基本相等。
14.如权利要求12所述的方法，其中第一门限的绝对值小于直流输出电压。
15.如权利要求12所述的方法，其中
第一开关管对用作一第一降压-升压变换器的降压开关管对，第二开关管对用作第一降压-升压变换器的升压开关管对；以及
第三开关管对用作一第二降压-升压变换器的降压开关管对，第四开关管对用作第二降压-升压变换器的升压开关管对。
16.如权利要求15所述的方法，其中交流输入电压的所述工作周期进一步包括第三部分和第四部分，其中第三部分从具有第一极性变化至具有第二极性，第四部分从具有第二极性变化至具有第一极性，其中：
当交流输入电压位于第三部分和第四部分时，第一降压-升压变换器调节直流输出电压保持恒定；以及
当交流输入电压位于第一部分和第二部分时，第二降压-升压变换器调节直流输出电压保持恒定。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括：
配置一第一能量存储电路以允许第一能量存储电路的第一电容器在交流输入电压的第二部分时从交流输入电压接收电流；
配置第一能量存储电路以允许第一电容器在交流输入电压的第三部分时提供流向第一降压-升压变换器的电流；
配置一第二能量存储电路以允许第二能量存储电路的第二电容器在交流输入电压的第一部分时从交流输入电压接收电流；以及
配置第二能量存储电路以允许第二电容器在交流输入电压的第四部分时提供流向第二降压-升压变换器的电流。
18.如权利要求17所述的方法，其中第一门限的绝对值不小于位于第三部分的交流输入电压的幅值，第二门限的绝对值不小于位于第四部分的交流输入电压的幅值。
19.如权利要求17所述的方法，其中当交流输入电压位于第三部分时，第一开关管对被关断，当交流输入电压位于第四部分时，第三开关管对被关断。
20.如权利要求15所述的方法，其中
第一降压-升压变换器运行在第一降压模式、第一升压模式和第一降压-升压模式三种工作模式；以及
第二降压-升压变换器运行在第二降压模式、第二升压模式和第二降压-升压模式三种工作模式。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10931204B1 (en) 2019-11-12 2021-02-23 Monolithic Power Systems, Inc. Isolated resonant converter with fixed output ripple

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1773830A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 台达电子工业股份有限公司 直流/交流转换装置
CN101136590A (zh) * 2006-08-31 2008-03-05 沃福森微电子有限公司 Dc-dc变换器电路以及包括该电路的方法和设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5663635A (en) * 1995-05-24 1997-09-02 Vlt Corporation Reverse energy transfer in zero-current switching power conversion
US6788033B2 (en) * 2002-08-08 2004-09-07 Vlt, Inc. Buck-boost DC-DC switching power conversion
US6781351B2 (en) * 2002-08-17 2004-08-24 Supertex Inc. AC/DC cascaded power converters having high DC conversion ratio and improved AC line harmonics
US7768245B1 (en) * 2009-04-28 2010-08-03 Analog Devices, Inc. Emulator circuit, a controller for a switched mode power supply, and a switched mode power supply
US8829722B2 (en) * 2011-10-31 2014-09-09 General Electric Company Apparatus and method for rapidly charging an electric vehicle
US8643351B2 (en) 2011-12-28 2014-02-04 Monolithic Power Systems, Inc. Switching mode power supply and the method thereof
KR101387717B1 (ko) * 2012-02-06 2014-04-24 엘지전자 주식회사 전기 자동차의 배터리 충전 장치 및 이를 포함한 전기 자동차
CN105827129B (zh) * 2015-01-04 2020-06-02 华为技术有限公司 多电平拓扑的电路和功率变换器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1773830A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 台达电子工业股份有限公司 直流/交流转换装置
CN101136590A (zh) * 2006-08-31 2008-03-05 沃福森微电子有限公司 Dc-dc变换器电路以及包括该电路的方法和设备

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