CN203813680U - 一种交直流等值转换电路 - Google Patents
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Abstract
一种交直流等值转换电路，其包括顺序连接的信号输入电路、精密整流电路、反相比例加法电路、有源滤波电路；交流输入信号的一路经所述信号输入电路输入到所述精密整流电路，所述精密整流电路对所述输入信号进行半波整流后得到反相的半波整流电压；输入信号的另一路经所述信号输入电路输入到所述反相比例加法电路，所述反相比例加法电路对该路输入信号进行反相比例放大得到与输入相位相反的正弦波信号；二个电压在输出端叠加后得到全波整流电压，再通过所述有源滤波电路进行滤波，最后得到平稳的直流电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流转换领域，特别是一种交直流等值转换电路。
背景技术
交流/直流转换器将输入端的交流电转换成输出端的直流电，其中，直流电通常与交流电的有效值具有偏差。交流/直流转换器被广泛加工成电源部分的形式，其比如实现了在交流电网上向电子器件供电。此外，交流/直流转换器还以整流器的形式存在。
交流/直流转换器的一个重要的应用领域主要还有在电网上对电池或蓄电池进行充电，由于日益增长的人们的移动性以及由此产生的对移动的电子设备和电动设备的使用使得充电越来越重要。电动的机动车也同样对电池充电设备提出了全新的要求，这是因为一方面充电应该既在(日常生活中采用的)单相电网实现，另一方面由于更大的功率密度和快速充电也在三相电网上实现。因此，由于电池电压是恒定的，必须在电路技术上考虑到网络电压的差别(在欧洲，单相电网为交流230伏特，在三相电网中为交流400伏特)。此外，应该在尽可能短的时间内将相对较高的能量(其最终决定了机动车的行驶距离)从电网传输到电池中。
实用新型内容
本实用新型提供了一种交直流等值转换电路，其包括顺序连接的信号输入电路、精密整流电路、反相比例加法电路、有源滤波电路；
一交流输入电压经所述信号输入电路输入到所述精密整流电路，所述精密整流电路对所述交流输入电压进行半波整流后得到反相的半波整流电压；
所述交流输入电压同时经所述信号输入电路输入到所述反相比例加法电路，所述反相比例加法电路对所述交流输入电压进行反相比例放大得到与所述交流输入电压相位相反的正弦波电压；
所述半波整流电压与正弦波电压在输出端叠加后得到全波整流电压，再通 过所述有源滤波电路进行滤波，最后得到平稳的直流电压。
较佳地，所述信号输入电路包括一第一电容。
较佳地，所述精密整流电路包括一第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管与第二二极管；
所述第一运算放大器的反向输入端连接第一电阻、第二电阻以及第一二极管的负极，所述第一运算放大器的同向输入端连接第三电阻，所述第一运算放大器的输出端连接第一二极管的正极与第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接所述第二电阻。
较佳地，所述反向比例加法电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二运算放大器、第二电容、第三电容以及一滑动变阻器；
所述第四电阻一端连接所述第二二极管的正极，所述第四电阻另一端分别连接所述第二电容、第三电容、第六电阻的一端与第二运算放大器的反向输入端；所述第二运算放大器的同向输入端连接所述第五电阻的一端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第二电容、第三电容的另一端以及第一滑动变阻器的一端；所述第一滑动变阻器的另一端连接所述第六电阻，所述第一滑动变阻器的滑动头连接所述第二运算放大器的输出端。
较佳地，所述有源滤波器包括第二电容，所述第二电容的两端分别连接所述第三电容的两端。
较佳地，调零电路包括第八电阻、第九电阻以及第二滑动变阻器，所述第八电阻的一端连接所述第一运算放大器电源负极，所述第八电阻的另一端连接所述滑动变阻器的一端，所述滑动变阻器的另一端连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接电源正极，所述滑动变阻器的滑动头连接所述第五电阻的另一端。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的交直流等值转换电路示意图；
图2为本实用新型实施例提供的精密整流电路半波整流波形图；
图3为本实用新型实施例提供的反向比例加法器电路示意图；
图4为本实用新型实施例提供的Uo1与Ui电路波形图；
图5为本实用新型实施例提供的U012的半波整流电压图；
图6为本实用新型实施例提供的U01和U012叠加形成最后输出电压U0波形图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种交直流等值转换电路，其包括顺序连接的信号输入电路、精密整流电路、反相比例加法电路、有源滤波电路；
一交流输入电压经所述信号输入电路输入到所述精密整流电路，所述精密整流电路对所述交流输入电压进行半波整流后得到反相的半波整流电压；
所述交流输入电压同时经所述信号输入电路输入到所述反相比例加法电路，所述反相比例加法电路对所述交流输入电压进行反相比例放大得到与所述交流输入电压相位相反的正弦波电压；
所述半波整流电压与正弦波电压在输出端叠加后得到全波整流电压，再通过所述有源滤波电路进行滤波，最后得到平稳的直流电压。
如图1所示，其中所述信号输入电路包括一第一电容C1；
所述精密整流电路包括一第一运算放大器ICA、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1与第二二极管D2；
第一运算放大器ICA的反向输入端连接第一电阻R1、第二电阻R2以及第一二极管D1的负极，第一运算放大器ICA的同向输入端连接第三电阻R3，第一运算放大器ICA的输出端连接第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极，第二二极管D2的正极连接第二电阻R2；
所述反向比例加法电路包括第四电阻R4、第五电阻45、第六电阻R6、第二运算放大器ICB、第二电容C2、第三电容C3以及一滑动变阻器RP1；
第四电阻R4一端连接第二二极管D2的正极，第四电阻R4另一端分别连接第二电容C2、第三电容C3、第六电阻R6的一端与第二运算放大器ICB的反向 输入端；第二运算放大器ICB的同向输入端连接第五电阻R5的一端，第二运算放大器ICB的输出端连接第二电容C2、第三电容C3的另一端以及第一滑动变阻器RP1的一端；第一滑动变阻器RP1的另一端连接第六电阻6，第一滑动变阻器RP1的滑动头连接第二运算放大器ICB出端。
所述有源滤波器包括第二电容C2，第二电容C2的两端分别连接第三电容C3的两端。
调零电路包括第八电阻R8、第九电阻R9以及第二滑动变阻器RP2，第八电阻R8的一端连接第一运算放大器ICA电源负极，第八电阻R8的另一端连接第二滑动变阻器RP2的一端，第二滑动变阻器RP2的另一端连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接电源正极，第二滑动变阻器RP2的滑动头连接第五电阻R5的另一端。
输入信号一路经第一运算放大器ICA半波整流后得到反相的半波整流电压再经过第二运算放大器ICB反相比例放大，得到正相的半波整流电压。而输入电压的另一路经过第七电阻R7后直接到第二运算放大器ICB进行反相比例放大得到与输入相位相反的正弦波信号。根据叠加定理，二个电压在输出端叠加后得到全波整流电压，再经过第二电容C2进行滤波，最后得到平稳的直流电压。
精密半波整流电路的工作过程为：
整流二极管D2的死区电压为0.6V。则当被测信号Ui<0.6V时，由于D2两端的电压UF仍处于死区电压一段造成很大误差，为此应用运放开环增益极大的性能，使死区电压缩小到可以忽略不计的程度，当放大倍数A=105时，经放大后， 这样即使输入电压很小也不致于落到二极管的死区，使整流精度大大提高。
当Ui正半周时，从反相端输入则输出Uo11为负半周，对D2是正偏导通，使B点为负半波。而D1反偏而截止。
当Ui正负周时，D1正偏使Uo11引到2端的虚地为0V，D2反偏而截止，为 半波精密整流电路，并有一次倒相。波形如图2所示，此电压进入ICB反相比例放大。
反相比例加法器的工作过程为：
如图3所示，输入信号Ui另一路经过R7作为反相端输入信号经ICB的反相放大。所以输出电压Uo1与Ui大小差不多，但相位相反，调RP2可以调节输出满量程，电路波形如图4。
另外前面半波整流后的电压Uo11经过ICB反相比例运放后得到电压 这样得到近似二倍的半波整流电压，其波形如图5所示。输出的二路信号U01和U012叠加形成最后输出电压U0，U0波形图如图6所示。Ｃ2为有源滤波电容，起交流负反馈作用，使输出电压得到平滑。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种交直流等值转换电路，其特征在于，包括顺序连接的信号输入电路、精密整流电路、反相比例加法电路、有源滤波电路；
一交流输入电压经所述信号输入电路输入到所述精密整流电路，所述精密整流电路对所述交流输入电压进行半波整流后得到反相的半波整流电压；
所述交流输入电压同时经所述信号输入电路输入到所述反相比例加法电路，所述反相比例加法电路对所述交流输入电压进行反相比例放大得到与所述交流输入电压相位相反的正弦波电压；
所述半波整流电压与正弦波电压在输出端叠加后得到全波整流电压，再通过所述有源滤波电路进行滤波，最后得到平稳的直流电压。
2.如权利要求1所述的交直流等值转换电路，其特征在于，所述信号输入电路包括一第一电容。
3.如权利要求2所述的交直流等值转换电路，其特征在于，所述精密整流电路包括一第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管与第二二极管； 所述第一运算放大器的反向输入端连接第一电阻、第二电阻以及第一二极管的负极，所述第一运算放大器的同向输入端连接第三电阻，所述第一运算放大器的输出端连接第一二极管的正极与第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接所述第二电阻。
4.如权利要求3所述的交直流等值转换电路，其特征在于，所述反向比例加法电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二运算放大器、第二电容、第三电容以及一滑动变阻器；
所述第四电阻一端连接所述第二二极管的正极，所述第四电阻另一端分别连接所述第二电容、第三电容、第六电阻的一端与第二运算放大器的反向输入端；所述第二运算放大器的同向输入端连接所述第五电阻的一端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第二电容、第三电容的另一端以及第一滑动变阻器的一端；所述第一滑动变阻器的另一端连接所述第六电阻，所述第一滑动变阻器的滑动头连接所述第二运算放大器的输出端。
5.如权利要求4所述的交直流等值转换电路，其特征在于，所述有源滤波器包括第二电容，所述第二电容的两端分别连接所述第三电容的两端。
6.如权利要求5所述的交直流等值转换电路，其特征在于，调零电路包括第八电阻、第九电阻以及第二滑动变阻器，所述第八电阻的一端连接所述第一运算放大器电源负极，所述第八电阻的另一端连接所述滑动变阻器的一端，所述滑动变阻器的另一端连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接电源正极，所述滑动变阻器的滑动头连接所述第五电阻的另一端。
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