CN220605768U - 整流电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种整流电路及电子设备，属于电源技术领域，抗谐波电流干扰电路对输入交流电进行谐波电流抑制，以输出第一交流电；整流模块对第一交流电进行整流，以输出第一直流电；抗谐波电流干扰电路包括绕线电阻；第一方面，绕线电阻成本低；第二方面，由于绕线电阻限流作用，抑制了谐波电流；第三方面，绕线电阻是由金属丝绕制在瓷棒上，具有一定电感量，降低了脉冲电流的峰值，从而降低谐波电流的发射；且绕线电阻的阻值和感值不随温度变化而变化，具有宽温环境适应性和长时间稳定性；故在降低成本的同时，抑制了谐波电流。

Description

整流电路及电子设备

技术领域

本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种整流电路及电子设备。

背景技术

根据电磁兼容标准GB17625.1-2012，电子产品需要对谐波电流发射进行限制。降低谐波电流，业内主要方法有：

1.主动式功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路，即使用boost电路控制电流跟随输入电压，谐波电流发射抑制效果好，但成本很高；

2.填谷式PFC电路，母线电压谷值很低，后级DC-DC电路设计困难，综合成本较高；

3.被动式PFC电路，输入端串联大电感，体积大，损耗大，成本也较高。

故相关的整流电路无法在降低成本的同时，抑制谐波电流。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种整流电路及电子设备，旨在解决相关的整流电路无法在降低成本的同时，抑制谐波电流的问题。

本申请实施例提供了一种整流电路，包括：

抗谐波电流干扰电路，配置为接入输入交流电，并对所述输入交流电进行谐波电流抑制，以输出第一交流电；

整流模块，与所述抗谐波电流干扰电路连接，配置为对所述第一交流电进行整流，以输出第一直流电；

所述抗谐波电流干扰电路包括绕线电阻。

在其中一个实施例中，还包括：

驱动电路，与所述抗谐波电流干扰电路和所述整流模块连接，配置为响应于第一交流电的电压的绝对值小于预设值，输出驱动信号；

可控电容电路，与所述整流模块连接，配置为根据所述驱动信号对所述第一直流电进行滤波。

在其中一个实施例中，所述驱动电路包括：

第一单向导通电路，与所述整流模块连接，配置为对火线上的所述第一交流电的正半周电压进行单向导通；

第二单向导通电路，与所述抗谐波电流干扰电路和所述整流模块连接，配置为对零线上的所述第一交流电的负半周电压进行单向导通；

采样电路，与所述第一单向导通电路和所述第二单向导通电路连接，配置为对所述第一交流电的正半周电压和所述第一交流电的负半周电压进行采样，以输出采样电压；

比较电路，与所述采样电路和所述可控电容电路连接，配置为响应于所述采样电压小于参考电压，输出所述驱动信号。

在其中一个实施例中，所述采样电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第二电阻的第一端作为所述采样电路的输入端，与所述第一单向导通电路和所述第二单向导通电路连接，以接入所述第一交流电的正半周电压和所述第一交流电的负半周电压；所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第一端作为所述采样电路的采样电压输出端，与所述比较电路连接，以输出所述采样电压；所述第一电阻的第二端与电源地连接。

在其中一个实施例中，所述比较电路包括比较器；

所述比较器的正相输入端作为所述比较电路的参考电压输入端，以接入所述参考电压；所述比较器的反相输入端作为所述比较电路的采样电压输入端，与所述采样电路连接，以输入所述采样电压；所述比较器的输出端作为所述比较电路的驱动信号输出端，与所述可控电容电路连接，以输出所述驱动信号。

在其中一个实施例中，所述比较电路还包括第四电阻；

所述第四电阻连接在所述比较器的反相输入端和所述比较器的输出端之间。

在其中一个实施例中，所述可控电容电路包括电容组件和开关电路；

所述电容组件和所述开关电路串联在所述整流模块的正极输出端和所述整流模块的负极输出端之间；

所述开关电路配置为根据所述驱动信号使所述电容组件连接在所述整流模块的正极输出端和所述整流模块的负极输出端之间并对所述第一直流电进行滤波，以输出滤波后的第一直流电。

在其中一个实施例中，所述开关电路包括场效应管；

所述场效应管的栅极作为所述开关电路的驱动信号输入端，与所述驱动电路连接，以输入所述驱动信号；所述场效应管的漏极与所述电容组件连接；所述场效应管的源极与电源地连接。

在其中一个实施例中，还包括：

开关电源电路，与所述整流电路连接，配置为对所述第一直流电进行转换，以输出直流电。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的整流电路。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：抗谐波电流干扰电路对输入交流电进行谐波电流抑制，以输出第一交流电；整流模块对第一交流电进行整流，以输出第一直流电；抗谐波电流干扰电路包括绕线电阻；第一方面，绕线电阻成本低；第二方面，由于绕线电阻限流作用，抑制了谐波电流；第三方面，绕线电阻是由金属丝绕制在瓷棒上，具有一定电感量，降低了脉冲电流的峰值，从而降低谐波电流的发射；且绕线电阻的阻值和感值不随温度变化而变化，具有宽温环境适应性和长时间稳定性；故在降低成本的同时，抑制了谐波电流。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术申请，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的整流电路的一种结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的整流电路的另一种结构示意图；

图3为相关的不使用PFC电路的整流电路中的脉冲电流波形图；

图4为本申请一实施例提供的整流电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的整流电路的另一种结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的整流电路的另一种结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的整流电路的一种部分示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请一实施例提供的整流电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述整流电路包括抗谐波电流干扰电路100和整流模块200。

抗谐波电流干扰电路100，配置为接入输入交流电，并对输入交流电进行谐波电流抑制，以输出第一交流电。

整流模块200，与抗谐波电流干扰电路100连接，配置为对第一交流电进行整流，以输出第一直流电。

值得强调的是，抗谐波电流干扰电路100包括绕线电阻。

绕线电阻的阻值可以降低脉冲电流的峰值，且绕线电阻是由金属丝绕制在瓷棒上制成的，具有一定感量，可进一步降低脉冲电流的峰值，从而改善谐波电流。

抗谐波电流干扰电路100通过增加电路阻抗，让第一直流电的脉冲电流变得低平(减小了第一直流电的脉冲电流的最大值)，从而抑制了后级电路对外发射的谐波电流，还可以降低启动冲击电流、抑制雷击浪涌。可以理解的是，抗谐波电流干扰电路100中包含的电阻的数量、阻值、类型，可以根据实际情况进行调整，例如，抗谐波电流干扰电路100还可以包括热敏电阻。

上述整流电路还可以包括保护电路，如图6所示，该保护电路可以包括保险丝。

抗谐波电流干扰电路100对输入交流电进行谐波电流抑制，以输出第一交流电；整流模块200对第一交流电进行整流，以输出第一直流电；抗谐波电流干扰电路100包括绕线电阻；绕线电阻成本低，无需额外的大电感、变压器即可改善谐波电流，抑制了谐波电流。

作为示例而非限定，如图2所示，整流电路还包括驱动电路300和可控电容电路400。

驱动电路300，与抗谐波电流干扰电路100和整流模块200连接，配置为响应于第一交流电的电压的绝对值小于预设值，输出驱动信号。

可控电容电路400，与整流模块200连接，配置为根据驱动信号对第一直流电进行滤波。

需要说明的是，抗谐波电流干扰电路100设置在可控电容电路400之前，具体连接方式可以根据实际需要选择，例如，抗谐波电流干扰电路100既可以串联在火线L上，也可以串联在零线N上，还可以设置在整流模块200与可控电容电路400之间。

驱动电路300与可控电容电路400之间可以设置限流电阻。

相关的不使用PFC电路的整流电路中，交流输入电压经过整流电路整流、电容滤波后，再给后级电路进行供电。只有在交流电压较高时，整流电路才导通，交流电压对电容电路进行充电，导致电容电路输出的电流呈现脉冲电流，如图3所示，该脉冲电流存在以工频为基频的高次谐波电流，无法满足GB17625.1-2012的要求。

通过驱动电路300控制当第一交流电的电压的绝对值小于预设值时，可控电容电路400对第一直流电进行滤波，当第一交流电的电压的绝对值大于预设值时，可控电容电路400停止对第一直流电进行滤波，从而实现了第一交流电的电压的绝对值大于预设值时，第一直流电直接给后级电路供电，第一直流电的峰值减小，使得后级电路的输入电流更宽，更接近正弦波，因此进一步改善了谐波电流，且可控电容电路400可以选用较低耐压的电容，进一步降低了成本。可控电容电路400在第一交流电的电压的绝对值小于预设值时参与储能，实现了第一交流电的电压跌到谷底时，可控电容电路400为后级电路供电，避免输入电压跌到谷底导致后级开关电源电路无法工作，提高了电路的可靠性。

作为示例而非限定，如图4所示，驱动电路300包括第一单向导通电路310、第二单向导通电路320、采样电路330和比较电路340。

第一单向导通电路310，与整流模块200连接，配置为对火线L上的第一交流电的正半周电压进行单向导通。

第二单向导通电路320，与抗谐波电流干扰电路100和整流模块200连接，配置为对零线N上的第一交流电的负半周电压进行单向导通。

采样电路330，与第一单向导通电路310和第二单向导通电路320连接，配置为对第一交流电的正半周电压和第一交流电的负半周电压进行采样，以输出采样电压。

比较电路340，与采样电路330和可控电容电路400连接，配置为响应于采样电压小于参考电压，输出驱动信号。

与填谷式PFC电路相比，由于上述参考电压可手动调节且固定，因此可以专注于优化特定电压(如针对GB17625.1，电压为220V)下的谐波电流。参考电压不变时，对于更低输入电压的情况，比较电路340输出驱动信号时间变长，可控电容电路400储能更多，谷值电压高于填谷式PFC电路，从而降低了后级开关电源电路500的设计难度。

作为示例而非限定，如图5所示，可控电容电路400包括电容组件410和开关电路420。

电容组件410和开关电路420串联在整流模块200的正极输出端和整流模块200的负极输出端之间。

开关电路420配置为根据驱动信号使电容组件410连接在整流模块200的正极输出端和整流模块200的负极输出端之间并对第一直流电进行滤波，以输出滤波后的第一直流电。

需要说明的是，上述开关电路420具体可以包括场效应管Q1、三极管或继电器等，本申请对此不做限制。

通过开关电路420，实现了对电容组件410所在支路通断的控制。

作为示例而非限定，如图6所示，整流电路还包括开关电源电路500。

开关电源电路500，与整流电路连接，配置为对第一直流电进行转换，以输出直流电。

通过开关电源电路500，实现了输出稳定的输出直流电到负载，提高了电路的稳定性。

图7示出了本申请实施例提供的整流电路的一种部分示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，详述如下：

第一单向导通电路310包括第一二极管D1。

第一二极管D1的正极作为第一单向导通电路310的输入交流电的正半周电压输入端，与火线L连接，以输入第一交流电的正半周电压，第一二极管D1的负极作为第一单向导通电路310的第一交流电的正半周电压输出端，与采样电路330连接，以输出第一交流电的正半周电压。

第二单向导通电路320包括第二二极管D2。

第二二极管D2的正极作为第二单向导通电路320的第一交流电的负半周电压输入端，与零线N连接，以输入第一交流电的负半周电压，第二二极管D2的负极作为第二单向导通电路320的第一交流电的负半周电压输出端，与采样电路330连接，以输出第一交流电的负半周电压。

采样电路330包括第二电阻R2和第三电阻R3。

第二电阻R2的第一端作为采样电路330的输入端，与第一单向导通电路310和第二单向导通电路320连接，以接入第一交流电的正半周电压和第一交流电的负半周电压；第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第一端作为采样电路330的采样电压输出端，与比较电路340连接，以输出采样电压；第三电阻R3的第二端与电源地连接。

第三电阻R3两端还可以并联稳压二极管保护后级电路，并联电容进行滤波。

通过电阻进行电压采样，电路简单，成本低。

比较电路340包括比较器U1。

比较器U1的正相输入端作为比较电路340的参考电压输入端，以接入参考电压；比较器U1的反相输入端作为比较电路340的采样电压输入端，与采样电路330连接，以输入采样电压；比较器U1的输出端作为比较电路340的驱动信号输出端，与可控电容电路400连接，以输出驱动信号。

值得强调的是，此处的比较电路340存在多种实现方式，例如还可以通过专用集成电路、微控制器等方式实现。

该电路简单可靠。

比较电路340还包括第四电阻(图中未示出)。

第四电阻连接在比较器U1的反相输入端和比较器U1的输出端之间。

通过第四电阻，实现了比较器U1导通、关断阈值的迟滞。

电容组件410包括第一电容C1。

第一电容C1连接在整流模块200的正极输出端与开关电路420之间。

开关电路420包括场效应管Q1。

场效应管Q1的栅极作为开关电路420的驱动信号输入端，与驱动电路300连接，以输入驱动信号；场效应管Q1的漏极与电容组件410连接；场效应管Q1的源极与电源地连接。

使用场效应管Q1作为开关，尺寸小，功耗低，减小了产品的体积。

整流模块200包括整流桥D3。

整流桥D3的第一交流输入端和整流桥D3的第二交流输入端共同作为整流模块200的第一交流电输入端，与抗谐波电流干扰电路100连接，以输入第一交流电，整流桥D3的正极输出端和整流桥D3的负极输出端共同作为整流模块200的第一直流电输出端，与可控电容电路400连接，以输出第一直流电。

以下结合工作原理对图7所示的作进一步说明：

绕线电阻R1的第一端接入输入交流电，绕线电阻R1对输入交流电进行谐波电流抑制，并从绕线电阻R1的第二端输出第一交流电到整流桥D3的第一交流输入端和整流桥D3的第二交流输入端，整流桥D3对第一交流电进行整流，并从整流桥D3的正极输出端和整流桥D3的负极输出端输出第一直流电。

第一二极管D1对火线L上的第一交流电的正半周电压进行单向导通，第二二极管D2对零线N上的第一交流电的负半周电压进行单向导通，第二电阻R2的第一端接入第一交流电的正半周电压和第一交流电的负半周电压，第二电阻R2和第三电阻R3对第一交流电的正半周电压和第一交流电的负半周电压进行采样，并从第二电阻R2的第二端输出采样电压到比较器U1的反相输入端，比较器U1的正相输入端接入参考电压。

比较器U1响应于采样电压小于参考电压，从比较器U1的输出端输出驱动信号到场效应管Q1的栅极，场效应管Q1导通，使得第一电容C1对第一直流电进行滤波，并输出滤波后的第一直流电到开关电源电路500，开关电源电路500对滤波后的第一直流电进行转换，以输出直流电。

在采样电压大于参考电压的情况下，比较器U1停止输出驱动信号，场效应管Q1断开，开关电源电路500对整流桥D3输出的第一直流电进行转换，以输出直流电。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的整流电路。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整流电路，其特征在于，包括：

抗谐波电流干扰电路，配置为接入输入交流电，并对所述输入交流电进行谐波电流抑制，以输出第一交流电；

整流模块，与所述抗谐波电流干扰电路连接，配置为对所述第一交流电进行整流，以输出第一直流电；

所述抗谐波电流干扰电路包括绕线电阻。

2.如权利要求1所述的整流电路，其特征在于，还包括：

驱动电路，与所述抗谐波电流干扰电路和所述整流模块连接，配置为响应于第一交流电的电压的绝对值小于预设值，输出驱动信号；

可控电容电路，与所述整流模块连接，配置为根据所述驱动信号对所述第一直流电进行滤波。

3.如权利要求2所述的整流电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

第一单向导通电路，与所述整流模块连接，配置为对火线上的所述第一交流电的正半周电压进行单向导通；

第二单向导通电路，与所述抗谐波电流干扰电路和所述整流模块连接，配置为对零线上的所述第一交流电的负半周电压进行单向导通；

采样电路，与所述第一单向导通电路和所述第二单向导通电路连接，配置为对所述第一交流电的正半周电压和所述第一交流电的负半周电压进行采样，以输出采样电压；

比较电路，与所述采样电路和所述可控电容电路连接，配置为响应于所述采样电压小于参考电压，输出所述驱动信号。

4.如权利要求3所述的整流电路，其特征在于，所述采样电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第二电阻的第一端作为所述采样电路的输入端，与所述第一单向导通电路和所述第二单向导通电路连接，以接入所述第一交流电的正半周电压和所述第一交流电的负半周电压；所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第一端作为所述采样电路的采样电压输出端，与所述比较电路连接，以输出所述采样电压；所述第一电阻的第二端与电源地连接。

5.如权利要求3所述的整流电路，其特征在于，所述比较电路包括比较器；

所述比较器的正相输入端作为所述比较电路的参考电压输入端，以接入所述参考电压；所述比较器的反相输入端作为所述比较电路的采样电压输入端，与所述采样电路连接，以输入所述采样电压；所述比较器的输出端作为所述比较电路的驱动信号输出端，与所述可控电容电路连接，以输出所述驱动信号。

6.如权利要求5所述的整流电路，其特征在于，所述比较电路还包括第四电阻；

所述第四电阻连接在所述比较器的反相输入端和所述比较器的输出端之间。

7.如权利要求2所述的整流电路，其特征在于，所述可控电容电路包括电容组件和开关电路；

所述电容组件和所述开关电路串联在所述整流模块的正极输出端和所述整流模块的负极输出端之间；

所述开关电路配置为根据所述驱动信号使所述电容组件连接在所述整流模块的正极输出端和所述整流模块的负极输出端之间并对所述第一直流电进行滤波，以输出滤波后的第一直流电。

8.如权利要求7所述的整流电路，其特征在于，所述开关电路包括场效应管；

所述场效应管的栅极作为所述开关电路的驱动信号输入端，与所述驱动电路连接，以输入所述驱动信号；所述场效应管的漏极与所述电容组件连接；所述场效应管的源极与电源地连接。

9.如权利要求1所述的整流电路，其特征在于，还包括：

开关电源电路，与所述整流电路连接，配置为对所述第一直流电进行转换，以输出输出直流电。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9任意一项所述的整流电路。