单相Boost型AC_AC交流变换器的分析与实现
基于单相桥式整流电路的ac转ac的电源装置
基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置1. 前言随着科技的不断进步和电子设备的普及，对各种类型的电源装置提出了更高的要求。
其中，AC转AC的电源装置作为一种能够将交流电转换为交流电的装置，被广泛应用于各种领域，如医疗设备、工业控制等。
本文将围绕基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置展开讨论。
2. 单相桥式整流电路的基本原理单相桥式整流电路是一种常用的电子电路，在交流电转换为直流电的过程中发挥着重要作用。
其基本原理是利用四个二极管构成的桥式结构，实现了交流电到直流电的转换。
在电源装置中，单相桥式整流电路作为一个重要的组成部分，为后续的交流电转换提供了基础。
3. AC转AC的电源装置设计原理AC转AC的电源装置是一种能够将输入的交流电转换为输出的交流电的装置。
其设计原理在于利用各种电子元件和电路来实现输入和输出之间的电压、频率等参数的变换。
在实际的应用中，设计一种高效稳定的AC转AC的电源装置是一个复杂且具有挑战性的任务。
4. 基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置设计方案基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置设计方案是一种常见的设计方案，其具有结构简单、成本较低等优点。
在实际的设计中，可以根据具体的要求和应用场景，选择合适的变压器、控制电路等元件和电路来实现设计方案。
5. AC转AC的电源装置的性能指标在设计和实现AC转AC的电源装置时，性能指标是评价一个装置优劣的重要标准。
常见的性能指标包括输出电压稳定性、效率、功率因数、谐波失真等。
设计人员需要根据具体的要求和标准来确定这些性能指标，并在设计过程中充分考虑。
6. 实例分析：基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置通过实际的案例分析，可以更好地理解基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置的设计和应用。
在实例分析中，可以结合具体的应用场景和要求，展示设计方案的优劣势，为读者提供更具体的参考。
7. 结语基于单相桥式整流电路的AC转AC的电源装置在现代电子电路设计中扮演着重要的角色，其设计和实现涉及到诸多知识领域，如电子技术、控制工程等。
一种单相Buck-boost AC-AC变流器[实用新型专利]
![一种单相Buck-boost AC-AC变流器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9ca4910e9b89680202d82523.png)
专利名称：一种单相Buck-boost AC-AC变流器专利类型：实用新型专利
发明人：王会桥,牛学洲,王力,赵娜,张建文
申请号：CN201820745413.6
申请日：20180518
公开号：CN208369482U
公开日：
20190111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种单相Buck‑boost AC‑AC变流器，包括电源，输入滤波器，输出滤波电容，中间电感，开关管以及正极分别对应连接在所述场效应管漏极的二极管；由三个带六个开关单元的支路组成，每个单元由一个有源开关和一个二极管组成，它可以提供Buck‑boost操作并免受直通问题的影响；由于在电流路径中只涉及两个开关单元，所以传导损耗很低，提高了系统效率；可以作为DVRs来保护敏感负载免受电压干扰，例如电压下陷和膨胀。
它还适用于需要输出电压和频率调节的应用，如感应加热，风扇或泵的速度控制，感应电动机驱动等。
申请人：国网山东省电力公司菏泽供电公司,国家电网公司
地址：274000 山东省菏泽市中华东路北侧(中银对面)
国籍：CN
代理机构：合肥中谷知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：洪玲
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Boost变换器工作原理与设计
选择磁芯材料
根据工作频率和电感值， 选择合适的磁芯材料，以 确保电感的性能和效率。
确定线圈匝数
根据电感值、线圈直径和 磁芯材料，计算线圈匝数， 以获得所需的电感性能。
二极管选择
1 2
选择合适的二极管类型
根据工作电压、电流和开关频率，选择合适的二 极管类型。
确定额定电流和电压
根据最大输出电流和电压，选择二极管的额定电 流和电压。
重要性
Boost变换器在许多应用中都非 常重要，如分布式电源系统、电 动汽车和可再生能源系统等。
Boost变换器的历史与发展
历史
Boost变换器最初在20世纪80年代 被提出，随着电力电子技术和控制理 论的不断发展，其性能和效率得到了 不断提高。
发展
目前，Boost变换器已经广泛应用于 各种领域，并且随着新能源和电动汽 车的快速发展，其需求和应用前景仍 然非常广阔。
当开关管关断时，电感释放所 储存的能量，通过二极管和输 出电容向负载提供电流，同时 输出电压逐渐升高。
通过控制开关管的通断时间， 可以调节输出电压的大小。
电感的作用
电感在开关管导通时 储存能量，在开关管 关断时释放能量。
电感的值决定了输出 电压的大小和开关频 率。
电感的作用是调节电 流和维持输出电压的 稳定。
小型化
随着电子设备的小型化和集成化，减小Boost变换器的体积成为 未来的重要发展方向。
智能化
随着人工智能和物联网技术的发展，实现Boost变换器的智能化 控制和远程监控成为未来的重要发展方向。
THANKS
感谢观看
02
Boost变换器的工作原理
工作原理概述
Boost变换器是一种DC-DC转换 器，用于提高直流电压。
基于简单拓扑的单相直接ACAC变换器研究
南京航空航天大学硕士学位论文
摘
要
基于 DC-DC 拓扑、通过双向化功率开关实现直接 AC/AC 变换，是近年来 AC/AC 功率变换技术研究的热点。本文介绍了基于直流 Buck、Boost 和 Cuk 电路，采用单有 源四象限开关实现功率双向化的直接 AC/AC 变换拓扑族，该拓扑族中的单、三相变换 电路均只使用两个功率开关，可实现波形优良的同频 AC/AC 四象限变换，具有电路结 构简单、控制简便、可实现小型化等优点。本文以这一扑族中的两种基本单相变换电 路 AC_Buck 和 AC_Cuk 为对象，对基于简单拓扑的单相直接 AC/AC 变换器进行了全面 的研究。 本文首先分析了 AC_Buck 变换器的变换原理，得出了电路参数设计准则；继而对 电路实现的难点即功率管换流问题进行了深入分析， 并得出了一种可行的解决方案即 RCD 换流方案；作为对简单拓扑单相直接 AC/AC 变换器控制策略的探索，本文以 AC_Buck 为平台，对电压单闭环瞬时值控制方案进行了研究，在理论分析和仿真研究 的基础上设计并制作了一台采用 RCD 换流、 电压单闭环瞬时值控制的 AC_Buck 变换器 原理样机。仿真和实验结果表明，RCD 换流方案有效地解决了变换器的功率管换流问 题，采用电压单闭环瞬时值控制能够实现波形优良的四象限 AC/AC 变换，对电源和负 载扰动均具有很强的抵制能案存在 轻微程度的输出电压过零点畸变。 本文继而对 AC_Cuk 变换器进行了全面研究，分析了其变换原理，得出了电路参 数设计准则；通过理论分析和仿真研究，验证了 RCD 换流方案同样能够解决 AC_Cuk 的功率管换流问题；论文同时对具有两电感耦合的 AC_Cuk 变换器进行了理论和仿真 分析，验证了 AC_Cuk 变换器通过输入和输出两电感间的耦合，可实现输入或输出电 流零纹波；针对电压单闭环瞬时值控制存在的输出电压过零畸变这一不足之处，本文 还以 AC_Cuk 为平台，将单周期控制方案作为优化控制策略进行了理论和仿真研究。 研究结果表明， 采用单周期控制的简单拓扑单相 AC/AC 变换器避免了输出电压过零畸 变问题， 并且这一控制方案对输入电压的波动具有更强的抵制能力和更快速的动态调 节能力。 关键词： 直接 AC/AC 变换， 简单拓扑， RCD 换流， 两电感耦合，电压单闭环瞬时 值控制， 单周期控制
基于Buck_Boost的AC_AC变换器设计
文献[3]提出了一类基于 DC/DC 变换器拓扑的
收稿日期 2007-03-06 改稿日期 2007-06-21
PWM AC/AC 变换器拓扑族，通过采用双向开关取 代直流变换器中的单向开关，这类变换器能实现直 接 AC/AC 电压变换的功能，并且开关数量少，电 路结构简单，实现成本低，但由于单有源器件双向 开关的使用，使变换器存在严重的换流问题，大大 降低了变换器的可靠性和效率。
为了便于分析，假设变换器所有的元件都是理 想器件。设变换器输入为工频交流电压 vin，输出为 vo，开关频率为 f，输出额定功率为 Po。由于开关 频率远大于电源频率，因此在一个开关周期内输入 电压 vin、输出电压 vo、电感电流 iLf 均可被视为直 流，分别标记为 vin 、 vo 、 iLf 。并假设一个高频周 期中功率开关 S1 导通的时间为 DT，其中，T 为开 关周期，D 为占空比，则 S3 导通，电感向负载释放 能量的时间为（1−D）T。根据 Buck-Boost 变换器 的工作原理，在开关周期内平均输出电压和平均输 入电压的关系符合
Lf
∆iLf (1− D)T
= vo
（3）
其中， ∆iLf = iLf × 2ki ，表示任意开关周期里电感电 流的最大变化量。为了减小流过功率开关的电流尖 峰，一般取 ki≤20%。式（3）对于任意开关周期均 成立，结合图 4 所示的关系，由变换器在各开关周 期工作状态的一般性，可得到在整个工频周期的关 系式
单相有源ACDC变换器及高性能功率模块的研究与应用
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上海交通大学工程硕士学位论文
摘要
上海交通大学 学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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上海交通大学工程硕士学位论文
摘要
上海交通大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
国际电工委员会面对日益严重的谐波危害，分别制定了用电设备的相应准入标 准，其中最有影响力的是 IEC 61000-3-2。中国政府也颁布了与之相应的国家标准并 强制实施，表 1-1 给出了关于单相 16A 以下家用电器的谐波抑制标准。任何未通过 此标准的产品不得出厂和销售。在这样一个大的应用需求前提下，谐波抑制技术的产
Recount the smart power module FSBB20CH60 bearing the function of integrated driving, protecting and system controlling, implement the isolation outside driving design, carry out a kind of high quality power module. Make the cost lower and enhance the reliability. At present it has put into batch production and gets the expectant purpose.
一种高功率因数的单相AC—DC变换器
一种高功率因数的单相AC—DC变换器作者：李雨丁志勇李鹏鹏来源：《科技与创新》2014年第14期摘要：设计了一种有源功率因数校正（APFC）的高功率因数单相AC-DC变换器。
该系统以TI公司专用APFC控制芯片UCC28019为控制核心，实现BOOST式APFC，后级以高效控制芯片TPS54360为控制器，输出恒压36 V，最大输出电流为2.5 A。
该系统采用STC12C5A60S2单片机为监测控制中心，具有输出过流保护和功率因数、输出电压、输出电流实时测量和显示功能。
在设计时，该系统从布局布线和滤波等方面消除了电磁干扰，使电压调整率和负载调整率都在0.5%以下，工作性能稳定、可靠。
关键词：APFC；AC-DC变换器；UCC28019；STC12C5A60S2中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）14-0024-02在电力电子技术和电子仪器中，所需的直流电主要来源于交流电网全波整流再加大的电容滤波。
但是，其输入电流谐波含量较高，大量高次谐波电流倒灌回电网，产生传导和辐射干扰，对电网产生较为严重的谐波污染。
因此，设计高功率因数的变换器，抑制电流谐波污染是势在必行的。
目前，功率因数校正PFC分为主动式（有源）和被动式（无源）两种。
被动式PFC电路一般采用电感补偿的方法使交流输入的基波电流与电压之间的相位差逐步减小，以此来提高功率因数，其功率因数只能达到0.7～0.8. 主动式PFC电路是通过专用IC去调整电流的波形，以此对电流、电压间的相位差进行补偿，其功率因数通常可达98%以上，校正效果良好。
1 系统方案设计该设计输出稳定直流电压36 V，该系统前级采用BOOST式APFC电路，实现功率因数校正，后级BUCK变换器稳定输出电压。
系统控制芯片采用TI专用APFC芯片UCC28019，利用电流环和电压环双环完成功率因数校正。
通过精密采样、电阻采样输入侧电压和电流信号，经过整形和鉴相电路测得两者的相位差，并计算出功率因数。
单相直接AC_AC变换器的实现与分析
图 1 的 11M C, 在理想状态下有 [ 1, 5] I o( t ) V o( t ) = I i( t ) V i( t ) V o ( t ) = M( t ) V i( t ) = M ( t )
o o
V i( t ) V o( t )
其中 , I ( t ) 、 V ( t ) 为 输出电 流、 电 压瞬时 值, I i( t ) 、 V i ( t ) 为输入电流、 电压瞬时值。 调制函数为 M ( t) = m 11 m 21 m 12 m 22 , 其中矩阵因子
1 矩阵式变换器
矩 阵式变换器 ( Mat rix convert er , M C ) 可以实
收稿日期 : 2001-09-09 作者简 介 : 万 衡 ( 1967-) , 男 , 上 海人 , 助研 , 研究方 向 : 自动控制 装 置与系统。
第4期
万 衡等 : 单相直接 A C-A C 变换器的实现与分析
The Implementation and Analysis of Simple Phase Direct AC-AC Converter
WA N H eng , Y U Y an , H UA N G Dao
1* 2 1
( 1. Col lege of I nf orm ation Science and Engineer ing ECUS T , S hanghai 200237, China ; 2. S hanghai T el ecommunicati ons Corp oration, Shanghai 200003, China) Abstract: T he met ho d and t he to polo gy of the t w o dif f erent simple phase AC-AC dir ect convert er s are desig ned and implement ed. T he charact er ist ics o f t w o conver ters are compared and t he f ur ther applicat ions are discussed . Key words : simple phase; direct AC-AC co nvert er; simulat io n; mat rix conv er ter