本發(fā)明涉及整流(AC-DC)電路，應(yīng)用于交流輸入、直流輸出的電能變換場(chǎng)合，如：微能量收集系統(tǒng)、新能源發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池充電系統(tǒng)、分段接入式直流負(fù)載系統(tǒng)等，尤其是一種具有輸入電流包絡(luò)限制功能的單相橋式整流電路。

背景技術(shù)：

單相橋式整流(AC-DC)電路是一種能將交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路，應(yīng)用十分廣泛。但是，在目前常見(jiàn)的單相橋式整流電路中有相當(dāng)一部分不具備輸入電流包絡(luò)限制的功能。以一個(gè)常見(jiàn)的單相橋式整流電路為例(見(jiàn)圖1)，該單相橋式整流電路由PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和電阻R1組成，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時(shí)與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極以及電容C1的一端相連，PNP型BJT管Q1的基極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的基極和電阻R1的一端相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負(fù)載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時(shí)與負(fù)載Z1的另一端、二極管D1的陽(yáng)極、電阻R1的另一端以及二極管D2的陽(yáng)極相連，二極管D2的陰極同時(shí)與交流電壓源vac的負(fù)端、電容C1的另一端以及PNP型BJT管Q2的發(fā)射極相連。

若C1足夠小而且Q1的直流電流增益β1等于Q2的直流電流增益β2，并忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，輸入電流iac的包絡(luò)iac_en滿足假設(shè)交流電壓源vac的電壓有效值Vac的范圍Vac_min至Vac_max是寬范圍的，那么對(duì)應(yīng)的輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp也將是寬范圍變化的。在Vac＝Vac_min的情況下，輸入電流iac的包絡(luò)峰值在Vac＝Vac_max的情況下，輸入電流iac的包絡(luò)峰值由此可見(jiàn)，當(dāng)交流電壓源vac的電壓有效值Vac從Vac_min變化至Vac_max，輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效的抑制。即交流電壓源vac的電壓有效值Vac越大，輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp也越大(見(jiàn)圖2)。對(duì)寬輸入電壓范圍的整流電路而言，這種輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效抑制的不足將威脅整個(gè)電路的可靠性和安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有單相橋式整流電路中輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp得不到有效抑制的不足，本發(fā)明提供一種有效抑制輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路，包括PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和n個(gè)交流電壓控制直流電流源VCCS1至VCCSn，n為大于等于1的整數(shù)，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時(shí)與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極、電容C1的一端以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a相連，j的取值為1至n，PNP型BJT管Q1的基極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的基極和交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負(fù)載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時(shí)與負(fù)載Z1的另一端、二極管D1的陽(yáng)極、二極管D2的陽(yáng)極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b相連，二極管D2的陰極同時(shí)與交流電壓源vac的負(fù)端、電容C1的另一端、PNP型BJT管Q2的發(fā)射極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b相連；

所述交流電壓控制直流電流源VCCSj在所述單相橋式整流電路允許的輸入電壓范圍內(nèi)限定輸入電流iac的包絡(luò)iac_en，即輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量小于輸入電壓vac的有效值Vac的增量，還包括輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)；假設(shè)電容C1足夠小而且PNP型BJT管Q1的直流電流增益β1等于PNP型BJT管Q2的直流電流增益β2，則fj(uj)為流入交流電壓控制直流電流源VCCSj輸出端j2a的電流，uj為交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1a至交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1b的電壓。

更進(jìn)一步，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj滿足：ujp為uj的峰值。當(dāng)時(shí)，系數(shù)Aj、Bj、Cj均大于0。當(dāng)Aj<Bj且Vac的增量大于零時(shí)，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負(fù)數(shù)。

關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的一種優(yōu)選方案，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj包括二極管Dja1、二極管Dja2、二極管Dja3、電阻Rja1、電阻Rja2、電阻Rja3、電阻Rja4、穩(wěn)壓管Zja1、電容Cja1、電容Cja2、NPN型BJT管Qja1和NPN型BJT管Qja2，二極管Dja1的陽(yáng)極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，二極管Dja2的陽(yáng)極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，二極管Dja1的陰極同時(shí)與二極管Dja2的陰極、電容Cja1的一端、電阻Rja1的一端以及電阻Rja3的一端相連，電阻Rja1的另一端與穩(wěn)壓管Zja1的陰極相連，穩(wěn)壓管Zja1的陽(yáng)極與二極管Dja3的陽(yáng)極相連，二極管Dja3的陰極同時(shí)與電容Cja2的一端以及電阻Rja2的一端相連，電阻Rja2的另一端與NPN型BJT管Qja1的基極相連，NPN型BJT管Qja1的集電極同時(shí)與電阻Rja3的另一端以及NPN型BJT管Qja2的基極相連，NPN型BJT管Qja2的集電極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極與電阻Rja4的一端相連，電阻Rja4的另一端與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、電容Cja2的另一端以及電容Cja1的另一端共同構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b。

忽略Dja1、Dja2和Dja3的正向?qū)▔航?，忽略Qja1和Qja2的基極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Vzja1為穩(wěn)壓管Zja1的反向?qū)▔航?、βja1為Qja1的直流電流增益，當(dāng)Cja1足夠小、Cja2足夠大、Qja2的直流電流增益βja2也足夠大、uj＝vac、時(shí)，推導(dǎo)得：

若

則取系數(shù)

當(dāng)βja1·Rja3＞Rja2且Vac的增量大于零時(shí)，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負(fù)數(shù)。

更進(jìn)一步，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj還包括電阻Rja5、電阻Rja6、電阻Rja7、電阻Rja8、電阻Rja9、NPN型BJT管Qja3和NPN型BJT管Qja4，電阻Rja5的一端與NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極相連，電阻Rja5的另一端同時(shí)與電阻Rja6的一端以及NPN型BJT管Qja3的基極相連，NPN型BJT管Qja3的集電極同時(shí)與電阻Rja7的一端以及NPN型BJT管Qja4的基極相連，NPN型BJT管Qja4的集電極與電阻Rja8的一端相連，電阻Rja8的另一端與NPN型BJT管Qja2的集電極相連，NPN型BJT管Qja4的發(fā)射極與電阻Rja9的一端相連，電阻Rja9的另一端同時(shí)與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、NPN型BJT管Qja3的發(fā)射極以及電阻Rja6的另一端相連，電阻Rja7的另一端與二極管Dja3的陰極相連。該方案可以改善整流電路的PF值、THD值和輸入電流諧波量，縮短輸入電流iac波形中的死區(qū)時(shí)間。

忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通電壓，忽略Qja4的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，交流電壓控制直流電流源VCCSj輸出端j2a至輸出端j2b的電壓uj2≈|vac|，假設(shè)Rja9<<Rja8，推導(dǎo)得：

當(dāng)且時(shí)，

關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的另一種優(yōu)選方案，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj包括一個(gè)四端口的多倍壓電路、二極管Djb4、電阻Rjb4、電阻Rjb5、電阻Rjb6、電阻Rjb7和PNP型BJT管Qjb1，所述多倍壓電路的端口jc構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，所述多倍壓電路的端口jd構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，所述多倍壓電路的端口je與二極管Djb4的陽(yáng)極相連，所述多倍壓電路的端口jf與電阻Rjb5的一端以及電阻Rjb7的一端共同構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b，二極管Djb4的陰極與電阻Rjb4的一端相連，電阻Rjb4的另一端同時(shí)與電阻Rjb5的另一端以及PNP型BJT管Qjb1的基極相連，PNP型BJT管Qjb1的發(fā)射極與電阻Rjb6的一端相連，電阻Rjb6的另一端構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，PNP型BJT管Qjb1的集電極與電阻Rjb7的另一端相連。

所述多倍壓電路端口je至所述多倍壓電路端口jf的電壓與所述多倍壓電路端口jc至所述多倍壓電路端口jd的電壓峰值呈線性關(guān)系，比例系數(shù)k>1。

關(guān)于多倍壓電路的一種優(yōu)選方案，所述多倍壓電路是三倍壓電路，比例系數(shù)k≈3，所述多倍壓電路由電容Cjb1、電容Cjb2、電容Cjb3、二極管Djb1、二極管Djb2、二極管Djb3、穩(wěn)壓管Zjb1、穩(wěn)壓管Zjb2、穩(wěn)壓管Zjb3、電阻Rjb1、電阻Rjb2、電阻Rjb3組成，電容Cjb1的一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jc，電容Cjb1的另一端同時(shí)與穩(wěn)壓管Zjb1的陽(yáng)極以及二極管Djb2的陽(yáng)極相連，穩(wěn)壓管Zjb1的陰極與電阻Rjb1的一端相連，電阻Rjb1的另一端與二極管Djb1的陰極相連，二極管Djb1的陽(yáng)極與電容Cjb2的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jd，二極管Djb2的陰極與電阻Rjb2的一端相連，電阻Rjb2的另一端與穩(wěn)壓管Zjb2的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb2的陽(yáng)極同時(shí)與二極管Djb3的陽(yáng)極以及電容Cjb2的另一端相連，二極管Djb3的陰極與電阻Rjb3的一端相連，電阻Rjb3的另一端與穩(wěn)壓管Zjb3的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb3的陽(yáng)極與電容Cjb3的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口je，電容Cjb3的另一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jf。

Vzjb1是穩(wěn)壓管Zjb1的反向?qū)▔航担琕zjb2是穩(wěn)壓管Zjb2的反向?qū)▔航担琕zjb3是穩(wěn)壓管Zjb3的反向?qū)▔航?，uj2是所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2a至所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2b的電壓，βjb1是PNP型BJT管Qjb1的直流電流增益。忽略Djb1、Djb2、Djb3和Djb4的正向?qū)▔航?，忽略Qjb1、Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，當(dāng)Vzjb1＝Vzjb2＝Vzjb3、Rjb7<<Rjb6、βjb1足夠大、Rjb6·βjb1>>(Rjb4//Rjb5)以及Cjb1、Cjb2和Cjb3都足夠大時(shí)，因uj＝|vac|，uj2≈|vac|，推導(dǎo)得：

當(dāng)時(shí)，

取系數(shù)

當(dāng)Rjb4<2·Rjb5且Vac的增量大于零時(shí)，取uj＝|vac|和uj2≈|vac|，fj(uj)的峰值增量為負(fù)數(shù)。

更進(jìn)一步，為改善電路的PF值、THD值和輸入電流諧波量，縮短輸入電流iac波形中的死區(qū)時(shí)間，所述交流電壓控制直流電流源VCCSj還包括電阻Rjb8、電阻Rjb9、電阻Rjb10、電阻Rjb11、電阻Rjb12、NPN型BJT管Qjb2和NPN型BJT管Qjb3，電阻Rjb8的一端與PNP型BJT管Qjb1的集電極相連，電阻Rjb8的另一端同時(shí)與電阻Rjb9的一端以及NPN型BJT管Qjb2的基極相連，NPN型BJT管Qjb2的集電極同時(shí)與電阻Qjb10的一端以及NPN型BJT管Qjb3的基極相連，NPN型BJT管Qjb3的集電極與電阻Rjb11的一端相連，電阻Rjb11的另一端與電阻Rjb6的另一端相連，NPN型BJT管Qjb3的發(fā)射極與電阻Rjb12的一端相連，電阻Rjb12的另一端與電阻Rjb7的一端、NPN型BJT管Qjb2的發(fā)射極以及電阻Rjb9的另一端相連，電阻Rjb10的另一端與二極管Djb4的陽(yáng)極相連。

忽略Qjb3的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Rjb12<<Rjb11，若所述多倍壓電路是三倍壓電路，可推導(dǎo)得：

當(dāng)且時(shí)，

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：構(gòu)造一種交流電壓控制直流電流源VCCSj，取代現(xiàn)有單相橋式整流電路中的電阻R1，采用輸入電壓前饋的方式實(shí)現(xiàn)在寬輸入電壓范圍內(nèi)有效地抑制輸入電流iac的包絡(luò)增量iac_enp，提升單相橋式整流電路的安全性和可靠性。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路具有限定輸入電流最大值的能力，非常適合寬輸入電壓范圍的應(yīng)用場(chǎng)合，作為其核心部件的交流電壓控制直流電流源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1是一種現(xiàn)有的單相橋式整流電路的電路圖。

圖2是圖1所示單相橋式整流電路的仿真波形圖。

圖3是本發(fā)明的電路圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的仿真波形圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例2關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的仿真波形圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例3關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例3的仿真波形圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例4關(guān)于交流電壓控制直流電流源VCCSj的電路圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例4的仿真波形圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參照?qǐng)D3～圖11，一種前饋式限定輸入電流包絡(luò)的單相橋式整流電路，包括PNP型BJT管Q1、PNP型BJT管Q2、輸入電容C1、輸出電容C2、二極管D1、二極管D2和n個(gè)交流電壓控制直流電流源VCCS1至VCCSn，n為大于等于1的整數(shù)，PNP型BJT管Q1的發(fā)射極同時(shí)與交流電壓源vac的正端、二極管D1的陰極、電容C1的一端以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a相連，j的取值為1至n，PNP型BJT管Q1的基極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的基極和交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a相連，PNP型BJT管Q1的集電極同時(shí)與PNP型BJT管Q2的集電極、電容C2的一端以及負(fù)載Z1的一端相連，電容C2的另一端同時(shí)與負(fù)載Z1的另一端、二極管D1的陽(yáng)極、二極管D2的陽(yáng)極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b相連，二極管D2的陰極同時(shí)與交流電壓源vac的負(fù)端、電容C1的另一端、PNP型BJT管Q2的發(fā)射極以及交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b相連；

所述交流電壓控制直流電流源VCCSj在所述單相橋式整流電路允許的輸入電壓范圍內(nèi)限定輸入電流iac的包絡(luò)iac_en，即輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量小于輸入電壓vac的有效值Vac的增量，還包括輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)；假設(shè)電容C1足夠小而且PNP型BJT管Q1的直流電流增益β1等于PNP型BJT管Q2的直流電流增益β2，則fj(uj)為流入交流電壓控制直流電流源VCCSj輸出端j2a的電流，uj為交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1a至交流電壓控制直流電流源VCCSj輸入端j1b的電壓。

更進(jìn)一步，交流電壓控制直流電流源VCCSj滿足：ujp為uj的峰值。當(dāng)時(shí)，系數(shù)Aj、Bj、Cj均大于0。當(dāng)Aj<Bj且Vac的增量大于零時(shí)，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負(fù)數(shù)。

實(shí)施例1：參照?qǐng)D3和圖4，本發(fā)明實(shí)施例1的交流電壓控制直流電流源VCCSj包括二極管Dja1、二極管Dja2、二極管Dja3、電阻Rja1、電阻Rja2、電阻Rja3、電阻Rja4、穩(wěn)壓管Zja1、電容Cja1、電容Cja2、NPN型BJT管Qja1和NPN型BJT管Qja2，二極管Dja1的陽(yáng)極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，二極管Dja2的陽(yáng)極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，二極管Dja1的陰極同時(shí)與二極管Dja2的陰極、電容Cja1的一端、電阻Rja1的一端以及電阻Rja3的一端相連，電阻Rja1的另一端與穩(wěn)壓管Zja1的陰極相連，穩(wěn)壓管Zja1的陽(yáng)極與二極管Dja3的陽(yáng)極相連，二極管Dja3的陰極同時(shí)與電容Cja2的一端以及電阻Rja2的一端相連，電阻Rja2的另一端與NPN型BJT管Qja1的基極相連，NPN型BJT管Qja1的集電極同時(shí)與電阻Rja3的另一端以及NPN型BJT管Qja2的基極相連，NPN型BJT管Qja2的集電極構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極與電阻Rja4的一端相連，電阻Rja4的另一端與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、電容Cja2的另一端以及電容Cja1的另一端共同構(gòu)成交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b。

針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1，uj＝vac，只考慮的情況，忽略Dja1、Dja2和Dja3的正向?qū)▔航?，忽略Qja1和Qja2的基極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Vzja1為穩(wěn)壓管Zja1的反向?qū)▔航?、βja1為Qja1的直流電流增益，當(dāng)Cja1足夠小、Cja2足夠大、Qja2的直流電流增益βja2也足夠大時(shí)，可推導(dǎo)得：

若

則取系數(shù)

當(dāng)βja1·Rja3＞Rja2且Vac的增量大于零時(shí)，取uj＝vac，fj(uj)的峰值增量為負(fù)數(shù)。對(duì)所有的j，若βja1·Rja3＞Rja2都成立，那么輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp將隨交流電壓源vac的有效值Vac的增加而減小。

圖5是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負(fù)載Z1為電阻與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負(fù)載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖5可知，當(dāng)Vac增加時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例1具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)的特點(diǎn)。

實(shí)施例2：參照?qǐng)D3和圖6，本發(fā)明實(shí)施例2的交流電壓控制直流電流源VCCSj包括一個(gè)四端口的多倍壓電路、二極管Djb4、電阻Rjb4、電阻Rjb5、電阻Rjb6、電阻Rjb7和PNP型BJT管Qjb1，所述多倍壓電路的端口jc構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1a，所述多倍壓電路的端口jd構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸入端j1b，所述多倍壓電路的端口je與二極管Djb4的陽(yáng)極相連，所述多倍壓電路的端口jf與電阻Rjb5的一端以及電阻Rjb7的一端共同構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2b，二極管Djb4的陰極與電阻Rjb4的一端相連，電阻Rjb4的另一端同時(shí)與電阻Rjb5的另一端以及PNP型BJT管Qjb1的基極相連，PNP型BJT管Qjb1的發(fā)射極與電阻Rjb6的一端相連，電阻Rjb6的另一端構(gòu)成所述交流電壓控制直流電流源VCCSj的輸出端j2a，PNP型BJT管Qjb1的集電極與電阻Rjb7的另一端相連。

所述多倍壓電路端口je至所述多倍壓電路端口jf的電壓與所述多倍壓電路端口jc至所述多倍壓電路端口jd的電壓峰值呈線性關(guān)系，比例系數(shù)k>1。

所述多倍壓電路是三倍壓電路，比例系數(shù)k≈3，所述多倍壓電路由電容Cjb1、電容Cjb2、電容Cjb3、二極管Djb1、二極管Djb2、二極管Djb3、穩(wěn)壓管Zjb1、穩(wěn)壓管Zjb2、穩(wěn)壓管Zjb3、電阻Rjb1、電阻Rjb2和電阻Rjb3組成，電容Cjb1的一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jc，電容Cjb1的另一端同時(shí)與穩(wěn)壓管Zjb1的陽(yáng)極以及二極管Djb2的陽(yáng)極相連，穩(wěn)壓管Zjb1的陰極與電阻Rjb1的一端相連，電阻Rjb1的另一端與二極管Djb1的陰極相連，二極管Djb1的陽(yáng)極與電容Cjb2的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jd，二極管Djb2的陰極與電阻Rjb2的一端相連，電阻Rjb2的另一端與穩(wěn)壓管Zjb2的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb2的陽(yáng)極同時(shí)與二極管Djb3的陽(yáng)極以及電容Cjb2的另一端相連，二極管Djb3的陰極與電阻Rjb3的一端相連，電阻Rjb3的另一端與穩(wěn)壓管Zjb3的陰極相連，穩(wěn)壓管Zjb3的陽(yáng)極與電容Cjb3的一端共同構(gòu)成所述多倍壓電路的端口je，電容Cjb3的另一端構(gòu)成所述多倍壓電路的端口jf。

針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2，忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，uj＝|vac|，uj2≈|vac|。假設(shè)Vzjb1是穩(wěn)壓管Zjb1的反向?qū)▔航?，Vzjb2是穩(wěn)壓管Zjb2的反向?qū)▔航担琕zjb3是穩(wěn)壓管Zjb3的反向?qū)▔航?，uj2是所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2a至所述交流電壓控制直流電流源VCCSj端口j2b的電壓，βjb1是PNP型BJT管Qjb1的直流電流增益。只考慮Vzjb1＝Vzjb2＝Vzjb3和的情況，忽略Djb1、Djb2、Djb3和Djb4的正向?qū)▔航担雎訯jb1發(fā)射極-基極導(dǎo)通壓降，當(dāng)Rjb7<<Rjb6、βjb1足夠大、Rjb6·βjb1>>(Rjb4//Rjb5)以及Cjb1、Cjb2和Cjb3都足夠大時(shí)，可推導(dǎo)得：

當(dāng)時(shí)，

取系數(shù)

當(dāng)Rjb4<2·Rjb5且Vac的增量大于零時(shí)，取uj＝|vac|和uj2≈|vac|，fj(uj)的峰值增量為負(fù)數(shù)。對(duì)所有的j，若Rjb4<2·Rjb5都成立，那么輸入電流iac的包絡(luò)峰值iac_enp將隨交流電壓源vac的有效值Vac的增加而減小。

圖7是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負(fù)載Z1為電阻與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負(fù)載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖7可知，當(dāng)Vac增加時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例2具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)的特點(diǎn)。

實(shí)施例3：參照?qǐng)D3、圖4和圖8，在發(fā)明實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，發(fā)明實(shí)施例3添加電阻Rja5、電阻Rja6、電阻Rja7、電阻Rja8、電阻Rja9、NPN型BJT管Qja3和NPN型BJT管Qja4，電阻Rja5的一端與NPN型BJT管Qja2的發(fā)射極相連，電阻Rja5的另一端同時(shí)與電阻Rja6的一端以及NPN型BJT管Qja3的基極相連，NPN型BJT管Qja3的集電極同時(shí)與電阻Rja7的一端以及NPN型BJT管Qja4的基極相連，NPN型BJT管Qja4的集電極與電阻Rja8的一端相連，電阻Rja8的另一端與NPN型BJT管Qja2的集電極相連，NPN型BJT管Qja4的發(fā)射極與電阻Rja9的一端相連，電阻Rja9的另一端同時(shí)與NPN型BJT管Qja1的發(fā)射極、NPN型BJT管Qja3的發(fā)射極以及電阻Rja6的另一端相連，電阻Rja7的另一端與二極管Dja3的陰極相連。

針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3，和發(fā)明實(shí)施例1的假設(shè)相同，并且忽略Q1和Q2的發(fā)射極-基極導(dǎo)通電壓，uj＝|vac|，uj2≈|vac|。忽略Qja4的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Rja9<<Rja8，可推導(dǎo)得：當(dāng)且時(shí)，Qja2截止，Qja3截止，Qja4導(dǎo)通，

圖9是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負(fù)載Z1為電阻與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負(fù)載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖9可知，當(dāng)Vac增加時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例3具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)的特點(diǎn)。與本發(fā)明實(shí)施例1相比，本發(fā)明實(shí)施例3具有更高的PF值、更低的THD值和更小的輸入電流諧波量，輸入電流iac波形中的死區(qū)時(shí)間縮短了。

實(shí)施例4：參照?qǐng)D3、圖6和圖10，在發(fā)明實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，發(fā)明實(shí)施例4添加電阻Rjb8、電阻Rjb9、電阻Rjb10、電阻Rjb11、電阻Rjb12、NPN型BJT管Qjb2和NPN型BJT管Qjb3，電阻Rjb8的一端與PNP型BJT管Qjb1的集電極相連，電阻Rjb8的另一端同時(shí)與電阻Rjb9的一端以及NPN型BJT管Qjb2的基極相連，NPN型BJT管Qjb2的集電極同時(shí)與電阻Qjb10的一端以及NPN型BJT管Qjb3的基極相連，NPN型BJT管Qjb3的集電極與電阻Rjb11的一端相連，電阻Rjb11的另一端與電阻Rjb6的另一端相連，NPN型BJT管Qjb3的發(fā)射極與電阻Rjb12的一端相連，電阻Rjb12的另一端與電阻Rjb7的一端、NPN型BJT管Qjb2的發(fā)射極以及電阻Rjb9的另一端相連，電阻Rjb10的另一端與二極管Djb4的陽(yáng)極相連。

針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4，所述多倍壓電路是三倍壓電路，和發(fā)明實(shí)施例2的假設(shè)相同，uj＝|vac|，uj2≈|vac|。忽略Qjb3的集電極-發(fā)射極導(dǎo)通壓降，假設(shè)Rjb12<<Rjb11，可推導(dǎo)得：當(dāng)且時(shí)，Qjb1截止，Qjb2截止，Qjb3導(dǎo)通，

圖11是在僅采用交流電壓控制直流電流源VCCS1(即n＝1)且負(fù)載Z1為電阻與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)復(fù)合型負(fù)載的情況下獲得的仿真波形圖。由圖11可知，當(dāng)Vac增加時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例4具有輸入電流iac包絡(luò)峰值iac_enp的增量為負(fù)數(shù)的特點(diǎn)。與本發(fā)明實(shí)施例2相比，本發(fā)明實(shí)施例4具有更高的PF值、更低的THD值和更小的輸入電流諧波量，輸入電流iac波形中的死區(qū)時(shí)間縮短了。

本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。