本發明涉及的是一種電力電子技術領域的AC-DC變換器，具體是一種無源整流電路，即能夠獲得較高直流電壓輸出的整流電路。
背景技術：
隨著電力電子變換技術的發展，出現了許多需要高壓直流電壓的直流電源場合，如激光電源、臭氧發生器、等離子切割機引弧器等。截至目前，支持較大功率輸出的升壓電路的構成方式大致包括以下兩類：（1）利用電感器件和變壓器升壓的有源或無源方案；（2）直流變換器輸出端并聯的有源或無源方案。前者升壓能力有限，后者需要考慮變換器輸出均壓問題，各有利弊，但是它們的共同之處是電路結構復雜，而且控制難度較高。隨著實踐應用的擴大，設計一種結構簡單、具有較強升壓能力的無源整流電路已經成為本領域技術人員的當務考慮之一。經過對現有技術的檢索發現，公開號為201063536的實用新型專利《一種具有有源功率因數校正的電源轉換器》中公開了一種傳統兩級倍壓整流電路，升壓能力較低。公開號為101783599A的發明專利《一種倍壓整流電路》中公開了一種整流電路即AC-DC電路，電路結構較為負載，13.56MHz信號輸入，支持功率等級較低，升壓能力較高。同時由公開了一種DC-DC電路，具有較高的升壓能力，需要三路電源：直流電壓源、兩路相位錯開的脈沖信號，支持功率等級較低。基于以上分析，對于高壓直流電源的應用場合，需要推出一種簡單易行、安全可靠、成本低廉和升壓能力強的無源整流電路。
技術實現要素：
本發明針對現有技術的上述不足，提出了一種無源整流電路，使其實現高壓直流電 壓輸出，具有結構簡單、控制容易、成本低廉和升壓比例高的優點。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：交流電源和整流電路，所述的交流電源包括：第一電壓源和第二電壓源，二者共地；所述的整流電路由依次級聯的四只或以上整流單元和一只續流單元構成；其中：第一整流單元包括第一二極管和第一電解電容E1，其中第一二極管的陰極與第一電解電容E1的正極相連后與第二整流單元的第二二極管的陽極相連，第一二極管的陽極與交流電源的第一電壓源的輸出端相連，第一電解電容E1的負極與交流電源的第二電壓源的輸出端相連；第二整流單元包括第二二極管和第二電解電容，其中第二二極管的陰極與第二電解電容的正極相連后與第三整流單元的第三二極管的陽極相連，第二電解電容的負極與交流電源的第一電壓源的輸出端相連；第三整流單元包括第三二極管和第三電解電容，其中第三二極管的陰極與第三電解電容的正極相連后與第四整流單元的第四二極管的陽極相連，第三電解電容的負極與交流電源的第二電壓源的輸出端相連；第四整流單元包括第四二極管和第四電解電容，其中第四二極管的陰極與第四電解電容的正極相連后與續流單元的第五二極管的陰極相連，形成輸出正極，第四電解電容的負極與交流電源的第一電壓源的輸出端相連，形成輸出負極；所述的續流單元包括第五二極管，其中第五二極管的陰極形成輸出正極，其陽極形成輸出負極。優選的，所述的交流電源為兩相具有相位差的正弦或方波交流電壓源。本發明的無源整流電路：（1）整流電路中的奇數整流單元，在交流電源中第一電壓源正半周和第二電壓源負半周時，交流電源為第一電解電容E1充電，偶數整流單元中的電解電容電壓與電源電壓順次串聯，為后級奇數整流單元中的電解電容充電；（2）整流電路中的偶數整流單元，在交流電源中第一電壓源負半周和第二電壓源正半周時，奇數整流單元中電解電容電壓與電源電壓順次串聯，經過后級偶數整流單元中二極管為相應的偶數整流單元中電解電容充電；（3）由此可見，隨著整流單元級數的增加，相應電解電容的電壓上升的幅度越大。最后一級整流單元電解電容的電壓等級最高，供后級負載使用；（4）交流電源中第一電壓源與第二電壓源可以為交流正弦波形或者交流方波均可，只需要存在相位差就能夠實現整流和升壓，整個過程是無源的，而且整流單元的 級數可以根據實際需要進行增減。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明具有整流作用，可以產生高幅值直流電壓，級數越多輸出直流電壓等級越高，具有升壓能力強、結構簡單、無需控制、成本低廉等優點。附圖說明通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：圖1為本發明實施例1的電路原理圖。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。如圖1所示，本發明一實施例提供的無源整流電路，包括：交流電源2和整流電路1，所述的交流電源2包括第一電壓源和第二電壓源，二者共地；所述的整流電路1由依次級聯的四只整流單元和一只續流單元構成；輸入兩相交流電壓，產生高壓直流電壓，供應后級負荷使用。其中：第一整流單元包括第一二極管D1和第一電解電容E1，其中第一二極管D1的陰極與第一電解電容E1的正極相連后與第二整流單元的第二二極管D2的陽極相連，第一二極管D1的陽極與交流電源2的第一電壓源的輸出端相連，第一電解電容E1的負極與交流電源2的第二電壓源的輸出端相連；第二整流單元包括第二二極管D2和第二電解電容E2，其中第二二極管D2的陰極與第二電解電容E2的正極相連后與第三整流單元的第三二極管D3的陽極相連，第二電解電容E2的負極與交流電源2的第一電壓源的輸出端相連；第三整流單元包括第三二極管D3和第三電解電容E3，其中第三二極管D3的陰極與第三電解電容E3的正極相連后與第四整流單元的第四二極管D3的陽極相連，第三電解電容E3的負極與交流電源2的第二電壓源的輸出端相連；第四整流單元包括第四二極管D3和第四電解電容E3，其中第四二極管D3的陰極與第四電解電容E3的正極相連后與續流單元的第五二極管D3的陰極相連，形成輸出正極，第四電解電容E3的負極與交流電源2的第一電壓源的輸出端相連，形成輸出負極；所述的續流單元包括第五二極管D3，其中第五二極管D3的陰極形成輸出正極，其陽極形成輸出負極。具體地，在本實施例中，所采用的各個器件的參數如下：考慮標準三相交流電壓380V供電，任意兩相相角差為120°的相電壓。第一電壓源：220V；第二電壓源：220V，與第一電壓源相差120°；第一二極管D1D1：35A/100℃，兩只串聯，單只耐壓600V；第一電解電容E1E1：680μF，兩只串聯，單只耐壓450V；第二二極管D2D2：30A/100℃，四只串聯，單只耐壓600V；第三電解電容E3E3：560μF，四只串聯，單只耐壓450V；第三二極管D3D3：25A/100℃，八只串聯，單只耐壓600V；第三電解電容E3E3：470μF，八只串聯，單只耐壓450V；第四、第五二極管D3D4、D5：20A/100℃，十六只串聯，單只耐壓600V；第四電解電容E3E4：330μF，十六只串聯，單只耐壓450V；本實施例通過以下步驟進行工作：（1）本實施例整流電路中的整流單元分為奇數整流單元1和3、偶數整流單元2和4，根據需要可以單個增加或成對增加；（2）在交流電源22中第一電壓源正半周和第二電壓源負半周時，偶數整流單元中的電解電容電壓與電源電壓順次串聯，為后級奇數整流單元中的電解電容充電，其中包括為第一整流單元中電解電容充電；（3）在交流電源2中第一電壓源負半周和第二電壓源正半周時，奇數整流單元中電解電容電壓與電源電壓順次串聯，為后級偶數整流單元中的電解電容充電。在本發明其他實施例中，整流單元也可以是5個或者5個以上，增加的第五、第六……整流單元結構與上述第二、第三整流單元結構和連接方式相同，不再贅述。本發明無源整流電路：僅僅采用二極管和電解電容既可以實現對具有相位差的交流 電壓的整流和升壓作用，整個電路非常簡單，設計并不復雜，而且便于增減整流單元級數，已獲得仿真分析和實驗初步驗證。以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。