[發明專利]一種功率因數矯正變換器和電源及其控制方法

有效

• 申請號: 201010516343.5
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN101969271A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 陳文彬;黃伯寧
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M7/217;H02M1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電路領域，尤其涉及一種功率因數矯正變換器和電源及其控制方法。

背景技術

節能減排是全球化發展一種趨勢，在通信領域電源的轉換效率是其中重要的一個環節。電源的高效率一方面依賴功率器件的提升；另一方面就是電源拓撲的應用。

為了提高電源轉換的效率，現有技術中，業界廠家從傳統的無橋電路衍生出各種改進型的無橋功率因數矯正(PFC，Power?Factor?Correct)電路，現有技術中的一種無橋PFC電路如圖1所示，其中，L01和L02是開關直流升壓(Boost)電路電感，S01和S02是PFC主開關管，D01和D02是Boost電源整流二極管，D03和D04是續流二極管，D05和D06不參與正常工作，只在浪涌防護中起作用，工作原理如下：

在正半周，S01導通，電源通過S01和D04對電感L01進行充電儲能，電流達到設定值時S01關斷，L01電源反向，與電源串聯通過D01和D04對儲能電容充電和對后級的變換電源傳遞能量。電源電感電流下降到設定值，S01再導通對電感L01再充電儲能，如此周而復始。在正半周，S02、D02、D03和L02不參與工作。

在負半周，S02與S01、D03與D04、L01與L02工作對稱，工作原理與正半周一致。在負半周，S01、D01、D04和L01不參與工作。

在電路損耗方面，以正半周為例，導通儲能階段，電流串聯通過L01、S01和D04三個器件；在開關管截止能量傳遞階段，電流串聯通過L01、D01和D04三個器件。

但是，上述現有技術中，在橋臂上所使用的二極管D01以及D02是碳化硅二極管，由于碳化硅二極管的成本比較高，所以使得整個無橋PFC電路的成本提高；

其次，由于碳化硅二極管的壓降比較大，所以使得電流串聯通過D01或D02時損耗較多的能量，從而降低了電源轉換效率。

發明內容

本發明實施例提供了一種功率因數矯正變換器和電源及其控制方法，能夠降低成本，且提高電源轉換效率。

本發明實施例提供的功率因數矯正變換器，包括：交錯控制管組、交流電源、第一電感、第二電感、第三電感、電容、第一橋臂以及第二橋臂；所述第一橋臂包括串聯的第一開關管以及第二開關管；所述第二橋臂包括串聯的第三開關管以及第四開關管；所述交錯控制管組、所述第一橋臂、所述第二橋臂以及所述電容之間相互并聯；所述交流電源與所述第一電感串聯，所述第二電感和所述第三電感并聯后與所述第一電感串聯；所述第二電感與所述第一橋臂連接，所述第三電感與所述第二橋臂連接；所述交流電源與所述第一電感串聯后與所述交錯控制管組連接。

本發明實施例提供了一種電源，包括本發明實施例提供的功率因數矯正變換器。

本發明實施例提供的功率因數矯正變換器控制方法，包括：閉合第二開關管以及第三開關管，斷開第一開關管以及第四開關管，為第一電感以及第二電感充電，同時為第三電感放電；閉合第一開關管以及第三開關管，斷開第二開關管以及第四開關管，為第一電感、第二電感以及第三電感放電；閉合第一開關管以及第四開關管，斷開第二開關管以及第三開關管，為第二電感放電，同時為第一電感以及第三電感充電；閉合第一開關管以及第三開關管，斷開第二開關管以及第四開關管，為所述第一電感、第二電感以及第三電感放電。

本發明實施例提供的功率因數矯正變換器控制方法，包括：閉合第二開關管以及第三開關管，斷開第一開關管以及第四開關管，為第一電感以及第二電感充電，同時為第三電感放電；閉合第二開關管以及第四開關管，斷開第一開關管以及第三開關管，為第一電感、第二電感以及第三電感充電；閉合第一開關管以及第四開關管，斷開第二開關管以及第三開關管，為第二電感放電，同時為第一電感以及第三電感充電；閉合第二開關管以及第四開關管，斷開第一開關管以及第三開關管，為第一電感、第二電感以及第三電感充電。

本發明實施例提供的功率因數矯正變換器控制方法，包括：閉合第一開關管以及第四開關管，斷開第二開關管以及第三開關管，為第三電感放電，為第一電感以及第二電感充電；閉合第二開關管以及第四開關管，斷開第一開關管以及第三開關管，為第一電感、第二電感以及第三電感放電；閉合第二開關管以及第三開關管，斷開第一開關管以及第四開關管，為第二電感放電，同時為第一電感以及第三電感充電；閉合第二開關管以及第四開關管，斷開第一開關管以及第三開關管，為所述第一電感、第二電感以及第三電感放電。