技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低電壓應(yīng)力的可升壓也可降壓的寬輸出電壓無(wú)橋功率因素校正電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的無(wú)橋PFC電路的輸出電壓基本只可實(shí)現(xiàn)升壓而不可降壓，因此無(wú)法滿足寬輸出電壓的應(yīng)用場(chǎng)合。近年來(lái)雖有人提出可升降壓的無(wú)橋PFC電路如CUK，SEPIC等電路，該開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力為輸入電壓和輸出電壓之和，開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力較大，電路成本較高。同時(shí)由于電路結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，在大功率場(chǎng)合應(yīng)用還需要解決元器件等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種低電壓應(yīng)力的無(wú)橋升降壓PFC電路，該電路裝置省略了輸入整流橋，降低了導(dǎo)通損耗，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出電壓可升可降的寬輸出電壓，并降低開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力，降低開(kāi)關(guān)損耗和器件使用等級(jí)，從而提高高功率因數(shù)整流變換器的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種低電壓應(yīng)力的無(wú)橋升降壓PFC電路，包括交流輸入源Vin，功率開(kāi)關(guān)管S1，功率開(kāi)關(guān)管S2，功率開(kāi)關(guān)管S3，功率開(kāi)關(guān)管S4，功率開(kāi)關(guān)管S5，功率開(kāi)關(guān)管S6，二極管D1，二極管D2，電感L1，儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻，其特征在于：所述的交流電源Vin一端接S1的發(fā)射極和S2的集電極的公共端，同時(shí)接S5的源極，S5的漏極接S6的漏極，電源另一端接功率開(kāi)關(guān)管S3的發(fā)射極和S4集電極的公共端以及電感L1的一端，L1的另一端接二極管D1陽(yáng)極和D2陰極的公共端以及S6的源極，S1、S3的集電極以及D1的陰極共同接儲(chǔ)能電容C1的正極，S2、S4發(fā)射極以及D2的陽(yáng)極共同接儲(chǔ)能電容C1的負(fù)極，等效負(fù)載R1并聯(lián)在C1兩端，S1、S2、S3、S4的柵射極，S5、S6的柵源極接各自的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)，上述交流輸入源Vin，功率開(kāi)關(guān)管S1，功率開(kāi)關(guān)管S2，功率開(kāi)關(guān)管S5，功率開(kāi)關(guān)管S6，二極管D1，二極管D2，電感L1，儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻構(gòu)成了無(wú)橋BOOST電路；交流輸入源Vin，功率開(kāi)關(guān)管S1，功率開(kāi)關(guān)管S2，功率開(kāi)關(guān)管S3，功率開(kāi)關(guān)管S4，二極管D1，二極管D2，電感L1，儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻構(gòu)成了無(wú)橋BUCK電路。

本發(fā)明的一種低電壓應(yīng)力的無(wú)橋升降壓PFC電路中，六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管高頻工作，通過(guò)選擇這六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管的通斷，當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓時(shí)，電路等效為無(wú)橋BOOST電路，當(dāng)輸入電壓高于輸出電壓時(shí)，電路等效為無(wú)橋BUCK電路。

以下為電路的九種工作模式：

電路第一種工作模式：輸入電壓小于輸出電壓，電路等效為無(wú)橋BOOST電路。交流輸入源Vin左正右負(fù)，功率開(kāi)關(guān)管S5和功率開(kāi)關(guān)管S6導(dǎo)通，其余功率開(kāi)關(guān)管和二極管關(guān)斷。交流輸入源Vin通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S5和功率開(kāi)關(guān)管S6給電感L1充電，儲(chǔ)能電容C1給等效負(fù)載電阻提供能量。

電路的第二種工作模式：輸入電壓小于輸出電壓，電路等效為無(wú)橋BOOST電路。交流輸入源Vin左正右負(fù)，功率開(kāi)關(guān)管S1和二極管D2導(dǎo)通，其余功率開(kāi)關(guān)管和二極管關(guān)斷。交流輸入源Vin和電感L1上儲(chǔ)存的能量通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S1和二極管D2傳遞給儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻。

電路的第三種工作模式：輸入電壓小于輸出電壓，電路等效為無(wú)橋BOOST電路。交流輸入源Vin左負(fù)右正，功率開(kāi)關(guān)管S5和功率開(kāi)關(guān)管S6導(dǎo)通，其余功率開(kāi)關(guān)管和二極管關(guān)斷。交流輸入源Vin通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S5和功率開(kāi)關(guān)管S6給電感L1充電，儲(chǔ)能電容C1給等效負(fù)載電阻提供能量。

電路的第四種工作模式：輸入電壓小于輸出電壓，電路等效為無(wú)橋BOOST電路。交流輸入源Vin左負(fù)右正，功率開(kāi)關(guān)管S2和二極管D1導(dǎo)通，其余功率開(kāi)關(guān)管和二極管關(guān)斷。交流輸入源Vin和電感L1上儲(chǔ)存的能量通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S2和二極管D1傳遞給儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻。

電路的第五種工作模式：輸入電壓大于輸出電壓，電路等效為無(wú)橋BUCK電路。交流輸入源Vin左正右負(fù)，功率開(kāi)關(guān)管S1和二極管D2導(dǎo)通，其余功率開(kāi)關(guān)管和二極管關(guān)斷。交流輸入源Vin通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S1和二極管D2給電感L1充電，并將能量傳遞給儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻。

電路的第六種工作模式：輸入電壓大于輸出電壓，電路等效為無(wú)橋BUCK電路。交流輸入源Vin左正右負(fù)，功率開(kāi)關(guān)管S3和二極管D2導(dǎo)通，其余功率開(kāi)關(guān)管和二極管關(guān)斷。儲(chǔ)存在電感L1上的能量通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S3和二極管D2傳遞給儲(chǔ)能電容C1和等效負(fù)載電阻。