[發明專利]一種圖騰柱無橋功率因素校正電路

無效

• 申請號: 201110078680.5
• 申請日: 2011-03-30
• 公開（公告）號: CN102130580A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 屈云生;首福俊
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源系統北美公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術領域

本發明涉及功率電子，特別是一種圖騰柱無橋功率因素校正電路。

背景技術

圖騰柱無橋功率因素校正（Totem-pole?bridgeless?Power?Factor?Correction）電路是一種能夠同時實現高效率、高功率密度、還能減少共模噪聲的拓撲。如圖1所示，典型的圖騰柱無橋PFC電路包括串聯的兩個開關器件S1、S2和串聯的兩個整流二極管D1、D2，并按照圖1的方式連接。如果按照電流連續模式（CCM）進行工作，則一個開關器件關斷后另一開關器件緊接著導通。由于開關器件S1、S2的反向恢復時間比較長（開關器件的反向恢復特性取決于開關器件中寄生的體二極管），所以當一個開關器件在關斷之后有較長時間都處于反向恢復狀態時，其所產生的反向恢復電流將會對剛開通的另一開關器件造成不利影響。因此，圖騰柱無橋PFC電路無法工作在CCM模式，而只能一直工作在電流非連續模式（DCM）。

發明內容

本發明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種圖騰柱無橋PFC電路，解決開關器件反向恢復時間長的問題，可實現圖騰柱無橋PFC工作在電流連續模式。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種圖騰柱無橋PFC電路，包括具有第一開關管和第二開關管的開關管串聯支路以及具有第一整流二極管和第二整流二極管的整流二極管串聯支路，所述開關管串聯支路的中間節點通過電感支路連接交流電源的一端，所述整流二極管串聯支路的中間節點連接交流電源的另一端，所述開關管串聯支路和所述整流二極管串聯支路的兩端分別接正、負母線，其特征在于,所述PFC電路還包括分別串聯連接在所述第一開關管與負母線之間、所述第二開關管與正母線之間的兩個串聯二極管，以及分別并聯連接在所述第一開關管和所述第二開關管的公共端與正、負母線之間的兩個并聯二極管，其中，所述串聯二極管的極性與所述第一、第二開關管的體二極管的極性相反，與所述第一開關管對應的并聯二極管的反向恢復時間小于所述第一開關管的反向恢復時間，與所述第二開關管對應的并聯二極管的反向恢復時間小于所述第二開關管的反向恢復時間。

優選地,所述PFC電路具有并聯連接的多組開關管串聯支路和電感支路。

優選地,所述PFC電路具有并聯連接的多組開關管串聯支路、整流二極管串聯支路和電感支路。

優選地,所述并聯二極管為SiC二極管、快恢復二極管或GaN二極管。

本發明有益的技術效果是：

由于串聯二極管和并聯二極管的存在，使得第一開關管和第二開關管關斷后再次開通時，只有并聯二極管進行反向恢復，而由于并聯二極管的反向恢復特性很好，反向恢復時間小于開關管的反向恢復時間，反向恢復電流較小，不會對工作在CCM模式的圖騰柱無橋PFC電路造成破壞。

附圖說明

圖1為圖騰柱無橋PFC電路拓撲圖；

圖2為本發明一個實施例的圖騰柱無橋PFC電路拓撲圖；

圖3為圖騰柱無橋PFC電路的交錯并聯拓撲圖；

圖4為本發明另一個實施例的圖騰柱無橋PFC電路拓撲圖；

圖5為圖騰柱無橋PFC電路的并聯拓撲圖；

圖6為本發明又一個實施例的圖騰柱無橋PFC電路拓撲圖。

具體實施方式

以下通過實施例結合附圖對本發明進行進一步的詳細說明。

請參閱圖1，在一個實施例中，圖騰柱無橋PFC電路包括具有第一開關管S1和第二開關管S2的開關管串聯支路以及具有第一整流二極管D1和第二整流二極管D2的整流二極管串聯支路，開關管串聯支路的中間節點通過電感支路Ls連接交流電源的一端，整流二極管串聯支路的中間節點連接交流電源的另一端，開關管串聯支路和整流二極管串聯支路的兩端分別接正、負母線，正、負母線在輸出端還并聯連接有電容Cb和負載RL。與常規的圖騰柱無橋PFC電路不同，本實施例的PFC電路還包括分別串聯連接在第一開關管S1與負母線之間、第二開關管S2與正母線之間的兩個串聯二極管D6、D4，以及分別并聯連接在第一開關管S1和第二開關管S2的公共端與正、負母線之間的兩個并聯二極管D5、D3，其中，串聯二極管D6、D4的極性與第一、第二開關管的體二極管DS1、DS2的極性相反，與第一開關管S1對應的并聯二極管D5的反向恢復時間小于第一開關管S1的反向恢復時間（即小于其體二極管DS1的反向恢復時間），與第二開關管S2對應的并聯二極管D3的反向恢復時間小于第二開關管S2的反向恢復時間。