[發明專利]交流整流電源的雙向電流交錯控制電路

有效

• 申請號: 201110149196.7
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102208876A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 朱昌亞;洪光岱;湯能文
• 申請（專利權）人: 天寶電子（惠州）有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及有源功率因數校正技術和交流整流電源技術領域，具體是指能根據檢測到的交流電的雙向電流信號而交錯輸出工頻信號和高頻PWM信號以及同步整流信號去控制兩只低頻開關和兩只高頻PWM開關以及兩只同步整流管工作，實現交流整流電源的有源功率因數校正和同步整流功能的一種控制電路。

背景技術

現有的交流整流電源一般采用整流橋整流，需要直流電壓穩定且具有高功率因數則采用先將交流經整流橋整流再經BOOST升壓變換后輸出穩定直流，以上模式交流整流電源中最少有2個整流二極管導通損耗，占到總損耗的20%以上，?為了提高功率因數和效率，出現了無整流橋且帶功率因數校正功能的交流整流電源，能顯著提高效率，但現有技術不能完全減少整流二極管導通損耗。

申請號為200910150125的發明專利公開了一種無橋功率因數校正電路及其控制方法，該技術的關鍵附圖如附圖1、圖2、圖3所示，從附圖1、圖2中分析可以知道，開關S1、S2、S3、S4的由控制單元驅動，開關S1、S2、S3、S4有一個公共連接端，開關S1、S2、S3、S4的驅動信號都是以這個公共連接端為參考地，因此，可以確定，開關S1、S2可以是場效應管,也可以是絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，但開關S3、S4最好是用N溝道場效應管，用絕緣柵雙極晶體管不合適，IGBT的工作特性決定了受控電流只能從集電極流向發射極，如IGBT內集成反向并聯二極管，則反向電流經反向并聯二極管流通，按圖1、圖2的連接方法，開關S3、S4用IGBT沒有意義，仍然存在二極管的導通損耗，還不如直接用快速低正向壓降的二極管，損耗更小。在工作電流比較大的情況下，場效應管的導通損耗比IGBT要高，在高溫下，場效應管損耗還會增加，而IGBT會降低。另外，該申請中，電路不論工作在何種模式，至少有一個二極管串聯在電路回路中。因此，申請號為200910150125的發明專利不能使效率達到最高，控制單元只能驅動共發射極的IGBT或共源極的場效應管，不能驅動不共發射極的IGBT或不共源極的場效應管。圖3是該申請的控制單元實現在市電過零點設置死區時間并檢測交流正負半周信號進而控制開關S3、S4的導通和關斷功能的流程圖，控制過程和控制電路均比較復雜。

發明內容

本發明需解決的技術問題是提供一種交流整流電源的雙向電流交錯控制電路，該電路能夠實現：

（1）、根據檢測到的交流電的雙向電流信號產生交錯輸出的工頻信號和高頻PWM信號以及同步整流信號等時序邏輯信號，進而去控制驅動兩只低頻開關和兩只高頻PWM開關以及兩只同步整流管交替工作，實現交流整流電源的有源功率因數校正和同步整流功能；

（2）、采用簡單可靠的電路檢測交流電的正反向電流信號，進而產生交替工作的控制開關之間需要的死區控制時間并根據實際需要來調整；

（3）、能隔離驅動多個發射極和控制電路地端不相連的絕緣柵雙極晶體管（IGBT）；

（4）、能實現用一個電流檢測輸入端口檢測交替工作的升壓儲能電感電流。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

提供一種交流整流電源的雙向電流交錯控制電路，其與交流整流電路連接用于驅動交流整流電路中的同步整流管及控制開關管；所述電路包括：

PFC控制電路單元，具有電壓信號反饋端VFB、電流信號反饋端ISNS、電源正端VC1、電源負端VE1、PWM信號輸出端Gate，其接收輸出電壓檢測電路、電流信號檢測電路檢測信號，處理后輸出PWM信號給下述分相及死區時間控制電路；

分相及死區時間控制電路，接收上述PFC控制電路單元信號，進行正反相及延時處理后輸出給高頻PWM驅動控制電路單元及同步整流驅動控制電路單元；

交流雙向電流檢測及控制電路，輸入端連接交流電源端AC1、AC2，用于檢測交流電源方向，其輸出端CA、CB同時連接高頻PWM驅動控制電路單元、工頻交錯驅動控制電路單元及同步整流驅動控制電路單元，輸出交錯控制信號供三者控制使用；

高頻PWM驅動控制電路單元，具有電源正輸入端VC2、電源負輸入端VE2、PWM信號輸入端INA、INB和交錯信號輸入端FENA、FENB，其接收分相及死區時間控制電路、交流雙向電流檢測及控制電路信號，將信號調制成高頻PWM信號后通過隔離輸出端Gate1、Gate2輸出控制升壓電路的兩只控制開關管工作；