[發明專利]三相軟切換PFC整流器

在審

• 申請號: 201210131431.2
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN103227575A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 揚泰克·簡;米蘭·喬瓦諾維克
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/12;H02M1/44;H02M1/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

1.一種低輸入電流諧波三相升壓整流器，包括：

輸入級，用于接收與中性節點相關的三相輸入電壓；

輸出級，用于與至少一個負載耦合，所述輸出級包括與所述中性節點耦合的多個輸出電容器；

耦合在所述三相輸入電壓的對應相與所述中性節點之間的一個或多個電容器；

一個或多個切換變換級，每個切換變換級具有與所述中性節點耦合的多個開關，所述多個開關以固定占空比操作，所述固定占空比是基本上為50％的占空比，所述一個或多個變換級進一步包括與所述三相輸入電壓的對應相耦合的一個或多個升壓電感器、耦合在所述一個或多個升壓電感器與所述變換級的所述多個開關之間的一個或多個輸入橋式二極管、以及耦合在所述變換級的所述多個開關兩端的一個或多個飛跨電容器；

一個或多個控制器，用于基于所述至少一個負載或輸入電壓的狀態中的至少一個來改變所述多個開關的切換頻率；以及

一個或多個去耦級，每個去耦級包括用于將所述輸出級與所述一個或多個切換變換級中的至少一個感應去耦合的一個或多個電感元件。

2.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述多個開關的一個或多個開關在所述一個或多個開關兩端的電壓基本為零時接通。

3.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述控制器用于基于由全負載及最小輸入電壓確定的最小頻率或者由輕負載及最大輸入電壓確定的最大頻率這二者中的至少一個而改變切換頻率。

4.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述控制器用于在輕負載和無負載之間的范圍內以突發模式操作。

5.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述電感元件被磁化耦合。

6.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述輸出電容器中的每一個均用于耦合在至少一個負載兩端。

7.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述輸出電容器中的每一個的兩端的電壓基本相等。

8.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，進一步包括耦合在所述中性節點與所述輸出級的輸出電容器之間的隔離電容器。

9.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述輸出級的輸出電容器與三相四線輸入系統的輸入中性線耦合。

10.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，在所述多個開關與所述一個或多個飛跨電容器之間耦合一個或多個隔離二極管。

11.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，在所述輸入電壓與所述電容器之間耦合一個或多個涌入電流控制電路。

12.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述輸入級進一步包括輸入電磁干擾EMI濾波器。

13.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述輸入橋式二極管是同步整流器。

14.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，每個開關包括具有反并聯二極管的金屬氧化物半導體場效應晶體管MOSFET或絕緣柵雙極晶體管IGBT。

15.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述一個或多個切換變換級包括多個切換變換級，每個切換變換級與所述一個或多個去耦級中對應的一個耦合，且其中，所述控制器進一步用于以交錯或并聯方式操作所述多個切換變換級的所述多個開關。

16.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述一個或多個切換變換級包括多個切換變換級，每個切換變換級通過一個或多個隔離電容器與所述一個或多個去耦級中對應的一個耦合，且其中，所述控制器進一步用于以交錯或并聯方式操作所述多個切換變換級的所述多個開關。

17.根據權利要求1所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述電感元件包括一個或多個感應加熱線圈。

18.根據權利要求17所述的低輸入電流諧波升壓整流器，其中，所述感應加熱線圈與對應的線圈選擇開關耦合。