[發明專利]三相整流電路

無效

• 申請號: 201210149108.8
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN103427684A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 言超;張文新;葉益青;應建平
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 劉曉飛;張龍哺

技術領域

本發明一般性涉及AC/DC轉換器電路，尤其涉及一種三相整流電路，其利用三相功率因數校正（PFC）電路將AC輸入電壓整流為DC電壓。

背景技術

AC/DC轉換器為將交流電源（AC）信號轉換為直流電（DC）信號的電子裝置。AC/DC轉換器對于以AC電源作為電源而使用DC電壓工作的電子設備（諸如計算機服務器或工作站）而言是至關重要的。此外，其它既使用AC電源又使用可充電電池作為電源的電子設備也需要AC/DC轉換器。例如，諸如移動電話和筆記本電腦等便攜式電子設備可在AC電源不可用時使用電池供應的DC電源，但也可使用AC電源作為電源來工作和/或為電池充電。在這種情況下，須將AC電壓轉換為用于便攜式電子設備的工作或對電池進行充電的DC電壓。

通常，由于電力電子變換器對電網產生諧波污染的原因，AC/DC轉換器使用了功率因數校正（PFC）電路。傳統AC/DC轉換器使用單相系統，其包括單相PFC電路、高壓DC鏈路（link）以及DC/DC轉換器。單相PFC電路執行AC/DC轉換，將來自AC電源的AC電壓轉換為高電壓DC信號，并通過高壓DC鏈路將該高電壓DC信號發送給DC/DC轉換器。然后，DC/DC轉換器將高電壓DC信號轉換為電子設備所需的DC電壓。然而，單相系統的輸出額定功率會受到限制。

隨著日益增加的對AC/DC轉換器的高輸出功率的需求，三相PFC電路廣泛用于執行AC/DC轉換。在實際使用中，三相PFC電路的拓撲可為各種不同的電路布局。一方面，總是優選采用簡單的三相PFC電路的電路布局，但是簡單的電路布局通常會導致諸如相對低的效率和高諧波電流這樣的問題。另一方面，采用更復雜的電路布局來提高三相PFC電路的效率將會產生另外不同的問題，如增加了電路成本和電路控制的復雜性以及降低了AC/DC轉換器可靠性。

此外，三相PFC電路產生更高的輸出DC電壓，通常在800V的范圍內。因而，當AC/DC轉換器使用三相PFC電路來代替單相PFC電路時，需將DC/DC轉換器替換掉，以經受住由三相PFC電路產生的更高的輸出DC電壓。解決這個問題的一個方式是在AC/DC轉換器中使用高電壓電路元件（如1200V的元件）來代替600V的元件。然而，1200V的元件不像600的元件那樣被普遍使用，因而AC/DC轉換器會由于1200V的元件的成本增加而花費更多。另一種方式是使用一般的600V的元件而采用更復雜的電路布局。然而，在這種方式下，電路元件的數量會增加，因而會變得更加難以控制。

因此，迄今未解決的需求存在于現有技術中，以解決上述提及的缺點和不足。

發明內容

本發明在一個方案中涉及具有三個輸入端和兩個輸出端的三相整流電路包括三相二極管橋和三個開關電路。所述三相二極管橋具有三個電性并聯至所述兩個輸出端的第一二極管對，其中每個第一二極管對具有兩個串聯的第一二極管，所述兩個第一二極管之間限定第一節點，并且每個第一二極管對在所述第一節點處電性連接至相應的輸入端。每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在所述第一端和所述第二端之間的開關，并且每個開關電路耦接至相應的第一二極管對，使得所述第一端電性連接至位于所述相應的第一二極管對中的一個第一二級管和所述第一節點之間的第二節點，以及使得所述第二端電性連接至位于所述相應的第一二極管對中的另一個第一二級管和所述第一節點之間的第三節點。另外，所述三相整流電路可具有電壓源，所述電壓源電性并聯在所述兩個輸出端之間，并電性連接至每個開關電路。在一個實施例中，所述三個開關電路的多個開關中的每一個包括MOS開關或IGBT開關。

此外，所述三相二極管橋可具有三對第二二極管，其中每對第二二極管具有兩個第二二極管，一個第二二極管電性連接在所述相應的第一二極管對的所述第一節點和所述第二節點之間，以及另一個第二二極管電性連接在所述相應的第一二極管對的所述第一節點和所述第三節點之間。在一個實施例中，所述三個第一二極管對的所有第一二極管包括快恢復二極管，并且所述三個第二二極管對的所有第二二極管包括慢恢復二極管。

在一個實施例中，所述電壓源包括兩個串聯的極化電容器，所述兩個極化電容器之間限定第四節點，并且所述電壓源在所述第四節點處電性連接至所述開關電路中的每一個。