[發明專利]一種三態直/直變換器及其控制方法

有效

• 申請號: 201310208080.5
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103269160A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 陳榮;姚志壘;陳益飛;闞加榮;卞金洪
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

技術領域

本發明屬于偽連續導電模式變換電路技術領域，具體涉及一種三態直/直變換器及其控制方法。

背景技術

目前，在傳統不控整流電路中，因為電網輸入電流所存在諧波，對電力系統產生嚴重的污染，影響電力系統的穩定、高效運行。為了減小整流負載對電力系統產生的諧波污染，提高電力系統傳輸的電能質量，需要在整流電路后采用帶功率因數校正的變換電路，或者直接采用具有功率因數調整的全控整流電路。但不論如何，不控整流電路因其結構簡單、工作可靠、構成成本低廉而深受公眾的喜愛，使用也十分廣泛。

功率因數校正廣泛使用的變換電路主要以Boost升壓變換電路為主，兼而有兩管Back-Boost變換電路實現輸入電路的功率因數校正。其中，平均電流控制的Boost變換器因其具有良好的穩定性能以及對噪聲的不敏感，已經成為功率因數校正的首選結構。在功率因數校正控制過程中，電流的控制方式有電流連續模式（CCM）、電流斷續模式（DCM）、偽連續導電模式（PCCM）。與DCM變換器相比，PCCM變換器有較大的帶載能力，優于CCM和DCM的動態響應速度。因此，偽連續導電模式得到大家的關注。

文獻1[具有快速動態響應的三態功率因數校正變換器，電機與控制學報，2011年1月，Vol.15No.1:13-19]介紹了Boost三態升壓變換應用于整流電路的功率因數校正，文獻2[兩開關偽連續導電模式Back-Boost功率因數校正變換器，中國電機工程學報，2012年3月，Vol.32No.9:56-64]介紹了兩開關Back-Boost變換電路實現整流電路的功率因數校正。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種三態直/直變換器，通過偽連續導電模式變換電路實現整流電路的功率因數校正。本發明的另一目的是提供一種上述三態直/直變換器的控制方法。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種三態直/直變換器，由兩只開關管VT₁和VT₂、兩只二極管D₁和D₂、儲能電感L、濾波電容C和各元器件之間的連接電路組成，所述的連接電路借助于兩只開關管VT₁和VT₂的開通與關斷組合出變換器電路三種工作模態，分別是電感電流線性上升模態、電感電流線性下降模態、電感電流慣性模態。

所述的連接電路具體為：輸入電路正極與開關管VT₁集電極相連，開關管VT₁的發射極與二極管D₁的陰極相連，二極管D₁的陽極與輸出端負極相連；輸入電路負極與二極管D₂的陽極相連，二極管D₂的陰極與輸出電路正極相連；儲能電感L的一端連接在開關管VT₁發射極與二極管D₁陰極的共同端，另一端連接在輸入電路負極與二極管D₂陽極的共同端；濾波電容C連接在輸出電路的正極和負極之間；開關管VT₂的發射極連接在二極管D₁陽極與濾波電容C的共同端，開關管VT₂的集電極連接在二極管D₂陽極與輸入電路負極的共同端。

所述的連接電路具體為：輸入電路正極與開關管VT₁集電極相連，開關管VT₁的發射極與二極管D₁的陰極相連，二極管D₁的陽極與輸出端負極相連；輸入電路負極與輸出電路正極相連；儲能電感L的一端連接在開關管VT₁發射極與二極管D₁陰極的共同端，另一端連接在輸入電路負極；濾波電容C連接在輸出電路的正極和負極之間；開關管VT₂的集電極連接在儲能電感L與濾波電容C的共同端，開關管VT₂的發射極與二極管D₂陽極相連，二極管D₂陰極連接在開關管VT₁的發射極與二極管D₁陰極的共同端。