[發明專利]一種多態功率因數校正電路和電力變換設備

有效

• 申請號: 201410307423.8
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN105322776B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 武志賢
• 申請（專利權）人: 維諦技術有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

1.一種多態功率因數校正PFC電路，其特征在于，包括兩個防反灌元件和兩個母線電容，所述兩個母線電容串聯在所述多態PFC電路的兩個輸出端之間，還包括兩個多態開關電路；

每個多態開關電路中包括一個變壓器和n個橋臂，每個多態開關中的n個橋臂并聯后連接在所述多態PFC電路的一個輸出端與所述兩個母線電容的中點之間，每個多態開關中的n個橋臂并聯后連接的所述多態PFC電路的輸出端不同；每個橋臂均包含一個可控開關元件和一個整流元件，該可控開關元件的一端與該整流元件的一端相連，該可控開關元件的另一端為該橋臂的一端，該整流元件的另一端為該橋臂的另一端；且每個橋臂中的可控開關元件連接所述兩個母線電容的中點；n為不小于2的整數；

當n＝2時，每個防反灌元件連接在，一個不同的多態開關電路中的變壓器的原邊繞組的同名端與該變壓器的副邊繞組的異名端相連的接線端與交流電壓源的第一輸出端之間；該變壓器的原邊繞組的異名端及其副邊繞組的同名端分別連接該多態開關電路中的不同連接點；該變壓器的原邊繞組的匝數與其副邊繞組的匝數相等；

當n≥3時，每個防反灌元件連接在，一個不同的多態開關電路中的變壓器的n個原邊繞組的同名端相連的接線端與所述交流電壓源的第一輸出端之間，每個變壓器的n個副邊繞組首尾連接構成電回路；該變壓器的n個原邊繞組的異名端分別連接該多態開關電路中的不同連接點；該變壓器的原邊繞組的匝數與副邊繞組的匝數相等；

其中，針對任一多態開關電路，所述多態開關電路的每一個橋臂中包括一個連接點，該連接點是該橋臂中的可控開關元件和該橋臂中的整流元件相連的連接點；所述交流電壓源的第二輸出端連接所述兩個母線電容的中點。

2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路中還包括兩個電感；

當n＝2時，每個防反灌元件通過一個不同的電感連接一個多態開關電路中的變壓器的原邊繞組的同名端與其副邊繞組的異名端相連的接線端；

當n≥3時，每個防反灌元件通過一個不同的電感連接一個多態開關電路中的變壓器的n個原邊繞組的同名端相連的接線端。

3.如權利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述交流電壓源的兩端之間連接電磁干擾濾波器；

所述電磁干擾濾波器，用于降低包含所述多態PFC電路的系統的共模和差模噪聲。

4.如權利要求3所述的電路，其特征在于，每個多態開關電路中的不同橋臂中的可控開關元件接收的驅動信號的相位差為360°/n。

5.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述可控開關元件為以下元器件中的一種：

硅基金屬-氧化層半導體場效晶體管、碳化硅基金屬-氧化層半導體場效晶體管、氮化鎵基金屬-氧化層半導體場效晶體管、絕緣柵雙極晶體管、結型場效應晶體管、集成門極換流晶閘管、場控晶閘管和絕緣柵場效應管。

6.一種電力變換設備，其特征在于，包括如權利要求1～5任一所述的多態功率因數校正PFC電路。

7.一種用于三相交流電中的功率因數校正PFC電路，其特征在于，包括三個如權利要求1～5任一所述的多態PFC電路；

三個多態PFC電路中輸出正電壓的輸出端相連，三個多態PFC電路中輸出負電壓的輸出端相連；

每個多態PFC電路連接的交流電壓源的第一輸出端為三相交流電中的一相電壓的輸出端；三個多態PFC電路中的母線電容的中點相連。

8.如權利要求7所述的電路，其特征在于，每個多態PFC電路連接的交流電壓源的第二輸出端均為三相交流電的公共點。

9.一種電力變換設備，其特征在于，包括如權利要求7或8所述的用于三相交流電中的功率因數校正PFC電路。