[實(shí)用新型]一種無橋PFC轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420365505.3
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN203942441U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓軍良;王大虎;白萬備
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種無橋PFC轉(zhuǎn)換器，屬于電力電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力電子裝置的大量頻繁使用，給電網(wǎng)造成了很嚴(yán)重的諧波污染，因此必須引入功率因數(shù)校正（PFC）電路，使其輸入電流諧波滿足國家規(guī)定的諧波要求。傳統(tǒng)PFC轉(zhuǎn)換器采用整流橋的結(jié)構(gòu)，在能量轉(zhuǎn)換的通道上要經(jīng)過2個(gè)整流二極管和一個(gè)開關(guān)器件，或者經(jīng)過2個(gè)整流二極管和一個(gè)高速開關(guān)二極管，存在著轉(zhuǎn)換效率低的問題。隨著對轉(zhuǎn)換效率要求的提高，由傳統(tǒng)PFC轉(zhuǎn)換器拓?fù)溲苌鴣淼臒o橋PFC轉(zhuǎn)換器逐漸成為研究的熱點(diǎn)。它略掉了傳統(tǒng)PFC轉(zhuǎn)換器的整流橋，減少了一個(gè)二極管的通態(tài)損耗，提高了轉(zhuǎn)換效率，但當(dāng)前常用的無橋PFC轉(zhuǎn)換器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在著電流采樣困難以及控制復(fù)雜的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提出一種無橋PFC轉(zhuǎn)換器，提供一種轉(zhuǎn)換效率高、電流采樣方便、電路實(shí)現(xiàn)簡單、控制方便的無橋PFC轉(zhuǎn)換器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種無橋PFC轉(zhuǎn)換器，包括第一電感、第一開關(guān)器件、第一二極管、第二開關(guān)器件、第二二極管以及第三二極管、第四二極管，

所述第一電感的一端和交流輸入電源的一端連接，所述第一電感的另一端和第一開關(guān)器件的一端、第一二極管的陽極、第三二極管的陰極連接，交流輸入電源的另一端和第二二開關(guān)器件的一端、第二二極管的陽極、第四二極管的陰極連接，第一二極管的陰極、第二二極管的陰極和直流母線的正極連接，第一開關(guān)器件的另一端、第二開關(guān)器件的另一端、第三二極管的陽極、第四二極管的陽極和直流母線的負(fù)極連接。

所述第一開關(guān)器件和所述第一二極管構(gòu)成第一橋臂，所述第二開關(guān)器件和所述第二二極管構(gòu)成第二橋臂，所述第三二極管和所述第四二極管分別構(gòu)成正負(fù)半周的電流回路通道。

還包括電流采樣單元，所述電流采樣單元的一端和直流母線的負(fù)極連接，所述電流采樣單元的另一端和所述第三二極管的陽極、所述第四二極管的陽極連接。

優(yōu)選地，所述電流采樣單元采用串聯(lián)采樣電阻和運(yùn)算放大器構(gòu)成的采樣電路，采樣精度高，成本更低。

優(yōu)選地，所述第三二極管、所述第四二極管為工頻整流二極管。工頻整流二極管比高速開關(guān)二極管的前向壓降低，從而功率損耗降低。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)器件、所述第二開關(guān)器件為IGBT或MOSFET。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)器件和所述第二開關(guān)器件采用同一PWM信號驅(qū)動，只需一路PWM信號、一個(gè)驅(qū)動電路即可實(shí)現(xiàn)對兩個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動，控制單元只需一個(gè)PWM信號端口就可以實(shí)現(xiàn)對無橋PFC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制。

本實(shí)用新型提出的一種無橋PFC轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換效率高，便于通過由采樣電阻和運(yùn)算放大器構(gòu)成的采樣電路來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸入電流采樣，電流采樣方便，不需要專門的電流傳感器即可實(shí)現(xiàn)高精度的電流采樣，電路實(shí)現(xiàn)簡單，工作可靠。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1是本實(shí)用新型的無橋PFC轉(zhuǎn)換器的第一種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型的無橋PFC轉(zhuǎn)換器的第二種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型的無橋PFC轉(zhuǎn)換器的電流采樣單元的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型的無橋PFC轉(zhuǎn)換器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，包括電感L1、第一開關(guān)器件S1、第一二極管D1、第二開關(guān)器件S2、第二二極管D2以及第三二極管D3、第四二極管D4和電流采樣單元。

電感L1的一端和交流輸入電源的一端連接，電感L1的另一端和第一開關(guān)器件S1的一端、第一二極管D1的陽極、第三二極管D3的陰極連接，交流輸入電源的另一端和第二二開關(guān)器件S2的一端、第二二極管D2的陽極、第四二極管D4的陰極連接，第一二極管D1的陰極、第二二極管D2的陰極和直流母線的正極連接。第一開關(guān)器件S1的另一端、第二開關(guān)器件S2的另一端和直流母線負(fù)極連接。第三二極管D3的陽極、第四二極管D4的陽極和電流采樣單元的一端連接，電流采樣單元的令一端和流母線負(fù)極連接。第一開關(guān)器件和第一二極管構(gòu)成第一橋臂，第二開關(guān)器件和第二二極管構(gòu)成第二橋臂，第三二極管和第四二極管分別構(gòu)成正負(fù)半周的電流回路通道。