[實(shí)用新型]一種單級高功率因數(shù)半橋串聯(lián)諧振DC／DC變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720588161.6
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN207868995U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝勇;熊浩然;方宇;鄭金燕
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京中新達(dá)專利代理有限公司 32226
• 代理人: 孫鷗;朱杰

本實(shí)用新型涉及一種單級高功率因數(shù)半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器。本實(shí)用新型把高頻電荷泵技術(shù)和半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器相結(jié)合，把半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器中諧振電感電流波形作為高頻電荷泵功率因數(shù)校正電路中的高頻交流源，半橋電路中的功率開關(guān)也用于高頻電荷泵電路中，這樣形成了單級高功率因數(shù)半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器。本實(shí)用新型克服了過去兩級方案功率元件增多、成本上升、效率下降和可靠性降低的缺陷。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器中引入電荷泵技術(shù)，只需添加幾個(gè)電感、電容和二極管元件，而主功率開關(guān)器件和控制方式保持不變。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于交流/直流(AC/DC)、直流/直流(DC/DC)變換器領(lǐng)域，具體涉及一種單級高功率因數(shù)半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器。

背景技術(shù)

半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器應(yīng)用廣泛，但半橋串聯(lián)諧振變換器輸入直流電源通常采用二極管整流濾波的方法，造成交流輸入端諧波成分大、功率因數(shù)低下。

在本實(shí)用新型發(fā)明之前，通常使用兩級方案，即在第一級使用有源功率因數(shù)校正技術(shù)(Active Power Factor Correction，APFC)，第二級為半橋串聯(lián)諧振 DC/DC變換器。這樣雖然解決功率因數(shù)低下的問題，但增加了APFC主電路和控制電路，兩級方案功率元件增多，成本上升，效率下降，可靠性也有所降低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的就在于克服上述缺陷，研制一種單級高功率因數(shù)半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種單級高功率因數(shù)半橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器，其主要技術(shù)特征在于：輸入交流電源(Vi)依次連接輸入端濾波電感(L3)、輸入端濾波電容(C6)、工頻整流橋(D5-D8)、第一電感(L1)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、第三電容(C3)、第一功率開關(guān)管(M1)、第一二極管 (D1)、第二功率開關(guān)管(M2)、第二二極管(D2)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第二電感(L2)、變壓器(T)、高頻整流橋(D9-D12)、第七電容(C7)和負(fù)載(R1)。所述輸入交流電源(Vi)經(jīng)輸入端濾波電感(L3)和輸入端濾波電容(C6)濾除高頻紋波后送入工頻整流橋(D5-D8)整流成全波波形，整流后的全波波形輸入到由第一電感(L1)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、第三電容(C3)、第一功率開關(guān)管(M1)、第一二極管(D1)、第二功率開關(guān)管(M2)、第二二極管(D2)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第二電感(L2)、變壓器(T)、高頻整流橋(D9-D12)、第七電容(C7)和負(fù)載(R1)組成的電荷泵高功率因數(shù)半橋變換器。

所述輸入端濾波電感(L3)一端與輸入交流電源(Vi)一端相連接，輸入端濾波電感(L3)另一端與輸入端濾波電容(C6)、第八二極管(D8)陰極、第六二極管(D6)陽極相連；濾波電容(C6)的另一端與第五二極管(D5)陽極、第七二極管(D7)陰極、輸入交流電源(Vi)另一端相連。