[發明專利]用于三相輸入的開關電源電路

有效

• 申請號: 201810317311.9
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108494274B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 李韌紅;沈卓
• 申請（專利權）人: 上海推拓科技有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/158;H02M1/42;H02M1/44
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種用于三相輸入的開關電源電路，包含第一輸入整流電路、第一電容、Boost反饋驅動控制電路，以及一個以上的Boost轉換電路；第一輸入整流電路對第一電容充電形成第一回路；一個Boost電路中，第二輸入整流電路對第二電容充電形成第二回路，第一電感、第二電容、第一開關元件形成第二電容對第一電感充電的第三回路，第一電感、第二電容、第一電容、第一輸出整流電路形成第一電感上的電壓與第二電容上的電壓疊加后，經過第一輸出整流電路，對第一電容充電的第四回路。本發明具有高效率、高可靠、低EMI噪音、抗干擾抗浪涌能力強等優點。

技術領域

本發明涉及一種具有高效率、簡單、易控制等優點的用于三相輸入的開關電源電路，可以實現對三線制三相輸入功率因數校正，以及電壓升壓輸出的功能。

背景技術

電器設備連接于交流電網的AC-DC電源，需滿足IEC61000-3-2的對電流諧波的強制要求。針對不同的設備和應用，IEC61000-3-2提出了Class A,Class B，Class C，Class D的電流諧波的限制標準。(圖1)

當前的開關式穩壓電源技術對三相PFC的實現，主要使用三相三開關三電平PFC電路(3phase Vienna PFC電路)的方案來應對。此PFC電路功率回路經過多個整流元件和開關元件，損耗大，效率低，同時，控制復雜，又需要控制平衡輸出兩電容的電壓。參見圖2所示，由三相全波整流元件(D1，D2，D3，D4，D5，D6)中嵌入三個雙向開關組合(Q1，Q2，Q3和其周圍各4個整流元件)構成。L1，L2，L3為Boost電感，在雙向開關組合的驅動下，在輸入電壓的正負半周，分別對儲能電容C1，C2升壓轉換。

上述傳統的電路方式中，能實現很高的功率因數，能夠滿足IEC61000-3-2的要求，但會產生以下的問題：

(1)雙向開關組合中的兩個整流元件，比傳統的單相Boost電路，增加了損耗；

(2)需要考慮三相供電的相位，對三組雙向開關控制，一般需使用MCU，DSP控制；

(3)需要控制兩個輸出儲能電容(C1，C2)的電壓平衡；

(4)在實際應用中，為抑制啟動浪涌電流，需串聯兩個啟動浪涌抑制電路在C1，C2的回路中，增加損耗和成本。

(5)Boost電感置于整流電路之前，使Boost電感的交變電流和電壓始終浮動于電源內穩定的儲能電壓，造成嚴重的EMI噪音。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的發明目的在于提供一種用于三相輸入的開關電源電路，該開關電源電路具有控制簡單、高效率，低噪音、能實現功率因數校正PFC等優點。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種用于三相輸入的開關電源電路，包含第一輸入整流電路、第一電容、Boost反饋驅動控制電路，以及三個以上的Boost轉換電路；

第一輸入整流電路對輸入電壓進行整流后與第一電容形成對第一電容充電的第一回路；

各Boost轉換電路分別用于對一個單相輸入作升壓轉換，一個Boost電路中包含第二輸入整流電路、第二電容和Boost電路，Boost電路包含第一電感、第一開關元件和第一輸出整流電路；

在一個Boost轉換電路中，第二輸入整流電路對輸入電壓進行整流后與第二電容形成對第二電容充電的第二回路；當第一開關元件導通時，第一電感、第二電容、第一開關元件形成第二電容對第一電感充電的第三回路；當第一開關元件截止時，第一電感、第二電容、第一輸出整流電路和第一電容形成第一電感上的電壓與第二電容上的電壓疊加后，經過第一輸出整流電路，對第一電容充電的第四回路；第一電容與各第二電容的一端與第一輸入整流電路的整流輸出同端相連接

第一電容提供能量給負載；