[實(shí)用新型]一種交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路及電源轉(zhuǎn)換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022004450.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN212726850U
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃偉升;丁平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市尚科新能源有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M7/219;H02M1/14;H02M1/44
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

一種交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路，包括電感電路、高頻橋臂電路、低頻橋臂電路、濾波電路、負(fù)載電路和CRM控制電路，電感電路為交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路提供自感交流電，高頻橋臂電路用于將電感電路輸出的自感交流電轉(zhuǎn)化為直流電，低頻橋臂電路用于保持交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路輸出的直流電的電流方向，濾波電路用于對(duì)交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路輸出的直流電濾波，負(fù)載電路用于為交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路提供輸出負(fù)載，CRM控制電路用于控制高頻橋臂電路和低頻橋臂電路中的開關(guān)控制管打開或關(guān)閉。由于采用高頻橋臂電路和低頻橋臂電路交錯(cuò)并聯(lián)，使得交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路具有較低的EMI。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路及電源轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

為提高功率因數(shù)、降低輸入電流諧波含量，功率因數(shù)校正(PowerFactorCorrection，PFC) 電路在電力電子設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的PFC交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)是將兩路或者多路結(jié)構(gòu)完全相同的PFC電路的輸入輸出并聯(lián)，各PFC單元的工作信號(hào)頻率一致，其開關(guān)管控制相角互相錯(cuò)開固定角度，如兩相錯(cuò)開180度，三相錯(cuò)開120度，使輸入電流紋波部分或者完全抵消，大大減小了輸入電流的紋波。傳統(tǒng)功率因數(shù)校正電路一般采用固定頻率PWM控制，并且使電路工作在連續(xù)導(dǎo)通模式(Continous Conduction Mode，CCM)。在相同功率下，CCM模式下因?yàn)轭l率固定，電感電流紋波較小，前級(jí)濾波器比較小而且設(shè)計(jì)方便，由于CCM模式功率因數(shù)校正電路控制簡(jiǎn)單，被廣泛地應(yīng)用在大多數(shù)功率因數(shù)校正電路中。然而，因?yàn)椴荒茏龅搅汶娏鏖_通和關(guān)斷，開關(guān)損耗大，CCM模式電路難以高效率工作。而使用模擬芯片如UC3854、L4981等控制的傳統(tǒng)有源PFC電路存在如控制方法不靈活，元器件老化等很多缺陷。

和傳統(tǒng)的PFC電路相比，圖騰柱無橋PFC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率更高，可以減小導(dǎo)通損耗，提高功率密度。但由于臨界連續(xù)模式(Critical-Conduction Mode，CRM)下，電感電流每個(gè)開關(guān)周期都會(huì)降到零，電感電流峰值較大，電流紋波較大，需要較大的前級(jí)濾波器。該模式下由于變頻工作，濾波器的設(shè)計(jì)也難度增加。另外，由于電流峰值較大，就會(huì)有更大的器件應(yīng)力，限制器件的選擇。由于CRM模式下的上述特點(diǎn)，該模式下的電路功率等級(jí)一般較小。CRM模式下可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通或者電流谷底導(dǎo)通，開關(guān)管損耗很小。但CRM模式下，實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)并聯(lián)的難度比定頻工作的情況下要高，例如電路變頻工作模式時(shí)。傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)都是固定開關(guān)頻率，只需要在配置PWM信號(hào)時(shí)，使主從PWM信號(hào)有一個(gè)固定角度的相位關(guān)系即可，如兩相時(shí)間隔180度。但在交錯(cuò)并聯(lián)的變頻工作情況下，實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)180度相比于定頻工作相對(duì)復(fù)雜，原因是在一個(gè)市電工頻周期內(nèi)不同時(shí)刻的開關(guān)頻率實(shí)際上是不同的，而且因?yàn)殡娐繁旧砥骷町悾诲e(cuò)并聯(lián)的功率器件電流過零時(shí)刻并不完全相同，如果只控制主相的開通時(shí)刻，從相的PWM固定間隔固定角度相位關(guān)系，而不是從相由自身的電感電流過零檢測(cè)(ZeroCurrent Detection，ZCD)信號(hào)觸發(fā)控制，因此從相開關(guān)管開通時(shí)刻有可能不是零電壓開通或是谷底導(dǎo)通，無法保證較低的開關(guān)損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)主要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)無橋PFC電路無法保證較低的開關(guān)損耗。

根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路，包括：電源第一連接端、電源第二連接端、第一輸出端、第二輸出端、電感電路、高頻橋臂電路、低頻橋臂電路、濾波電路、負(fù)載電路和CRM控制電路；

所述電源第一連接端和所述電源第二連接端用于連接交流電源的兩個(gè)輸出端；

所述第一輸出端和所述第二輸出端用于作為所述交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路的兩個(gè)直流輸出端；

所述電感電路包括電源連接端和橋臂電路連接端，所述電感電路的電源連接端與所述電源第一連接端連接，所述電感電路的橋臂電路連接端與所述高頻橋臂電路連接；所述電感電路用于為所述交錯(cuò)并聯(lián)圖騰柱無橋PFC電路提供自感交流電；