[發明專利]一種正輸出高增益無橋開關電容SEPIC PFC變換器

在審

• 申請號: 202110291178.6
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112953265A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 羅建;林翔;金志輝;孫福道
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/42
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

本發明公開了一種正輸出高增益無橋開關電容SEPIC PFC變換器，其拓撲結構采用兩個功率開關管、三個電感、五個二極管和四個電容組成。本發明通過設置一個小的抑制電感，有效地消除重復電流尖峰，便于使用更低應力半導體器件，降低成本；另一方面為無橋結構，效率更高。本發明不僅提供高電壓增益，而且具有很高功率因數，能夠輕易滿足IEC 61000?3?2諧波標準。

技術領域

本發明涉及一種電源系統的功率因數校正電路設備，特別是涉及一種無橋開關電容SEPICPFC變換器，應用于電源系統技術領域。

背景技術

功率因數校正(Power factor correction，PFC)變換器是廣泛應用于電力電子電源中。其中，SEPIC PFC變換器因具有輸入輸出電流連續、低浪涌電流等優點而廣泛應用。但是，傳統SEPIC PFC變換器的電壓增益較低，難以應用于高電壓領域。因此，為了提高傳統SEPIC PFC變換器的電壓增益，現有技術文獻提出了一種傳統正輸出有橋開關電容SEPIC PFC變換器，見圖1。該變換器通過嵌入開關電容單元，可以有效提升電壓增益。然而，該變換器仍然存在兩個缺陷，一是，采用二極管整流橋，半導體器件導通損耗大，效率不高；二是，開關電容單元會產生電流尖峰，易對開關半導體器件造成損壞。這成為亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種正輸出高增益無橋開關電容SEPIC PFC變換器，通過設置一個小的抑制電感，有效地消除重復電流尖峰；另一方面采用無橋結構，效率更高。本發明不僅提供高電壓增益，而且具有很高功率因數，能夠輕易滿足IEC 61000-3-2諧波標準。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下技術方案：

一種正輸出高增益無橋開關電容SEPICPFC變換器，其拓撲結構采用兩個功率開關管、三個電感、五個二極管和四個電容組成；兩個功率開關管分別為第一開關管和第二開關管，三個電感分別為第一電感、第二電感和第三電感，五個二極管分別為第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管和第五二極管；四個電容分別為第一電容、第二電容、第三電容和第四電容；

其中，第一電感的一端與輸入交流電源相連，第一電感另一端與第一二極管和第二二極管的公共端相連接；

第一二極管的一端與第一電感和第二二極管的公共端相連接，第一二極管另一端與第一開關管和第一電容的公共端相連接；

第二二極管一端與第一電感和第一二極管的公共端相連接，第二二極管另一端與第二電感、第三電感和第二開關管的公共端相連接；

第一開關管一端與輸入電壓源和第二開關管的公共端相連接，第一開關管另一端與第一二極管和第一電容的公共端相連接；

第二開關管一端與輸入電壓源和第一開關管的公共端相連接，第二開關管另一端與第二二極管、第二電感和第三電感的公共端相連接；

第一電容一端與第一二極管和第一開關管的公共端相連接，第一電容另一端與第三二極管、第二電容和第二電感的公共端相連接；

第二電感的一端與第一電容、第二電容和第三二極管的公共端相連接，第二電感另一端與第二二極管、第二開關管、第三電感的公共端相連接；

第二電容一端與第三二極管、第一電容和第二電感的公共端相連接，第二電容另一端與第四二極管和第五二極管的公共端相連接；

第三電感的一端與第二二極管、第二開關管和第二電感的公共端相連接，第三電感另一端與第四二極管和第三電容的公共端相連接；

第三二極管的一端與第二電感、第一電容和第二電容的公共端相連接，第三二極管另一端與第三電容，第四電容和負載的公共端相連接；

第四二極管的一端與第三電感、第三電容的公共端相連接，第四二極管另一端與第二電容和第五二極管的公共端相連接；