[發(fā)明專利]一種填谷和無頻閃PFC變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110293663.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN112803752B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)宗周
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳原能電器有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M1/14;H02M3/156;H02M3/335
• 代理公司: 深圳市廣諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44611
• 代理人: 伍華榮

1.一種填谷和無頻閃PFC變換器，其特征在于，分為以下單元：

輸入單元，所述輸入單元為輸入電容、輸入交流電整流后母線、交流電整流加濾波電容、波動(dòng)電路中的任意一種；

變換器，所述變換器為電感或變壓器；

控制單元，所述控制單元由二極管和/或開關(guān)管組成，所述控制單元用于控制各個(gè)單元之間的連接；

所述輸入單元和所述變換器電連接形成第一環(huán)路；

PFC單元，所述PFC單元設(shè)置有儲(chǔ)能電容和至少一個(gè)開關(guān)管，所述PFC單元電連接在所述輸入單元或所述變換器前面，并通過所述輸入單元和/或所述變換器的繞組反激進(jìn)行充電并形成的第二環(huán)路；

所述變換器經(jīng)過整流濾波形成第三環(huán)路，即為輸出單元；

所述PFC單元直接電連接所述變換器給所述變換器直接提供能量并形成第四環(huán)路；或所述PFC單元與所述輸入單元串聯(lián)給所述變換器提供能量形成第五環(huán)路；

以整流后的正半周波的0到180度為一個(gè)循環(huán)周期劃分以下節(jié)點(diǎn)：

T0，T0為電壓最低的低壓點(diǎn)；

T1，T1設(shè)置在電壓上升階段，電壓大于T0處，為低電壓升壓點(diǎn)；

T2，T2設(shè)置在電壓上升階段，電壓大于T1處，為升壓高電壓點(diǎn)；

T3，T3為高電壓點(diǎn)，T3處的電壓大于T2處；

T4，T4設(shè)置在電壓下降階段，電壓小于T3處的電壓，為降壓高電壓點(diǎn)；

T5，T5設(shè)置在電壓下降階段，T5處的電壓小于T4處的電壓，為低電壓降壓點(diǎn)；

當(dāng)所述PFC單元加在波動(dòng)電路后面電路，在升壓或者高壓階段T0-T3、T0-T4、T1-T3、T1-T4、T2-T3、T2-T4其中一個(gè)階段，所述PFC單元長(zhǎng)期導(dǎo)通或間歇式導(dǎo)通進(jìn)行充電；

當(dāng)所述PFC單元加在繞組間的電路，在高壓階段T2-T4階段，通過導(dǎo)通所述第一環(huán)路，將輸入能量存儲(chǔ)到所述變換器中，再由所述控制單元分配所述變換器的多余能量到所述PFC單元，對(duì)所述PFC單元進(jìn)行充電；

在低壓階段T4-T2或T5-T1階段，所述PFC單元進(jìn)行填谷釋放；

在低壓階段即T4-T2或T5-T1階段，所述控制單元控制所述PFC單元給所述變換器直連填谷供電，或所述PFC單元與母線輸入端進(jìn)行串聯(lián)再給所述變換器進(jìn)行填谷輸出；

所述PFC單元在低壓階段填谷輸出，指在低壓階段通過將交流電供電、直連供電、串聯(lián)供電進(jìn)行一種或者多種組合供電以滿足需要輸入電流波形以及輸出穩(wěn)定性；

所述直連填谷，是指在所述輸入單元低壓階段，所述PFC單元直連給所述變換器供電，所述直連填谷還包括了給所述變換器提供能量后，再反激升壓給所述輸出單元傳遞能量的反激式直連填谷；或給所述變換器提供能量期間直接傳遞到所述輸出單元的正激直連填谷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填谷和無頻閃PFC變換器，其特征在于，還包括：在輸入單元波動(dòng)電壓上升或者高壓階段，通過控制單元對(duì)PFC單元進(jìn)行充電；在輸入單元波動(dòng)電壓低壓階段通過控制單元將PFC單元在高壓階段存儲(chǔ)的能量進(jìn)行填谷放電，使得輸出穩(wěn)定；

其中填谷放電有兩種方法：一種方法為導(dǎo)通第四環(huán)路，稱為直連供電或直連填谷或并聯(lián)填谷；另一種方法為導(dǎo)通第五環(huán)路，稱為串聯(lián)供電或串聯(lián)填谷，采用以上一種或者兩種組合方式實(shí)現(xiàn)填谷放電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填谷和無頻閃PFC變換器，其特征在于，所述PFC單元接在輸入母線上，所述PFC單元在橋堆后或者連接在波動(dòng)電路的充電方式：在電壓上升或者高壓階段，由所述輸入單元給所述PFC單元直接進(jìn)行充電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填谷和無頻閃PFC變換器，其特征在于，所述PFC單元與所述變換器的繞組電連接：在輸入電壓高峰階段，通過導(dǎo)通第一環(huán)路，將輸入能量存儲(chǔ)到所述變換器中，再由所述控制單元分配所述變換器的能量到所述PFC單元或者所述輸出單元。