[發(fā)明專利]一種填谷和無(wú)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(kāi)（公告）號(hào): CN112803752B
• 公開(kāi)（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

本發(fā)明公開(kāi)了一種填谷和無(wú)頻閃PFC變換器，其包括：PFC單元，所述PFC單元設(shè)置有儲(chǔ)能電容和至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管，所述PFC單元電連接在波動(dòng)電路或變換器前面，并通過(guò)母線輸入端和/或繞組反激進(jìn)行充電；通過(guò)將PFC單元配合其他電路結(jié)合對(duì)應(yīng)的控制方法，在某個(gè)時(shí)刻將峰值能量?jī)?chǔ)存至PFC單元內(nèi)提高PF值，而PFC單元根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行釋放填谷防止輸出波動(dòng)；通過(guò)內(nèi)部的開(kāi)光管和/或二極管來(lái)控制PFC單元進(jìn)行儲(chǔ)能和釋放控制，并且將PFC模塊加在繞組間時(shí)候，PFC單元內(nèi)的儲(chǔ)能電容可以控制在較低的電壓上，降低PFC電容的耐壓；實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)輸出和無(wú)頻閃，減少內(nèi)部使用的元器件，進(jìn)而縮小變換器的整體體積，同時(shí)提高使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到變換器設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及到一種填谷和無(wú)頻閃PFC變換器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的變換器為了提供穩(wěn)定的能量輸出，通常在交流整流后進(jìn)行濾波，但是直接加電容的時(shí)候，隨負(fù)載增加電容電壓隨著交流輸入一起下降，降低了電容的作用；普通填谷電路，填谷需要電容串聯(lián)充電，并聯(lián)放電，電容數(shù)量起碼要兩個(gè)及以上，且普通填谷電路無(wú)法選擇填谷時(shí)間。

再是在單級(jí)PFC電路中，為了提高PF值，需要電流和電壓同相位，于是現(xiàn)有技術(shù)在正弦波低谷的時(shí)候，其設(shè)計(jì)的變換器輸出功率低甚至是沒(méi)輸出，導(dǎo)致輸出帶載的時(shí)候電流電壓紋波大，使得在LED燈上使用的時(shí)候有頻閃。并且現(xiàn)有的變換器內(nèi)部的元器件的使用壽命相對(duì)較短，整體體積較大，電容選擇余地較少，對(duì)電路的有限控制較低，輸出效率不高并且不夠平穩(wěn)。

因此，亟需一種能夠解決以上一種或多種問(wèn)題的填谷和無(wú)頻閃PFC變換器。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一種或多種問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種填谷和無(wú)頻閃PFC變換器及控制方法。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種填谷和無(wú)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)整流濾波形成第三環(huán)路，即為輸出單元；

所述PFC單元直接電連接變換器，PFC單元給變換器提供直連填谷供電形成第四環(huán)路或所述PFC單元與所述輸入單元串聯(lián)給變換器提供串聯(lián)填谷供電的第五環(huán)路。

進(jìn)一步地，還包括：串并組合填谷輸出，在波動(dòng)電路低壓階段所述PFC直接電連接變換器，或和所述輸入單元串聯(lián)或者直連、串聯(lián)組合給所述變換器提供能量，再通過(guò)所述變換器給所述輸出單元提供能量，使得輸出穩(wěn)定無(wú)頻閃。

進(jìn)一步地，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。

進(jìn)一步地，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(guò)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。

進(jìn)一步地，還包括：疊加繞組，所述PFC單元內(nèi)的所述儲(chǔ)能電容的能量等于0.5CV²，C為所述儲(chǔ)能電容的電容量，V為所述儲(chǔ)能電容兩端的電壓，為提升PFC單元能量，采用以下疊加繞組：

在所述變換器繞組上，疊加繞組然后再與所述PFC單元電連接；