[發明專利]一種填谷電路

在審

• 申請號: 202110482342.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113328616A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M7/219;H02M1/32;H02J3/32;H02J7/34;H02J3/12;H02H9/02
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本發明公開了一種改進型填谷電路，在現有填谷電路的基礎上，增加了兩個開關，包括第一儲能單元、第二儲能單元、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一開關、第二開關，可適用于寬電壓輸入的整流濾波領域，當母線電壓為低電壓輸入時，控制第一開關和第二開關導通，在母線電壓為高電壓輸入時，控制第一開關和第二開關關斷。所屬儲能單元為電容時，本發明電路可以為不同范圍的輸入電壓提供合適的濾波容量，且可以提高高壓輸入時的PF值和解決低壓輸入時大電容輸出電壓起伏波動大和沖擊電流的問題，同時減小系統體積，降低成本。

技術領域

本發明涉及整流濾波技術領域，尤其涉及一種適用于寬電壓輸入的填谷電路。

背景技術

工業與民用領域中都經常需要將各種電網的交流電整流為直流電，為了讓開關電源滿足全球電網標準就需要將開關電源的輸入電壓設計為滿足寬范圍輸入電壓要求，這樣不僅給電源設計帶來了難度，而且增加了電路中無源器件的選型規格，增加了電路的體積和重量，同時也會帶來較大的成本壓力。開關電源的輸入部分通常由橋式整流電路直接加濾波大電容構成，二者均為非線性器件，由于大容量電容的存在，使得橋式整流電路中的二極管的導通角變得很窄，僅在交流電壓輸入的峰值部分才會導通，導致交流輸入電流發生嚴重失真，變成尖峰脈沖，這種電流波形中包含大量的諧波分量，不僅會對電網造成影響，而且使得有功功率和功率因數大幅度降低，為了提高開關電源的功率因數，現有的開關電源通常設置有功率因數校正電路，現有的功率因數校正電路的由橋式整流電路和后級的填谷電路構成，傳統的填谷電路如圖1所示，該填谷電路具有的串聯充電，并聯放電的特點，即在母線電壓高于橋式整流電路后大電容的電壓時，其通過兩個串聯的大容量電容C1和電容C2進行充電，在母線電壓低于整流橋后大電容電壓時，兩電容并聯給負載放電。然而該電路存在的缺陷是當母線電壓為低電壓輸入時，由于兩電容為串聯充電模式，此時大電容的容量減小，則在啟機的瞬間會有較大的沖擊電流，同時在低電壓輸入時該電路還會存在輸出電壓起伏波動大的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明解決的技術問題在于提供一種填谷電路，以解決在高壓輸入時功率因數值低的問題和低壓輸入時輸出電壓起伏波動大和沖擊電流的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

第一種技術方案，一種填谷電路，應用于寬壓輸入范圍下的開關電源，包括：第一儲能單元、第二儲能單元、第一二極管、第二二極管、第三二極管以及開關；

第一儲能單元的第一端連接輸入端口和第三二極管的陰極，第一儲能單元的第二端連接第一二極管的陰極和第二開關管的陽極，第一二極管的陽極連接地，開關與第一二極管進行并聯，第二二極管的陰極連接第三二極管的陽極和第二儲能單元的第一端，第二儲能單元的第二端連接第一二極管的陽極和地，第三二極管的陰極連接輸出端口。

第二種技術方案，一種填谷電路，應用于寬壓輸入范圍下的開關電源，包括：第一儲能單元、第二儲能單元、第一二極管、第二二極管、第三二極管以及開關；

第一儲能單元的第一端連接輸入端口和第三二極管的陰極，第一儲能單元的第二端連接第一二極管的陰極和第二開關管的陽極，第一二極管的陽極連接地，第二二極管的陰極連接第三二極管的陽極和第二儲能單元的第一端，開關與第三二極管進行并聯，第二儲能單元的第二端連接第一二極管的陽極和輸入地，第三二極管的陰極連接輸出端口。

第三種技術方案，一種填谷電路，應用于寬壓輸入范圍下的開關電源，包括：第一儲能單元、第二儲能單元、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一開關、第二開關；

第一儲能單元的第一端連接輸入端口和第三二極管的陰極，第一儲能單元的第二端連接第一二極管的陰極和第二開關管的陽極，第一二極管的陽極連接地，第一開關與第一二極管進行并聯，第二二極管的陰極連接第三二極管的陽極和第二儲能單元的第一端，第二儲能單元電容的第二端連接第一二極管的陽極和地，第二開關與第三二極管并聯，第三二極管的陰極連接輸出端口。