[發(fā)明專利]一種非隔離式Buck-Boost無橋PFC變換器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110668034.8
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113224942B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志忠;陳明義;朱於峰
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M3/158
• 代理公司: 佛山市君創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44675
• 代理人: 杜鵬飛

1.一種非隔離式Buck-Boost無橋PFC變換器系統(tǒng)，其特征在于，包括非隔離式Buck-Boost無橋PFC變換器電路和控制電路，其中：

所述無橋PFC變換器電路包括輸入交流電源V_ac，功率電感L1與功率電感L2、不帶反并聯(lián)二極管的IGBT S1、不帶反并聯(lián)二極管的IGBT S2、二極管D1、二極管D2，快恢復(fù)二極管D3、快恢復(fù)二極管D4、輸出濾波電容C以及負載電阻R；

IGBT S1的發(fā)射極與二極管D1的陽極及所述輸入交流電源V_ac的一端連接；IGBT S2的發(fā)射極與二極管D2的陽極及所述輸入交流電源V_ac的另一端連接；所述二極管D1的陰極與快恢復(fù)二極管D3的陰極以及功率電感L1的上端連接；所述二極管D2的陰極與快恢復(fù)二極管D4的陰極以及功率電感L2的上端連接；所述快恢復(fù)二極管D3的陽極、快恢復(fù)二極管D4的陽極與輸出濾波電容C的陰極、負載電阻R的上端連接，IGBT S1的集電極、IGBT S2的集電極、功率電感L1的下端、功率電感L2的下端及輸出濾波電容C的陽極共地，負載電阻R的兩端產(chǎn)生輸出電壓V_out；

所述控制電路包括輸入電壓檢測模塊、輸出電壓采樣模塊、L1電感電流檢測模塊、L2電感電流檢測模塊、第一驅(qū)動電路模塊、第二驅(qū)動電路模塊、電感電流平均值模塊、PWM驅(qū)動信號模塊、第一比較器、第二比較器、鋸齒波發(fā)射器和誤差放大器，其中，輸入電壓檢測模塊、輸出電壓采樣模塊分別從無橋PFC變換器電路的輸入交流電源V_ac、負載電阻R的兩端得到輸入電壓V_in、輸出電壓V_out，L1電感電流檢測模塊、L2電感電流檢測模塊分別從無橋PFC變換器電路得到功率電感L1、功率電感L2上的電感電流I_L1和電感電流I_L2；

所述輸入電壓檢測模塊連接第一驅(qū)動電路模塊和第二驅(qū)動電路模塊，L1電感電流檢測模塊、L2電感電流檢測模塊的輸出共同作為電感電流平均值模塊的輸入，輸出電壓采樣模塊的輸出與參考電壓V_ref進入誤差放大器，誤差放大器的輸出以及電感電流平均值模塊的輸出作為第一比較器的輸入；第一比較器的輸出與鋸齒波發(fā)射器的輸出作為第二比較器的輸入，第二比較器的輸出連接PWM驅(qū)動信號模塊，PWM驅(qū)動信號模塊分別連接第一驅(qū)動電路模塊、第二驅(qū)動電路模塊；

輸出電壓采樣模塊將輸出電壓V_out的采樣值V_o與參考電壓V_ref經(jīng)過誤差放大器得到誤差電壓值V_e,電感電流平均值模塊對L1電感電流檢測模塊、L2電感電流檢測模塊檢測到的電感電流I_L1和電感電流I_L2求平均值得到I_a,V_e與I_a經(jīng)過第一比較器的比較得到V_c,V_c與鋸齒波發(fā)射器產(chǎn)生的信號V_osc經(jīng)過第二比較器比較，最后PWM驅(qū)動信號模塊根據(jù)第二比較器的輸出產(chǎn)生第一驅(qū)動信號P1或第二驅(qū)動信號P2，第一驅(qū)動信號P1、第二驅(qū)動信號P2通過對輸入電壓V_in的檢測結(jié)果來確定是第一驅(qū)動電路模塊還是第二驅(qū)動電路模塊輸出驅(qū)動信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非隔離式Buck-Boost無橋PFC變換器系統(tǒng)，其特征在于，若判斷出V_in＞0時，第二驅(qū)動電路模塊根據(jù)第二驅(qū)動信號P2輸出驅(qū)動信號Ps₂，這時第一驅(qū)動電路模塊不輸出驅(qū)動信號；若判斷出V_in0時，第一驅(qū)動電路模塊根據(jù)第一驅(qū)動信號P1輸出驅(qū)動信號Ps₁，這時第二驅(qū)動電路模塊不輸出驅(qū)動信號；驅(qū)動信號Ps₁、驅(qū)動信號Ps₂通過對IGBTS1與IGBT S2的控制，實現(xiàn)功率因素校正的目的。