[發明專利]一種兼容升壓及降壓控制的高效率三相PFC整流器電路及控制方法

在審

• 申請號: 202211143404.7
• 申請日: 2022-09-20
• 公開（公告）號: CN115441759A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 黃彪;薛開昶
• 申請（專利權）人: 貴州航天林泉電機有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/42;H02M1/14;H02M1/12
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 劉宇宸

一種兼容升壓及降壓控制的高效率三相PFC整流器電路與控制方法，電路包括輸入濾波電路、功率開關電路、輸出濾波電路以及控制電路，通過本發明的實施，在功率開關電路使用6組反向連接的MOS管，解決了現有技術中只能升壓控制或降壓控制、直流側輸出電壓調節范圍小的問題；通過在整流器輸出端添加一MOS管構成電感電流續流回路，顯著降低了整流器續流時的導通功率損耗，可極大地提高變換器效率，使其可用于大功率應用場合，相比傳統三相Boost PFC整流器或BuckPFC整流器，本發明具有結構簡單、網側輸入電壓范圍寬、變換效率高、功率因數高、控制簡單、成本低等突出優勢。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，具體涉及一種兼容升壓及降壓控制的高效率三相PFC整流器電路及控制方法。

背景技術

隨著電力電子裝置的廣泛使用，特別是許多低功率因數的電力電子的使用，電網中產生大量的諧波，對供電質量、電網損耗都存在一定的影響，嚴重時會造成設備異常甚至損壞。將功率因數校正技術應用到電力電子設備中，能有效降低諧波對電網的影響，提高設備的效率。因此，高性能的三相整流器顯得尤為重要。此外，多電飛機的發電機輸出交流電壓通常有3～5倍甚至更寬變化范圍，通常情況下，輸入電壓范圍越寬，電源變換器的變換效率越低，急切需要既能適應寬電壓范圍輸入也能實現電網諧波抑制的高效率電源變換器技術。

目前在三相整流器領域，三相整流器工作在降壓模式時，為防止直流側電感電流斷續，三相整流器要求每個時刻有一橋臂直通，即通過三相橋臂構成電感電流續流回路，效率較低，不適用于大功率應用場合。因此，在一些輸入電壓范圍很寬、功率因數要求比較高及要求高變換效率的場合，現有拓撲無法滿足要求。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種兼容升壓及降壓控制的高效率三相PFC整流器電路及控制方法。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種兼容升壓及降壓控制的高效率三相PFC整流器電路，包括輸入濾波電路、功率開關電路、輸出濾波電路以及控制電路，所述輸入濾波電路與功率開關電路連接，功率開關電路與輸出濾波電路連接，控制電路的輸出端與功率開關電路連接；

所述輸入濾波電路包括電感La、電感Lb、電感Lc、電容Ca、電容Cb以及電容Cc；所述功率開關電路包括功率橋電路與續流電路，所述功率橋電路包含功率MOS管Qa1、功率MOS管Qa2、功率MOS管Qa3、功率MOS管Qa4、功率MOS管Qb1、功率MOS管Qb2、功率MOS管Qb3、功率MOS管Qb4、功率MOS管Qc1、功率MOS管Qc2、功率MOS管Qc3以及功率MOS管Qc4，所述續流電路包括功率MOS管Qd；所述輸出濾波電路包括電感Ldc以及電容Co；

所述電感La的一端與A相電壓連接，另一端與電容Ca的一端連接；電感Lb的一端與B相電壓連接，另一端與電容Cb的一端連接；電感Lc的一端與C相電壓連接，另一端與電容Cc的一端連接；電容Ca的另一端、電容Cb的另一端以及電容Cc的另一端相連接；

所述電感Ldc的一端與電容Co的一端相連接，電感Ldc的另一端與電容Co的另一端分別與控制電路連接；