功率因数校正pfc电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及功率因数校正技术领域，具体涉及一种PFC电路。
【背景技术】
[0002]为了提高功率因数、降低输入电流谐波含量，在电力电子设备中大多采用PFC (Power Factor Correct1n，功率因数校正)电路进行调节。现有的PFC电路中，常规的单路PFC电路的存在着功率密度低、输出电压纹波大、滤波电容的纹波电流大等缺点。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的上述问题，本申请提供一种功率因数校正PFC电路，其可提高功率密度、减小输出电压的波动以及降低滤波电容的纹波电流。
[0004]为实现上述目的，本申请提供以下技术方案。
[0005]功率因数校正PFC电路，包括整流器，整流器的输入端连接电网，还包括至少三条PFC支路和滤波电容，每条PFC支路包括二极管、电感和开关管，每条PFC支路的二极管与开关管的两个受控导通端串联后连接在本PFC电路正极输出端和负极输出端之间，其中，二极管的负极接本PFC电路的正极输出端，每条PFC支路的电感一端连接所述整流器的正极输出端，另一端连接于该条PFC支路的二极管和开关管的接点，滤波电容跨接在本PFC电路的正极输出端和负极输出端之间，本PFC电路还包括输入电压检测电路、输入电流检测电路、输出电压检测电路和驱动电路，输入电压检测电路跨接在所述整流器正极输出端和负极输出端之间，输入电流检测电路连接在所述整流器的负极输出端与各条PFC支路的开关管的接点之间，输出电压检测电路跨接在本PFC在转换器正极输出端和负极输出端之间，驱动电路产生至少三路PWM信号并将该至少三路PWM信号分别输出至各条PFC支路的开关管的控制端以分别控制各条PFC支路的开关管的通断，驱动电路根据输入电压检测电路检测到的电压及其相位、输入电流检测电路检测到的电流及其相位和输出电压检测电路检测到的电压及其相位分别控制所述至少三路PWM信号的占空比，各条PFC支路的开关管的导通时刻间隔T/n，所述导通时刻指开关管由截止状态跳变为导通状态的时刻，T为本PFC电路的PWM斩波的开关周期，η为PFC支路的数量。
[0006]其中，有4条PFC支路。
[0007]其中，所述整流器为全桥整流器。
[0008]其中，所述开关管为IGBT。
[0009]本申请的有益效果是:采用至少三条PFC支路并联在整流器与本PFC电路的输出端(输出端接负载)之间，相比单路PFC电路，提高了功率密度。各条PFC支路交错导通，驱动电路根据输入电压检测电路检测到的电压及其相位、输入电流检测电路检测到的电流及其相位和输出电压检测电路检测到的电压及其相位分别控制用于控制各条PFC支路的开关管的通断的PWM信号的占空比，使得各PFC支路的输入和输出电流纹波可以部分或者完全抵消，大大减小了各PFC支路的输入和输出电流的纹波，从而减小了 PFC电路对输入电压的扰动，降低了 PFC电路的共模EMI干扰(电磁干扰)，也增大了 PFC电路的输出电压和输出电流的波动频率，减小了输出电压的波动，降低了滤波电容的纹波电流。
【附图说明】
[0010]图1为本申请的PFC电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图和具体实施例对本申请作详细说明。
[0012]如图1所示，本实施例的PFC电路包括全桥整流器B1、输入电压检测电路、输入电流检测电路、输出电压检测电路、驱动电路、滤波电容Cl和四条PFC支路构成，该四条PFC支路分别为第一 PFC支路、第二 PFC支路、第三PFC支路和第四PFC支路，其中第一 PFC支路由二极管D1、电感LI和IGBT开关VTl构成，第二 PFC支路由二极管D2、电感L2和IGBT开关VT2构成，第三PFC支路由二极管D3、电感L3和IGBT开关VT3构成，第四PFC支路由二极管D4、电感L4和IGBT开关VT4构成。二极管Dl和IGBT开关VTl的两个受控导通端串联，电感LI的一端连接于二极管Dl和IGBT开关VTl的接点，二极管D2和IGBT开关VT2的两个受控导通端串联，电感L2的一端连接于二极管D2和IGBT开关VT2的接点，二极管D3和IGBT开关VT3的两个受控导通端串联，电感L3的一端连接于二极管D3和IGBT开关VT3的接点，二极管D4和IGBT开关VT4的两个受控导通端串联，电感L4的一端连接于二极管D4和IGBT开关VT4的接点，电感L1、L2、L3和L4的另一端互相连接后连接在全桥整流器BI的正极输出端，二极管D1、D2、D3和D4的负极互相连接后连接在本PFC电路的正极输出端OUT+，IGBT开关VT1、IGBT开关VT2、IGBT开关VT3和IGBT开关VT4的一端互相连接后连接在本PFC电路的负极输出端OUT-。输入电压检测电路跨接在全桥整流器BI正极输出端和负极输出端之间，输入电流检测电路连接在全桥整流器BI的负极输出端与各条PFC支路的开关管的接点之间，输出电压检测电路跨接在本PFC在转换器正极输出端OUT+和负极输出端OUT-之间，驱动电路输入端分别连接输入电压检测电路、输入电流检测电路和输出电压检测电路，输出端分别连接IGBT开关VTU IGBT开关VT2、IGBT开关VT3和IGBT开关VT4的控制端。驱动电路产生四路PWM信号分别输出至IGBT开关VTUIGBT开关VT2、IGBT开关VT3和IGBT开关VT4的控制端，IGBT开关VTUIGBT开关VT2、IGBT开关VT3和IGBT开关VT4的导通时刻间隔T/4，所述导通时刻指开关管由截止状态跳变为导通状态的时刻，T为本PFC电路的PWM斩波的开关周期。驱动电路根据输入电压检测电路检测到的电压及其相位、输入电流检测电路检测到的电流及其相位和输出电压检测电路检测到的电压及其相位分别控制所述四路PWM信号的占空比，从而控制电网输入电流的相位与电网电压的相位同步，并控制电网输入电流为正弦波形，达到功率校正的目的。
【主权项】
1.功率因数校正PFC电路，包括整流器，整流器的输入端连接电网，其特征是，还包括至少三条PFC支路和滤波电容，每条PFC支路包括二极管、电感和开关管，每条PFC支路的二极管与开关管的两个受控导通端串联后连接在本PFC电路正极输出端和负极输出端之间，其中，二极管的负极接本PFC电路的正极输出端，每条PFC支路的电感一端连接所述整流器的正极输出端，另一端连接于该条PFC支路的二极管和开关管的接点，滤波电容跨接在本PFC电路的正极输出端和负极输出端之间，本PFC电路还包括输入电压检测电路、输入电流检测电路、输出电压检测电路和驱动电路，输入电压检测电路跨接在所述整流器正极输出端和负极输出端之间，输入电流检测电路连接在所述整流器的负极输出端与各条PFC支路的开关管的接点之间，输出电压检测电路跨接在本PFC在转换器正极输出端和负极输出端之间，驱动电路产生至少三路PWM信号并将该至少三路PWM信号分别输出至各条PFC支路的开关管的控制端以分别控制各条PFC支路的开关管的通断，驱动电路根据输入电压检测电路检测到的电压及其相位、输入电流检测电路检测到的电流及其相位和输出电压检测电路检测到的电压及其相位分别控制所述至少三路PWM信号的占空比，各条PFC支路的开关管的导通时刻间隔T/n，所述导通时刻指开关管由截止状态跳变为导通状态的时刻，T为本PFC电路的PWM斩波的开关周期，η为PFC支路的数量。
2.根据权利要求1所述的功率因数校正PFC电路，其特征是，有4条PFC支路。
3.根据权利要求1所述的功率因数校正PFC电路，其特征是，所述整流器为全桥整流器。
4.根据权利要求1所述的功率因数校正PFC电路，其特征是，所述开关管为IGBT。
【专利摘要】功率因数校正PFC电路，涉及功率因数校正技术领域，其包括整流器，整流器的输入端连接电网，还包括至少三条PFC支路和滤波电容，该至少三条PFC支路交错并联，每条PFC支路包括有一个控制通断的开关管，该开关管受PWM信号驱动，所述PWM信号有驱动电路产生，驱动电路根据电网输入的电压及其相位、电网输入的电流及其相位和本PFC电路输出的电压及其相位控制上述PWM信号的占空比，从而在校正功率因数的同时提高功率密度，减小输出电压的波动和降低滤波电容的纹波电流。
【IPC分类】H02M1-42, H02M1-14
【公开号】CN104753336
【申请号】CN201510135604
【发明人】谢晶
【申请人】谢晶
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月26日