一种三相pfc开关电源电路的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001 ]本发明涉及高频开关电源，尤其涉及一种三相PFC开关电源电路。
[【背景技术】]
[0002]随着开关电源技术的发展，由于输入谐波电流限制，三相PFC(powerfactorcorrect1n，功率因数校正)电路成为开关电源中不可缺少的一个部分，而开关电源的体积要求越来越小，功率要求越来越大，效率要求越来越高，以此来节省能源。
[0003]如图1所不，传统六管三相PFC的电路相对简单，一般由开关管整流桥，三相电感，开关器件，输出电容组成，这种三相PFC电路可实现能量双向流动，一般开关频率较低，电感体积较大，不利于提高功率密度，这种电路一般采用矢量控制，控制较复杂。
[0004]随着技术进步，三相维也纳PFC电路是一个很好的选择，三相PFC电路可解耦控制，能量单向流动，典型拓扑见图2.但是三相维也纳PFC的采用双母线电容，输出二极管会降低效率，成本较高，两个输出电容的电压容易不平衡。
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【发明内容】
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[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种高效率、高功率因数的三相PFC开关电源电路。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种三相PFC开关电源电路，包括交错并联PFC电路、三相输入电源和直流输出端，交错并联PFC电路包括两路η相交错并联PFC电路和整流桥电路;每路η相交错并联PFC电路包括η条支路，每条支路包括电感、第一开关管和第二开关管;第一开关管的第一端接直流输出端的正极、第二端接第二开关管的第一端，第二开关管的第二端接直流输出端的负极，电感的第一端接第一开关管和第二开关管的连接点，第二端接η相交错并联PFC电路的输入端；同一η相交错并联PFC电路各支路之间的相位相差为360/η度，第一路η相交错并联PFC电路的输入端接三相输入电源的第一相，第二路η相交错并联PFC电路的输入端接三相输入电源的第二相;整流桥电路包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的阳极接直流输出端的负极，阴极接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极接直流输出端的正极;三相输入电源的第二相接第一二极管的阴极。
[0007]以上所述的三相PFC开关电源电路，所述的开关管为M0S管，第一M0S管的漏极接直流输出端的正极、源极接第二 M0S管的漏极，第二 M0S管的源极接直流输出端的负极。
[0008]以上所述的三相PFC开关电源电路，η相交错并联PFC电路的输入端的交流电压在正半周工作时，第二M0S管和第一M0S管体二极管组成PFC高频电路，第二M0S管导通，电感储能，第二M0S管关断，电感通过第一M0S管体二极管释放能量；，η相交错并联PFC电路的输入端的交流电压在负半周工作时，第一M0S管和第二M0S管体二极管组成PFC高频电路，第一M0S管导通，电感储能，第一 M0S管关断，电感通过第二 M0S管体二极管释放能量。
[0009]以上所述的三相PFC开关电源电路，包括电压采样电路，每路η相交错并联PFC电路包括单周期控制芯片、电流采样电路和交流电压采样电路，电压采样电路对每路η相交错并联PFC电路的输出电压进行采样，与单周期控制芯片内部电压给定值进行比较，所得的输出作为信号Vm;对信号Vm在开关导通周期T时间内进行积分得到Vl(t)，对电感电流进行采样得到采样电流I，将IXRs，与信号Vm进行比较，所得输出为V2(t);当占空比d(t)满足Vl(t)= JVmXd(t)，V2(t)=Vm-1XRs时，通过RS触发器输出PWM信号;交流电压采样电路对η相交错并联PFC电路的交流电压进行电阻分压采样，输入到比较器，得到交流电压输入正负极性信号并与RS触发器输出PWM信号进行逻辑XOR综合后，得到MOS管的开关驱动信号，从而完成闭环控制;其中，I XRs= (VoXRs/Re) X (l_d(t))，其中，Vo为η相交错并联PFC电路的输出电压，Re为η相交错并联PFC电路的功率因数为1时的等效电阻。。
[0010]本发明三相PFC开关电源电路能够在电路可靠性基本不变的前提下，进一步提高PFC电路效率和功率因素，具有广阔的应用前景。
[【附图说明】]
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0012]图1是现有技术六管三相PFC的电路的原理图。
[0013]图2是现有技术三相维也纳PFC电路的原理图。
[0014]图3是本发明实施例三相PFC开关电源电路的原理图。
[0015]图4是本发明实施例三相PFC开关电源电路及控制电路的原理图。
[0016]图5是本发明实施例单周期控制电路原理图。
[【具体实施方式】]
[0017]本发明实施例三相PFC开关电源电路的原理如图3至图5所示。
[0018]三相PFC开关电源电路包括交错并联PFC电路、三相输入电源、滤波电容C和直流输出端，交错并联PFC电路包括两路η相交错并联PFC电路和整流桥电路。每路η相交错并联PFC电路包括η条支路，每条支路包括电感、第一 M0S管和第二 M0S管。第一 M0S管的漏极接直流输出端的正极、源极接第二 M0S管的漏极，第二 M0S管的源极接直流输出端的负极。电感的第一端接第一M0S管和第二M0S管的连接点，第二端接η相交错并联PFC电路的输入端。同一η相交错并联PFC电路各支路之间的相位相差为360/η度，第一路η相交错并联PFC电路的输入端接三相输入电源的Α相，第二路η相交错并联PFC电路的输入端接三相输入电源的C相。整流桥电路包括二极管D6和二极管D5，二极管D6的阳极接直流输出端的负极，阴极接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接直流输出端的正极。三相输入电源的Β相接二极管D6的阴极。
[0019]η相交错并联PFC电路的输入端的交流电压在正半周工作时，第二 M0S管和第一 M0S管体二极管组成PFC高频电路，第二M0S管导通，电感储能，第二M0S管关断，电感通过第一M0S管体二极管释放能量。，η相交错并联PFC电路的输入端的交流电压在负半周工作时，第一 M0S管和第二 M0S管体二极管组成PFC高频电路，第一 M0S管导通，电感储能，第一 M0S管关断，电感通过第二 M0S管体二极管释放能量。
[0020]以Α相的第一支路为例，当交流电压Vao正半周工作时，M0S管Q21和M0S管Q11的体二极管组成PFC高频电路，M0S管Q21导通，电感L11储能，M0S管Q21关断，电感L11通过M0S管Q11体二极管释放能量。当交流电压Vao负半周工作时，M0S管Q11和M0S管Q21体二极管组成PFC高频电路，M0S管Q11导通，电感L11储能，M0S管Q11关断，电感L11通过M0S管Q21体二极管释放能量。
[0021]同理，对于A相的第二支路，当交流电压