专利名称：一种无桥功率因数校正电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路设计技术领域，特别涉及一种无桥功率因数校正(PFC)电路。
背景技术：
传统的无桥功率因数校正(PFC)电路如图I所示，其缺点在于电磁干扰(EMI)严重，因此，各种提高无桥PFC电路的效率和改善无桥PFC电路EMI特性的电路随之而来，现有的提高无桥PFC电路的效率和改善无桥PFC电路EMI特性的电路在上述传统的无桥功率因数校正(PFC)电路的基础上，大致包括以下几种改进I、通过一端与交流源AC正极相连且另一端与地相连的ニ极管和一端与交流源负极相连且另一端与地相连的另一个ニ极管。2、通过在交流源AC的两端和母线低压侧U-(如图I的下方)之间分别接入ー个滤波电容来旁路EMI。3、通过在交流源AC的两端和母线高压侧U+(如图I的上方)之间分别接入ー个滤波电容来旁路EMI。4、通过在交流源AC的两端和母线低压侧U-之间分别接入ー个MOS管来旁路无桥PFC电路的EMI和提高无桥PFC电路的效率。 然而，第一种方式虽然改进了无桥PFC电路的EMI特性，但是这种无桥PFC电路通态损耗大，无桥PFC电路的效率低。第二种方式由于无桥PFC电路在エ频正负半周工作过程对称，因此，此种无桥PFC电路造成电路通态损耗过大，无桥PFC电路效率低。第三种方式同样造成电路通态损耗大，对无桥PFC电路效率提高不明显。第四种方式由于增加2个MOS管的使用，使得该无桥PFC电路成本过高，利用价值下降，因此不利于大規模实现产品化应用。
实用新型内容本实用新型g在至少解决上述技术问题之ー。为此，本实用新型的目的在于提出一种无桥功率因数校正(PFC)电路。该无桥PFC电路能够改善无桥PFC电路的EMI特性，同时提高无桥PFC电路的效率，且具有成本低、实用价值高的优点。为了实现上述目的，本实用新型提出了一种无桥功率因数校正电路，包括交流源；第一升压电感，所述第一升压电感的一端与所述交流源的第一端相连；第二升压电感，所述第二升压电感的一端与所述交流源的第二端相连；第一ニ极管，所述第一ニ极管的阳极与所述第一升压电感的另一端相连；第一滤波电容，所述第一滤波电容的一端与所述第一升压电感的一端相连，所述第一滤波电容的另一端与所述第一ニ极管的阴极相连；第一开关，所述第一开关连接在所述第一二极管的阳极和地之间；第ニニ极管，所述第二ニ极管的阳极与所述第二升压电感的另一端相连；第二开关，所述第二开关连接在所述第ニニ极管的阳极和所述地之间；第三开关，所述第三开关连接在所述第二升压电感的一端与所述地之间；以及第ニ滤波电容，所述第二滤波电容的一端与所述第一ニ极管的阴极相连，所述第二滤波电容的另一端接地。根据本实用新型的无桥功率因数校正电路，通过采用滤波电容与第三开关(低导通电阻的可控开关)既能够改善无桥PFC电路EMI的同时，也提高了无桥PFC电路的效率，另外，仅使用ー个第三开关(低导通电阻的可控开关)也节省了成本。因此本实用新型实施例的无桥功率因数校正电路在改善EMI效果、提高无桥PFC电路的效率的同时还有效降低了电路的成本，进而具有更高的实用价值，利于实现产品化应用。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为传统无桥功率因数校正(PFC)电路的结构图；图2为本实用新型实施例的无桥功率因数校正(PFC)电路的原理图；以及图3为本实用新型实施例的无桥功率因数校正(PFC)电路的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过參考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图2-3描述根据本实用新型实施例的无桥功率因数校正电路。參考图1，根据本实用新型实施例的无桥功率因数校正电路，包括交流源AC ;第一升压电感LI、第二升压电感L2、第一ニ极管D1、第一滤波电容Cl、第一开关SI、第二ニ极管D2、第二开关S2、第三开关S3以及第ニ滤波电容C。[0025]第一升压电感LI的一端与交流源AC的第一端(如图2中位于交流源AC上边的端)相连。第二升压电感L2的一端与交流源AC的第二端(如图2中位于交流源AC下边的端)相连。第一ニ极管Dl的阳极与第一升压电 感LI的另一端相连。第一滤波电容Cl的一端与第一升压电感LI的一端相连，第一滤波电容LI的另ー端与第一ニ极管Dl的阴极相连。在本实用新型的一个实施例中，第一滤波电容Cl为高温陶瓷电容或电磁干扰EMI专用薄膜电容。第三开关S3连接在第二升压电感L2的一端与地之间。结合图3，在本实用新型的一些示例中，第三开关S3可以为具有低导通电阻特性的开关元件，如MOS管、绝缘栅双极型晶体管IGBT管、继电器或ニ极管的其中之一。第二ニ极管D2的阳极与第二升压电感L2的另一端相连。第一开关SI连接在第一ニ极管Dl的阳极和地(GND)之间。第二开关S2连接在第二ニ极管D2的阳极和地之间。再次结合图3，在该实施例中，例如第一开关SI和第二开关S2均采用金属氧化物半导体MOS管。第二滤波电容C的一端与第一ニ极管Dl的阴极相连，第二滤波电容C的另一端接地(GND)。上述实施例的无桥PFC电路连接使得电路EMI特性与传统PFC电路类似，可以改善无桥PFC电路的EMI特性。其原理为第一滤波电容Cl在开关频率下可视为短路，因此在开关频率下，第一滤波电容Cl的阻抗比第一升压电感LI的阻抗小很多，所以与第一升压电感LI相比，在高频情况下第一滤波电容Cl对第一升压电感LI可以视为短路。根据本实用新型的实施例的无桥功率因数校正电路，通过采用滤波电容Cl与第三开关S3 (低导通电阻的可控开关)既能够改善无桥PFC电路EMI的同时，也提高了无桥PFC电路的效率，另外，仅使用ー个第三开关S3 (低导通电阻的可控开关)也节省了成本。因此本实用新型实施例的无桥功率因数校正电路在改善EMI效果、提高无桥PFC电路的效率的同时还有效降低了电路的成本，进而具有更高的实用价值，利于实现产品化应用。如图I所示，本实用新型实施例的无桥PFC电路还包括有电阻R，电阻R与第二滤波电容C并联。在本实用新型的进ー步实施例中，无桥PFC电路还包括控制器(图中未示出)，控制器分别与第一开关SI、第二开关S2和第三开关S3相连，控制器对第一开关SI、第二开关S2和第三开关S3进行控制。进ー步地，控制器在交流源AC输出エ频正半周时控制第三开关S3导通，在交流源AC输出エ频负半周时控制第三开关S3关断。具体而言，參考图2或图3，在该实施例中，在交流源AC输出为エ频正半周的时候，第三开关S3 (M0S管、IGBT管、继电器或ニ极管等)导通，交流源AC的另一端通过第三开关S3 (M0S管、IGBT管、继电器或ニ极管等)与地直接相连，进而导致公共线U-侧电压相对于交流源AC的另一端的电位不随开关频率而浮动，从而极大地改善了无桥PFC电路的EMI特性，同时也降低了使用ニ极管(第一ニ极管Dl和第二ニ极管D2)带来的通态损耗，进而提高了无桥PFC电路效率。进ー步地，在在交流源AC输出为エ频负半周的时候，第三开关S3 (M0S管、IGBT管、继电器或ニ极管等)关断，在开关频率的频率下，第一滤波电容Cl与第二滤波电容C (输出电容)相对于第一升压电感LI的阻抗很小，所以与第一升压电感LI在高频情况下相对于第一滤波电容Cl与第二滤波电容C (输出电容)被短接，由此使得交流源AC的一端与公共线U-短接在一起，进而使得本实用新型实施例的无桥PFC电路的电路EMI特性与传统PFC电路类似，从而可以极大地改善了无桥PFC电路的EMI特性。根据本实用新型的实施例不但能够改善无桥PFC电路的EMI特性，也提高了无桥PFC电路的效率，且成本低、实用价值高。在本说明书的描述中，參考术语“ー个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“ー些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少ー个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本实用新型的原理和宗g的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。
权利要求1.一种无桥功率因数校正电路，其特征在于，包括 交流源； 第一升压电感，所述第一升压电感的一端与所述交流源的第一端相连； 第二升压电感，所述第二升压电感的一端与所述交流源的第二端相连； 第一ニ极管，所述第一ニ极管的阳极与所述第一升压电感的另一端相连； 第一滤波电容，所述第一滤波电容的一端与所述第一升压电感的一端相连，所述第一滤波电容的另一端与所述第一ニ极管的阴极相连； 第一开关，所述第一开关连接在所述第一二极管的阳极和地之间； 第二ニ极管，所述第二ニ极管的阳极与所述第二升压电感的另一端相连； 第二开关，所述第二开关连接在所述第ニニ极管的阳极和所述地之间； 第三开关，所述第三开关连接在所述第二升压电感的一端与所述地之间；以及第二滤波电容，所述第二滤波电容的一端与所述第一ニ极管的阴极相连，所述第二滤波电容的另一端接地。
2.如权利要求I所述的无桥功率因数校正电路，其特征在于，还包括 电阻，所述电阻与所述第二滤波电容并联。
3.如权利要求I所述的无桥功率因数校正电路，其特征在于，所述第一滤波电容为高温陶瓷电容或电磁干扰EMI专用薄膜电容。
4.如权利要求I所述的无桥功率因数校正电路，其特征在于，所述第一开关和所述第ニ开关为金属氧化物半导体MOS管。
5.如权利要求I所述的无桥功率因数校正电路，其特征在于，所述第三开关为MOS管、绝缘栅双极型晶体管IGBT管、继电器或ニ极管。
6.如权利要求I所述的无桥功率因数校正电路，其特征在于，还包括 控制器，所述控制器分别与所述第一开关、第二开关和第三开关相连，所述控制器对所述第一开关、第二开关和第三开关进行控制。
7.如权利要求6所述的无桥功率因数校正电路，其特征在干，所述控制器在所述交流源输出エ频正半周时控制所述第三开关导通，在所述交流源输出エ频负半周时控制所述第ニ开关关断。
专利摘要本实用新型提出一种无桥功率因数校正(PFC)电路，包括交流源；第一升压电感，一端与交流源的第一端相连；第二升压电感，一端与交流源的第二端相连；第一二极管，阳极与第一升压电感的另一端相连；第一滤波电容，一端与第一升压电感的一端相连且另一端与第一二极管的阴极相连；第一开关，连接在第一二极管的阳极和地之间；第二二极管，阳极与第二升压电感的另一端相连；第二开关，连接在第二二极管的阳极和地之间；第三开关，连接在第二升压电感的一端与地之间；和第二滤波电容，一端与第一二极管的阴极相连且另一端接地。本实用新型不但能够改善无桥PFC电路的EMI特性，也提高了无桥PFC电路的效率，且成本低、实用价值高。
文档编号H02M1/42GK202455257SQ20112052636
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者王志武, 符策健, 邹续光 申请人:深圳市比亚迪锂电池有限公司