一种大功率三相四线交错PFC电路

本发明属于整流技术改进领域，尤其涉及一种大功率三相四线交错pfc电路。

背景技术：

1、采用功率因数校正技术（pfc）抑制电力电子装置产生的谐波技术是解决谐波污染的根本措施。单相pfc电路在拓扑和控制方案上已经发展很多年，应用比较成熟，从有桥pfc到无桥pfc的诸多拓扑和控制方法，为此类产品的设计和应用提供了解决方案。但单相pfc适用于小功率变换器，对于中大功率（如10kva以上）的三相ac/dc变换器就需要用三相pfc电路实现功率因数校正。三相pfc电路的拓扑和控制策略都比单相pfc复杂。典型的三相pfc拓扑主要有单开关三相boost、六开关三相boost、三相维也纳（vienna）电路等。随着电动汽车的推广，充电桩行业的兴起，三相pfc电路的功率等级提升到30kva以上，更多拓扑及控制方法应需求而生。

2、在中大功率的三相pfc电路，为了降低开关器件的损耗和应力、储能器件电感的温升，一般会采用交错的电路形式。附图1为由传统桥式单相boost组成的三相交错pfc电路，该拓扑使用了12个电感，6个整流二极管s1~s6（功率大时可以使用晶闸管，缓慢打导通角来降低启动时的冲击电流），12个开关管q1~q12，12个构成boost电路二极管d1~d12。器件使用较多，对控制资源要求较多，所以适当的改进拓扑，减少开关器件，减小成本是该类大功率电源需要解决的核心问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大功率三相四线交错pfc电路，旨在解决现有应用技术器件多，控制资源高，体积大，成本高的技术问题。

2、本发明是这样实现的，一种大功率三相四线交错pfc电路，所述大功率三相四线交错pfc电路包括三相交流源、第一单相交错pfc电路及第二单相交错pfc电路，所述三相交流源输出端分别连接所述第一单相交错pfc电路输入端及第二单相交错pfc电路输入端，所述第一单相交错pfc电路与第二单相交错pfc电路连接，利用两组pfc交错电路之间交互连接共用器件构成三相四线交错pfc电路。

3、本发明的进一步技术方案是：所述第一单相交错pfc电路包括晶闸管s1、晶闸管s2、晶闸管s3、晶闸管s4、电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、电容c1及电容c2，所述晶闸管s1的阴极及晶闸管s2的阴极分别连接所述电感l1的一端及电感l2的一端，所述电感l2的另一端分别连接所述二极管d2的阳极及开关管q2的集电极，所述电感l1的另一端分别连接所述开关管q1的集电极及二极管d1的阳极，所述二极管d2的阴极连接所述电容c1的正极及输出+bus，所述二极管d1的阴极连接所述电容c1的正极及输出+bus，所述开关管q1的发射极分别连接所述三极管q3的集电极、电容c1的负极及电容c2的正极，所述开关管q2的发射极分别连接所述开关管q4的集电极、电容c1的负极及电容c2的正极，所述晶闸管s1的阳极连接所述晶闸管s3的阴极，所述晶闸管s2的阳极连接所述晶闸管s4的阴极，所述晶闸管s3的阳极及晶闸管s4的阳极分别连接所述电感l3的一端及电感l4的一端，所述开关管q3的发射极分别连接所述电感l3的另一端及二极管d3的阴极，所述开关管q4的发射极分别连接所述电感l4的另一端及二极管d4的阴极，所述二极管d3的阳极连接所述电容c2的负极并输出-bus，所述二极管d4的阳极连接所述电容c2的负极并输出-bus。

4、本发明的进一步技术方案是：所述第二单相交错pfc电路包括晶闸管s5、晶闸管s6、晶闸管s7、晶闸管s8、电感l5、电感l6、电感l7、电感l8、开关管q5、开关管q6、开关管q7、开关管q8、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、电容c1及电容c2，所述晶闸管s5的阴极及晶闸管s6的阴极分别连接所述电感l5的一端及电感l6的一端，所述电感l6的另一端分别连接所述二极管d6的阳极及开关管q6的集电极，所述电感l5的另一端分别连接所述开关管q5的集电极及二极管d5的阳极，所述二极管d6的阴极连接所述电容c1的正极及输出+bus，所述二极管d5的阴极连接所述电容c1的正极及输出+bus，所述开关管q5的发射极分别连接所述三极管q7的集电极、电容c1的负极及电容c2的正极，所述开关管q6的发射极分别连接所述开关管q8的集电极、电容c1的负极及电容c2的正极，所述晶闸管s5的阳极连接所述晶闸管s7的阴极，所述晶闸管s6的阳极连接所述晶闸管s8的阴极，所述晶闸管s7的阳极及晶闸管s8的阳极分别连接所述电感l7的一端及电感l8的一端，所述开关管q7的发射极分别连接所述电感l7的另一端及二极管d7的阴极，所述开关管q8的发射极分别连接所述电感l8的另一端及二极管d8的阴极，所述二极管d7的阳极连接所述电容c2的负极并输出-bus，所述二极管d8的阳极连接所述电容c2的负极并输出-bus。

5、本发明的进一步技术方案是：在大功率三相四线交错pfc电路中构成所述三相交流源a相pfc交错电路包括所述晶闸管s1、晶闸管s3、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、电容c1和电容c2。与所述三相交流源a相连接所述晶闸管s1的阳极、晶闸管s3的阴极，所述晶闸管s1的阴极分别连接所述电感l1的一端、电感l2的一端，所述电感l1的另一端分别连接所述二极管d1的阳极及开关管q1的集电极，所述电感l2的另一端分别连接所述二极管d2的阳极及开关管q2的集电极，所述二极管d2的阴极分别连接所述二极管d1的阴极及电容c1的正极，所述晶闸管s3的阳极分别连接所述电感l3的一端、电感l4的一端，所述电感l3的另一端分别连接所述二极管d3的阴极及开关管q3的发射极，所述电感l4的另一端分别连接所述二极管d4的阴极及开关管q4的发射极，所述二极管d4的阳极分别连接所述二极管d3的阳极及电容c2的负极。

6、本发明的进一步技术方案是：在大功率三相四线交错pfc电路中构成所述三相交流源b相pfc交错电路包括晶闸管s2、晶闸管s4、晶闸管s5、晶闸管s7、电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、电感l5、电感l6、电感l7、电感l8、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、开关管q5、开关管q6、开关管q7、开关管q8、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、电容c1及电容c2。与所述三相交流源b相分别连接的所述晶闸管s2的阳极、晶闸管s5的阳极、晶闸管s4的阴极及晶闸管s7的阴极，所述晶闸管s5的阴极连接所述电感l5的一端、电感l6的一端，所述电感l5的另一端分别连接所述二极管d5的阳极、开关管q5的集电极，所述电感l6的另一端分别连接所述二极管d6的阳极、开关管q6的集电极，所述二极管d5的阴极分别连接所述二极管d6的阴极及电容c1的正极。

7、本发明的进一步技术方案是：在大功率三相四线交错pfc电路中相对于所述三相交流源c相pfc交错电路包括晶闸管s6、晶闸管s8、电感l5、电感l6、电感l7、电感l8、开关管q5、开关管q6、开关管q7、开关管q8、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、电容c1及电容c2。所述三相交流源c相分别连接的晶闸管s6的阳极及晶闸管s8的阴极，所述晶闸管s8的阳极分别连接所述电感l7的一端、电感l8的一端，所述电感l7的另一端分别连接所述二极管d7的阴极及开关管q7的发射极，所述电感l8的另一端分别连接所述二极管d8的阴极及开关管q8的发射极，所述二极管d7的阳极分别连接所述二极管d8的阳极及电容c2的负极。

8、本发明的进一步技术方案是：在大功率三相四线交错pfc电路中所述三相交流源n线分别连接所述开关管q1的发射极、开关管q2的发射极、开关管q5的发射极、开关管q6的发射极、开关管q3的集电极、开关管q4的集电极、开关管q7的集电极、开关管q8的集电极、电容c1的负极及电容c2的正极。

9、本发明的有益效果是：该集成电路具有抗不平衡载能力强，功率器件少，功率密度高，成本低，控制资源需求少，提高开关器件的利用率。