一种PFC整流器和不间断电源制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种PFC整流器和不间断电源，用以解决现有的单电池组的UPS工作在电池模式下，在为第一母线电容储能时，直流电源中与第一整流管相连的电极的电位在交流电源的零线的电位和第一母线输出端的电位之间高频跳变，从而形成电磁干扰的问题。本发明专利技术实施例提供的PFC整流器包括PFC整流电路、第一开关电路；PFC整流电路中的两个母线电容相连的连接点，通过第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；所述第一开关电路，在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在PFC电感释放能量的过程中导通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种PFC整流器和不间断电源。
技术介绍
在线不间断电源(UPS，UninterruptiblePowerSupply)中的功率因数校正(PFC，PowerFactorCorrection)整流电路在设计上尽可能的将AC/DC变换器与DC/DC变换器共用部分器件，以达到降低成本的目的。单电感前置方案，即在DC/DC变换器的输入端增加PFC电感的方案能够尽可能的降低成本，但采用单电感前置方案的大多数不间断电源拓扑中，都存在电磁干扰的问题。图1a所示的使用单电池组的单相PFC整流电路中，在电池模式下，开关K1接电池组DC的正极，开关K2闭合，在正母线电容C1储能时，开关管Q2常通，开关管Q1高频斩波，在开关管Q1导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K1、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；在开关管Q1关断时，电池组DC与电感L1共同给正母线电容C1充电，电流经过电感L1、二极管D1、二极管D3、正母线电容C1、开关管Q2、开关K2到达电池组DC的负极。由于开关管Q2常通，因此，电池组DC的负极箝位在交流电源AC的零线N的电位。图1a所示的电路，在电池模式下，开关K1接电池组DC的正极，开关K2闭合，在负母线电容C2储能时，开关管Q1常通，开关管Q2高频斩波，在开关管Q2导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K1、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；此时由于开关管Q2导通，因此，电池组DC的负极被箝位在交流电源AC的零线N的电位；在开关管Q2关断时，电池组DC与电感L1共同给负母线电容C2充电，电流经过电感L1、二极管D1、开关管Q1、负母线电容C2、二极管D4、开关K2到达电池组DC的负极；此时由于二极管D4导通，因此，电池组DC的负极被箝位在负母线BUS-的电位。也就是说，图1a所示的使用单电池组的单相PFC整流电路在工作时，会导致电池组DC的负极的电位在交流电源AC的零线N的电位和负母线BUS-的电位之间高频跳变，从而在电容C3(电池组DC的负极的对地电容)和电容C4(电池组DC的正极的对地电容)上形成很强的高频的共模电流，即形成电磁干扰。图1b所示的使用单电池组的单相PFC整流电路中，在电池模式下，开关K1接电池组DC的负极，开关K2闭合，在正母线电容C1储能时，开关管Q2常通，开关管Q1高频斩波，在开关管Q1导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K2、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；此时，由于开关管Q1导通，因此，电池组DC的正极被箝位在交流电源AC的零线N的电位；在开关管Q1关断时，电池组DC与电感L1共同给正母线电容C1充电，电流经过电池组DC的正极、开关K2、二极管D3、正母线电容C1、开关管Q2、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极；此时，由于二极管D3导通，因此，电池组DC的正极被箝位在正母线BUS+的电位。图1b所示的电路，在电池模式下，开关K1接电池组DC的负极，开关K2闭合，在负母线电容C2储能时，开关管Q1常通，开关管Q2高频斩波，在开关管Q2导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K2、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；在开关管Q2关断时，电池组DC与电感L1共同给负母线电容C2充电，电流经过开关K2、开关管Q1、负母线电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极；此时由于开关管Q1常通，因此，电池组DC的正极被箝位在交流电源AC的零线N的电位。也就是说，图1b所示的使用单电池组的单相PFC整流电路在工作时，会导致电池组DC的正极的电位在交流电源AC的零线N的电位和正母线BUS+的电位之间高频跳变，从而在电容C3(电池组DC的负极的对地电容)和电容C4(电池组DC的正极的对地电容)上形成很强的高频的共模电流，即形成电磁干扰。综上所述，现有的使用单电池组的PFC整流电路工作在电池模式下，在为与直流电源的一个电极相连的续流管所连接的母线电容储能(即图1a中的负母线电容C2或图1b中的正母线电容C1)时，直流电源的该电极的电位在交流电源的零线的电位和与直流电源的该电极相连的续流管所连接的母线的电位之间高频跳变，这会在直流电源的正极的对地电容和电池组的负极的对地电容上形成很强的高频的共模电流，从而形成电磁干扰。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种PFC整流器和不间断电源，用以解决现有的单电池组的UPS工作在电池模式下，在为与直流电源的一个电极相连的续流管所连接的母线电容储能时，直流电源的该电极的电位在交流电源的零线的电位和与直流电源的该电极相连的续流管所连接的母线的电位之间高频跳变，从而形成电磁干扰的问题。基于上述问题，本专利技术实施例提供的一种PFC整流器，包括PFC整流电路、第一开关电路；所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，通过所述第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；所述第一开关电路，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与所述第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直流电源为所述PFC整流器供电。进一步地，所述第一开关电路还用于：在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第二母线电容储能时导通；并在PFC整流器工作在市电模式下时导通；所述第二母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除第一母线电容以外的母线电容。可选地，所述第一开关电路包括开关，或者包括开关管。可选地，所述PFC整流电路中的第一续流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括PFC整流电路、第一开关电路；所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，通过所述第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；所述第一开关电路，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与所述第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直流电源为所述PFC整流器供电。

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括PFC整流电路、第
一开关电路；
所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，通过所述
第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；
所述第一开关电路，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC
整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能
的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；
所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与
所述第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所
述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的
续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整
流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直
流电源为所述PFC整流器供电。
2.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述第一开关电路还
用于：
在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第二母线
电容储能时导通；并在PFC整流器工作在市电模式下时导通；
所述第二母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除
第一母线电容以外的母线电容。
3.如权利要求2所述的PFC整流器，其特征在于，所述第一开关电路包
括开关，或者包括开关管。
4.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述PFC整流电路中
的第一续流管为二极管，或者为二极管与电容的并联结构。
5.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述PFC整流电路中
的第一续流管为二极管与开关的并联结构；所述第一续流管中的开关在所述

\tPFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容储能的过程中PFC电感储存能
量时闭合；并在以下两种情况时的任一种情况下断开：所述PFC整流器工作在
市电模式、所述PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容储能；
其中，所述第二母线电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中伟，卢军，刘顺超，沈宝山，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US