功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器制造技术

本发明专利技术涉及功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器，其中功率因数改善电路，包括：输入端；以及输出端，其连接于输入端，并且被配置成通过输入端来改善功率因数，其中，输出端包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成在每个非电解电容器和电解电容器之间的第一电感器。因此，本发明专利技术的实施方式可以通过形成于电解电容器左侧的CL电路，减少在PFC输出端的纹波电流(电流应力)，并且通过在右侧形成的LC电路减少DC‑DC变换器的输入纹波电流(输入电流应力)。

【技术实现步骤摘要】
功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器
本专利技术涉及一种用于改善功率因数的电路以及应用该电路的车辆充电器。
技术介绍
近来，无污染的环境友好型车辆变得突出。这种环境友好型车辆通常使用以高压向电池充电的变换器。变换器需要意图升高电压并改善功率因数的功率因数校正(PFC)电路。PFC电路需要高额定电压和高电容，因此使用在设计时考虑对封装最有利的电解电容器。尽管电解电容器很小，但是电解电容器可满足高额定电压和高电容。然而，电解电容器具有液体物质的电介质，因此由于电流应力(电流纹波)导致的可靠性的劣化已出现严重的问题。例如，当电解电容器暴露在大量纹波电流下时，电解质会蒸发。因此，电介质将不能适当地工作，而这样会导致电容器的电容下降。此外，上述变换器利用高压交流电(AC)作为输入，并且涉及高频开关。因此，在电磁兼容性(EMC)方面，变换器具有明显缺点。当不能建立对EMC的应对措施时，除了作为单个单元的变换器之外，整车的市销性也会降低。更严重地，会产生不满足车辆法规的风险。
技术实现思路
因此，本专利技术旨在提出一种用于减少电流应力的功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器，其大致消除由现有技术的限制和劣势所导致的一个或多个问题。此外，本专利技术的另一目标是提供一种用于改善EMC性能的功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器。为了实现这些目标和其他优势，并且根据本专利技术的目的，如本文所体现和广泛描述的那样，一种功率因数改善电路包括：输入端；以及输出端，该输出端连接于输入端以通过输入端来改善功率因数，其中，输出端包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成在每个非电解电容器和电解电容器之间的第一电感器。输入端可包括彼此串并联连接的输入电源、第二电感器、二极管，以及绝缘栅场效应晶体管(IGFET)电路。每个非电解电容器可以都是薄膜电容器或陶瓷电容器。第一电感器可以在电解电容器的两侧耦合。非电解电容器可与第一电感器并联连接。本专利技术的另一方面，提供一种用于为高压电池充电的车辆充电器，包括：功率因数改善电路，其包括输入端，以及连接于输入端且被配置成通过输入端改善功率因数的输出端；以及直流-直流变换器，其连接至输出端，其被配置成将包含从功率因数改善电路输出的正弦波在内的第一直流电压逆变成交流电压，并且被配置成将逆变的交流电压转换成第二直流电压。输出端可包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成于每个非电解电容器和电解电容器之间的第一电感器。输入端可包括彼此串并联连接的输入电源、第二电感器、二极管，以及绝缘栅场效应晶体管电路。每个非电解电容器可以是薄膜电容器或陶瓷电容器。第一电感器可在电解电容器的两侧耦合。直流-直流变换器可对应于升压变换器。非电解电容器可与第一电感器并联连接。应当理解的是，以上对于本专利技术一般性描述以及下文的详细描述都是示例性和说明性的，其意图对权利要求所主张的本专利技术作进一步的说明。附图说明用于提供对本专利技术的进一步理解的、并且包含在本申请并构成本申请一部分的附图，示出本专利技术的实施方式，并且与描述一起起到阐释本专利技术原理的作用。在附图中：图1是示出功率因数改善电路的一个实施例的电路图；图2是示出车辆充电器的一个实施例的电路图；图3是示出与图1和图2的功率因数改善电路进行比较的常规功率因数改善电路的电路图；以及图4是示出与图1和图2的功率因数改善电路进行比较的功率因数改善电路的电路图。具体实施方式现将详细参考本专利技术的实施方式，其中本专利技术的实施方式的实施例将在附图中示出。在任何情况下，贯穿附图，相同的附图标记用于表示相同或是相似的部件，并且其重复描述将被省略。在下文实施例中描述的术语将仅用于描述特定的实施例，并且其不意在将本专利技术限制于此。例如，在本说明书中所公开的后缀“端”是仅基于撰写说明书的简易性来应用或是结合的，并且后缀“端”不具有区别意思或功能。此外，包括序数，例如在下文本专利技术的实施方式中描述的“第一”和“第二”的术语可用于描述各组件。然而，上述组件不受这些术语的限制。上述术语将用于将一个组件与另一组件区分开。此外，应该理解的是，除非在上下文中的表达具有清晰的不同的意思，否则在本专利技术的各实施方式和权利要求的描述中所使用的单数表达包括复数表达。此外，应当理解的是，在下文本专利技术的实施方式中公开的术语“和/或”包括在所列出的有关细节中的一个或多个项的任意或是全部可能的组合。此外，除非另有提及，否则由于相应的元件可以是固有的，因此在下文的本专利技术的实施方式中所描述的术语“包括”，“形成”等不应当解释为排除其他元件，而是应当解释为还包括这些其他元件。<功率因数改善电路的实施例>图1示出功率因数改善电路100的实施例。在图1中，功率因数改善电路100包括输入端110和输出端120以改善功率因数。输入端110可控制输入电流或输入电压，从而使输入电流的峰值跟随(follow)输入电压。基于此目的，输入端110包括电源111、连接至电源111的电感器112、在电源111和电感器112之间并联连接的第一二极管113，连接至电感器112的第二二极管114，以及在电感器112和第二二极管114之间并联连接的绝缘栅场效应晶体管(IGFET)电路115。同时，通过跟随输入端110的输入电压，输出端120可连接至输入端110以产生正弦波，因此，可改善功率因数并且应对谐波脉动率(harmonicregulation)。基于该目的，输出端120可形成用于输出的电解电容器121以及与电解电容器121的两侧相连的非电解电容器122和122。一般地，电解电容器121具有广为人知的液体物质的电介质，因此由于电流应力(电流纹波)而会产生可靠性的下降。就这一点而言，为了防止因电流应力产生的可靠性的下降，可将非电解电容器122和122连接在电解电容器121的两侧，并且可以在每个非电解电容器122和122与电解电容器121之间形成第一电感器123和123。在这种情况下，非电解电容器122和第一电感器123形成在电解电容器121的左侧。在电路中彼此的连接关系如下文所述：左侧非电解电容器122可与输入端110并联连接，左侧第一电感器123可与左侧非电解电容器122并联连接，左侧第一电感器123可与用于输出的电解电容器121并联连接。当非电解电容器122和第一电感器123如上所述形成在电解电容器121的左侧时，电容器和电感器可起到PFC电路的输出端120的CL滤波器的作用。如上所述，CL滤波器可减少因电解电容器121产生的电流应力(纹波电流)。在此，左侧非电解电容器122可被制成为薄膜电容器或陶瓷电容器，并且在左侧非电解电容器122和电解电容器121之间形成的第一电感器123可具有耦合结构。左侧第一电感器123具有用于改善EMC问题的耦合结构。例如，当一个第一电感器123形成在左侧非电解电容器122和电解电容器121之间时，在从输入端110产生的高压之间会出现因噪声导致的相位差，因相位差而产生的高压共模噪声会留在输出端120，因此会引起严重的EMC问题。因此，耦合的第一电感器123形成在左侧非电解电容器122和电解电容器121之间，来防止上述EMC问题。同时，第一电感器123和非电解电容器122可形成在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率因数改善电路，包括：输入端；以及输出端，其连接于所述输入端，并且被配置成通过所述输入端来改善功率因数，其中，所述输出端包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成在每个所述非电解电容器和所述电解电容器之间的第一电感器。

【技术特征摘要】
2015.11.23 KR 10-2015-01638791.一种功率因数改善电路，包括：输入端；以及输出端，其连接于所述输入端，并且被配置成通过所述输入端来改善功率因数，其中，所述输出端包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成在每个所述非电解电容器和所述电解电容器之间的第一电感器。2.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其中所述输入端包括彼此串并联连接的输入电源、第二电感器、二极管，以及绝缘栅场效应晶体管(IGFET)电路。3.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其中每个所述非电解电容器都是薄膜电容器或陶瓷电容器。4.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其中每个所述第一电感器均在所述电解电容器的两侧耦合。5.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其中所述非电解电容器与所述第一电感器并联连接。6.一种用于为高压电池充电的车辆充电器，包括：功率因数改善电路，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：全晧兑，田昌翰，梁珍荣，韩胜炫，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR