一种高效率交错并联PFC变换器制造技术

本发明专利技术提供一种高效率交错并联PFC变换器。本发明专利技术包括交流输入电源(Vin)、第一二极管(VD1)、第二二极管(VD2)、第三二极管(VD3)、第四二极管(VD4)、第五二极管(VD5)、第六二极管(VD6)、第七二极管(VD7)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、输出滤波电容(CO)负载。本发明专利技术电路可以由传统Boost PFC变换器和双二极管式无桥PFC变换器并联而成，共用了两个二极管，降低了系统的成本，同时由于包含了一路无桥PFC变换器，系统的效率也得到了提高。

A high efficiency interleaved PFC converter

The invention provides a high efficiency interleaved parallel PFC converter. The invention comprises an AC input power supply (Vin), a first diode (VD1), a second diode (VD2), a third diode (VD3), a fourth diode (VD4), a fifth diode (VD5), a sixth diode (VD6), a seventh diode (VD7), a first inductor (L1), a second inductor (L2), a third inductor (L3), a first switch tube (S1), a second switch tube (S2). ), third switch tube (S3) and output filter capacitor (CO) load. The circuit of the invention can be composed of a conventional Boost PFC converter and a double-diode type bridge-less PFC converter in parallel, sharing two diodes, thus reducing the cost of the system. At the same time, the efficiency of the system is improved because of the inclusion of a bridge-less PFC converter.

【技术实现步骤摘要】
一种高效率交错并联PFC变换器
本专利技术涉及功率因数校正领域，具体涉及一种高效率交错并联PFC变换器。
技术介绍
交错并联技术可以有效的减小输入输出电流纹波、降低EMI、简化EMI滤波器的设计难度、提高效率和功率密度。随着开关电源技术的发展,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,效率要求越来越高,以此来节省能源。而传统的交错并联BoostPFC变换器效率较低，因此如何提高交错并联PFC变换器的效率成为本行业人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种高效率交错并联PFC变换器。本专利技术电路中具体包括括交流输入电源Vin、传统BoostPFC变换器和双二极管式无桥PFC变换器，输出滤波电容和负载。本专利技术的目的通过如下技术方案实现。一种高效率交错并联PFC变换器，其包括交流输入电源、传统BoostPFC变换器、双二极管式无桥PFC变换器、输出滤波电容和负载；所述传统BoostPFC变换器和双二极管式无桥PFC变换器并联，输出滤波电容和负载并联在双二极管式无桥PFC变换器的输出端；交流输入电源的两端分别与双二极管式无桥PFC变换器的第二电感、第三电感连接。进一步的，BoostPFC变换器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第一开关管和第五二极管，第一二极管、第二二极管串联连接后的两端与第三二极管、第四二极管串联连接后的两端并联，第一电感、第一开关管串联后的两端与第三二极管、第四二极管串联连接后的两端并联，五二极管的阳极连接于第一电感、第一开关管之间。进一步的，所述其中双二极管式无桥PFC变换器包括了第二二极管、第四二极管、第六二极管、第七二极管、第二电感、第三电感、第二开关管、第三开关管，第二二极管、第四二极管与所述BoostPFC变换器共用，第六二极管、第二开关管串联后的两端与第七二极管、第三开关管串联后的两端并联；第二电感的一端连接在第六二极管、第二开关管之间，另一端与交流输入电源的一端连接；第三电感的一端连接在第七二极管、第三开关管之间，另一端与交流输入电源的另一端连接。本专利技术电路具有的优势为：相比于传统的交错并联BoostPFC变换器，本专利技术电路可以由传统BoostPFC变换器和双二极管式无桥PFC变换器并联而成，共用了两个二极管，降低了系统的成本，同时由于包含了一路无桥PFC变换器，系统的效率也得到了提高。附图说明图1为一种高效率交错并联PFC变换器结构图。图2a～图2h为输入电压正负半周内电路模态图。具体实施方式为进一步阐述本专利技术的内容和特点，以下结合附图对本专利技术的具体实施方案进行具体说明。本实例的基本拓扑结构如图1所示，为了分析方便，电路结构中的器件均视为理想器件。其中第一开关管S1与第二开关管S2和第三开关管S3驱动信号相差180度，第二开关管S2在交流输入电源正半周工作，第三开关管S3在交流输入电源负半周工作。(1)在输入电压的正半周，第一二极管VD1、第四二极管VD4导通，电路在此阶段的模态图如图2a所示，第一开关管S1导通，第二开关管S2导通，交流输入电源Vin分别给第一电感L1和第二电感L2充电，输出滤波电容CO给负载供电。(2)第一开关管S1导通，第二开关管S2关断，电路在此阶段的模态图如图2b所示，交流输入电源Vin给第一电感L1充电，交流输入电源Vin与第二电感L2串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。(3)第一开关管S1关断，第二开关管S2关断，电路在此阶段的模态图如图2c所示，交流输入电源Vin与第一电感L1串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。交流输入电源Vin与第二电感L2串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。(4)第一开关管S1关断，第二开关管S2导通，电路在此阶段的模态图如图2d所示，交流输入电源Vin与第一电感L1串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。交流输入电源给第第二电感L2充电。(5)在输入电压的负半周，第二极管VD2、第三二极管VD3导通，电路在此阶段的模态图如图2e所示，电路在此阶段的模态图如图2a所示，第一开关管S1导通，第三开关管S3导通，交流输入电源Vin分别给第一电感L1和第三电感L3充电，输出滤波电容CO给负载供电。(6)第一开关管S1导通，第三开关管S3关断，电路在此阶段的模态图如图2f所示，交流输入电源Vin给第一电感L1充电，交流输入电源Vin与第三电感L3串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。(7)第一开关管S1关断，第三开关管S3关断，电路在此阶段的模态图如图2g所示，交流输入电源Vin与第一电感L1串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。交流输入电源Vin与第三电感L3串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。(8)第一开关管S1关断，第三开关管S3导通，电路在此阶段的模态图如图2h所示，交流输入电源Vin与第二电感L2串联给输出滤波电容CO充电同时给负载供电。交流输入电源给第第三电感L3充电。(9)控制电路采用双环结构，电压外环电流内环，其中第一开关管S1与第二开关管S2和第三开关管S3驱动信号相差180度，第二开关管S2在交流输入电源正半周工作，第三开关管S3在交流输入电源负半周工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率交错并联PFC变换器，其特征在于包括交流输入电源(Vin)、传统Boost PFC变换器、双二极管式无桥PFC变换器、输出滤波电容(CO)和负载；所述传统Boost PFC变换器和双二极管式无桥PFC变换器并联，输出滤波电容(CO)和负载并联在双二极管式无桥PFC变换器的输出端；交流输入电源(Vin)的两端分别与双二极管式无桥PFC变换器的第二电感(L2)、第三电感(L3)连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效率交错并联PFC变换器，其特征在于包括交流输入电源(Vin)、传统BoostPFC变换器、双二极管式无桥PFC变换器、输出滤波电容(CO)和负载；所述传统BoostPFC变换器和双二极管式无桥PFC变换器并联，输出滤波电容(CO)和负载并联在双二极管式无桥PFC变换器的输出端；交流输入电源(Vin)的两端分别与双二极管式无桥PFC变换器的第二电感(L2)、第三电感(L3)连接。2.根据权利要求1所述一种高效率交错并联PFC变换器，其特征在于所述传统BoostPFC变换器包括第一二极管(VD1)、第二二极管(VD2)、第三二极管(VD3)、第四二极管(VD4)、第一电感(L1)、第一开关管(S1)和第五二极管(VD5)，第一二极管(VD1)、第二二极管(VD2)串联连接后的两端与第三二极管(VD3)、第四二极管(VD4)串联连接后的两端并联，第一电感(L1)、第一开关管(S1)串联后的两端与第三二极管(VD3)、第四二极管(VD4)串联连接后的两端并联，五二极管(VD5)的阳极连接于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文勋，胡建雨，张波，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44