无桥PFC电路制造技术

无桥PFC电路，涉及PFC转换器技术领域，包括控制单元、输入电压采样电路、第一桥臂、第二桥臂、电感L1和电感L2，还包括用于采样流经开关Q1的电流的第一电流采样电路和用于采样流经开关Q2的电流的第二电流采样电路，输入电压采样电路跨接在所述交流电源的两端以采样所述无桥PFC电路的实时输入电压，在交流电源输入的某一个半周，开关Q1和Q2中的一个保持闭合，控制单元根据所述无桥PFC电路的实时输入电压值和实时输入电流值产生驱动信号另一个开关的通断，以控制所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波形。利用两个桥臂的协调，简化了对输入电流的控制。

【技术实现步骤摘要】
无桥PFC电路
本专利技术创造涉及PFC转换器
，具体涉及一种无桥PFC电路。
技术介绍
电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染，因此必须引入 PFC (功率因数校正）电路来降低电网中的谐波污染。 为提高转换效率，无桥PFC电路被设计出来并逐渐成为研究的热点。相对于传统 的PFC电路，无桥PFC电路略掉了前端的整流桥，减少了一个二极管的通态损耗，提高了转 换效率。图1为一种无桥PFC电路的电路原理图，其设有两个桥臂，通过控制两个桥臂的电 流，使无桥PFC电路的输入电流的波形跟随输入电压的波形，达到功率因数校正的目的。现 有的无桥PFC电路存在的问题是，对输入电流的控制比较复杂。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术创造提供一种PFC电路，其能简化对输入 电流的控制。 为实现上述目的，本专利技术创造提供以下技术方案。 无桥PFC电路，包括控制单元、输入电压采样电路、第一桥臂、第二桥臂、电感Ll和 电感L2,第一桥臂包括相串联的二极管Dl和开关Q1，第二桥臂包括相串联的二极管D2和 开关Q2,第一桥臂和第二桥臂并联后连接在所述无桥PFC电路的正极输出端VDC+和负极输 出端VDC-之间，电感Ll 一端连接二极管Dl和开关Ql的接点，另一端接交流电源的一端， 电感L2连接二极管D2和开关Q2的接点，另一端接所述交流电源的另一端，输入电压采样 电路跨接在所述交流电源的两端以采样所述无桥PFC电路的实时输入电压，所述无桥PFC 电路还包括用于采样流经开关Ql的电流的第一电流采样电路和用于采样流经开关Q2的电 流的第二电流采样电路， 在所述交流电源的输入的正半周，控制单元控制开关Q2保持闭合，所述交流电源一路 输入电流流经电感L1、二极管D1、负载、开关Q2和电感L2形成一个回路，控制单元产生驱 动?目号控制开关Ql的通断，开关Ql导通时，有另一路输入电流流经电感Ll、开关Ql、开关 Q2和电感L2形成第二个回路，以控制所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波 形，第二电流采样电路采样所述无桥PFC电路的实时输入电流，控制单元根据输入电压采 样电路采样到的所述无桥PFC电路的实时输入电压值和第二电流采样电路采样到的实时 输入电流值产生上述驱动信号； 在所述交流电源的输入的负半周，控制单元控制开关Ql保持闭合，所述交流电源一路 输入电流流经电感L2、二极管D2、负载、开关Ql和电感Ll形成一个回路，控制单元产生驱 动?目号控制开关Q2的通断，开关Q2导通时，有另一路输入电流流经电感L2、开关Q2、开关 Ql和电感Ll形成第二个回路，以控制所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波 形，第一电流采样电路采样所述无桥PFC电路的实时输入电流，控制单元根据输入电压采 样电路采样到的所述无桥PFC电路的实时输入电压值和第一电流采样电路采样到的实时 输入电流值产生上述驱动信号。 其中，控制单元对所述无桥PFC电路的实时输入电压值和实时输入电流值进行 PID运算，以该PID运算的结果为占空比产生相应的所述驱动信号。 其中，还包括电容C4,电容C4跨接在所述无桥PFC电路的正极输出端VDC+和负极 输出端VDC-之间。 其中，每个电流采样电路包括七个电阻、三个电容和一个运放，第一个电阻为采样 电阻，其与相应的开关串联，第二个电阻一端连接采样电阻的一端，另一端连接运放的反相 输入端，第三个电阻一端连接采样电阻的另一端，另一端连接运放的同相输入端，第四个电 阻和第五个电阻串联后连接在VCC电源和模拟地AGND之间，第一个电容与第五个电阻并 联，第四个电阻和第五个电阻的接点与运放的同相输入端连接，第六个电阻和第二个电容 并联后连接在运放的反相输入端和输出端之间，第七个电阻第一端连接运放的输出端，第 二端作为该电流采样电路的输出端连接控制单元，第三个电容一端连接第七个电阻与控制 单元的接点，另一端接模拟地AGND。 本专利技术创造的有益效果是，在交流电源输入的不同时期，两个桥臂的开关Ql和Q2 交替保持闭合，在一个桥臂的开关保持闭合时，通过控制另一个桥臂的开关的通断，以控制 本无桥PFC电路的输入电流，从而达到让本无桥PFC电路的输入电流的波形跟随输入电压 的波形的目的。利用本无桥PFC电路的两个桥臂的协调，简化了对输入电流的控制。 【附图说明】 图1为一种无桥PFC电路的电路原理图。 图2为本专利技术创造的无桥PFC电路的电路原理图。 图3为本专利技术创造的无桥PFC电路的电流采样电路的电路原理图。 附图标记包括：控制单元1、第一电流采样电路21、第二电流采样电路22、输入电 压采样电路3、第一桥臂4、第二桥臂5。 【具体实施方式】 以下结合具体实施例对本专利技术创造进行详细说明。 如图2所示，本实施例的无桥PFC电路包括控制单元1、输入电压采样电路3、第一 桥臂4、第二桥臂5、电感Ll和电感L2,第一桥臂4和第二桥臂5并联后连接在本无桥PFC 电路的正极输出端VDC+和负极输出端VDC-之间。输入电压采样电路3采样本无桥PFC电 路的实时输入电压。 交流电源AC的输入处于正半周时，控制单元1控制开关Q2保持闭合，电流从交流 电源AC流经电感Ll、二极管Dl到正极输出端VDC+，然后流经负载后到负极输出端VDC-，然 后从负极输出端VDC-流经第二电流采样电路22、开关Q2和电感L2后到达交流电源AC形 成回路。此时第二电流采样电路22采样的电流即为本无桥PFC电路的实时输入电流，控制 单元1对本无桥PFC电路的实时输入电压值和实时输入电流值进行PID运算，以该PID运 算的结果为占空比产生驱动信号控制开关Ql的通断。在交流电源AC的输入处于正半周的 时间内，如果开关Ql受控闭合，电流从电感Ll流至电感Ll与第一桥臂4的接点时，除了流 向二极管Dl的一路电流外，还有一路电流流向开关Q1，并在流经第一电流采样电路21、第 二电流采样电路22、开关Q2和电感L2后到达交流电源AC形成回路，如此，便通过闭合开 关Ql来控制本无桥PFC电路的处于交流电源AC的该正半周时间内的输入电流，从而控制 所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波形。 交流电源AC的输入处于负半周时，控制单元1控制开关Ql保持闭合，电流从交流 电源AC流经电感L2、二极管D2到正极输出端VDC+，然后流经负载后到负极输出端VDC-，然 后从负极输出端VDC-流经第一电流采样电路21、开关Ql和电感Ll后到达交流电源AC形 成回路。此时第一电流采样电路21采样的电流即为本无桥PFC电路的实时输入电流，控制 单元1对本无桥PFC电路的实时输入电压值和实时输入电流值进行PID运算，以该PID运 算的结果为占空比产生驱动信号控制开关Ql的通断。在交流电源AC的输入处于负半周的 时间内，如果开关Q2受控闭合，电流从电感L2流至电感L2与第二桥臂5的接点时，除了流 向二极管D2的一路电流外，还有一路电流流向开关Q2,并在流经第二电流采样电路22、第 一电流采样电路21、开关Ql和电感Ll后到达交流电源AC形成回路，如此，便通过闭合开 本文档来自技高网...

【技术保护点】
无桥PFC电路，包括控制单元、输入电压采样电路、第一桥臂、第二桥臂、电感L1和电感L2，第一桥臂包括相串联的二极管D1和开关Q1，第二桥臂包括相串联的二极管D2和开关Q2，第一桥臂和第二桥臂并联后连接在所述无桥PFC电路的正极输出端VDC+和负极输出端VDC‑之间，电感L1一端连接二极管D1和开关Q1的接点，另一端接交流电源的一端，电感L2连接二极管D2和开关Q2的接点，另一端接所述交流电源的另一端，输入电压采样电路跨接在所述交流电源的两端以采样所述无桥PFC电路的实时输入电压，所述无桥PFC电路还包括用于采样流经开关Q1的电流的第一电流采样电路和用于采样流经开关Q2的电流的第二电流采样电路，其特征是：在所述交流电源的输入的正半周，控制单元控制开关Q2保持闭合，所述交流电源一路输入电流流经电感L1、二极管D1、负载、开关Q2和电感L2形成一个回路，控制单元产生驱动信号控制开关Q1的通断，开关Q1导通时，有另一路输入电流流经电感L1、开关Q1、开关Q2和电感L2形成第二个回路，以控制所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波形，第二电流采样电路采样所述无桥PFC电路的实时输入电流，控制单元根据输入电压采样电路采样到的所述无桥PFC电路的实时输入电压值和第二电流采样电路采样到的实时输入电流值产生上述驱动信号；在所述交流电源的输入的负半周，控制单元控制开关Q1保持闭合，所述交流电源一路输入电流流经电感L2、二极管D2、负载、开关Q1和电感L1形成一个回路，控制单元产生驱动信号控制开关Q2的通断，开关Q2导通时，有另一路输入电流流经电感L2、开关Q2、开关Q1和电感L1形成第二个回路，以控制所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波形，第一电流采样电路采样所述无桥PFC电路的实时输入电流，控制单元根据输入电压采样电路采样到的所述无桥PFC电路的实时输入电压值和第一电流采样电路采样到的实时输入电流值产生上述驱动信号。...

【技术特征摘要】
1. 无桥PFC电路，包括控制单元、输入电压采样电路、第一桥臂、第二桥臂、电感L1和电 感L2,第一桥臂包括相串联的二极管D1和开关Q1，第二桥臂包括相串联的二极管D2和开 关Q2,第一桥臂和第二桥臂并联后连接在所述无桥PFC电路的正极输出端VDC+和负极输出 端VDC-之间，电感L1 一端连接二极管D1和开关Q1的接点，另一端接交流电源的一端，电 感L2连接二极管D2和开关Q2的接点，另一端接所述交流电源的另一端，输入电压采样电 路跨接在所述交流电源的两端以采样所述无桥PFC电路的实时输入电压，所述无桥PFC电 路还包括用于采样流经开关Q1的电流的第一电流采样电路和用于采样流经开关Q2的电流 的第二电流采样电路，其特征是： 在所述交流电源的输入的正半周，控制单元控制开关Q2保持闭合，所述交流电源一路 输入电流流经电感L1、二极管D1、负载、开关Q2和电感L2形成一个回路，控制单元产生驱 动f目号控制开关Q1的通断，开关Q1导通时，有另一路输入电流流经电感L1、开关Q1、开关 Q2和电感L2形成第二个回路，以控制所述无桥PFC电路输入电流的波形跟随输入电压的波 形，第二电流采样电路采样所述无桥PFC电路的实时输入电流，控制单元根据输入电压采 样电路采样到的所述无桥PFC电路的实时输入电压值和第二电流采样电路采样到的实时 输入电流值产生上述驱动信号； 在所述交流电源的输入的负半周，控制单元控制开关Q1保持闭合，所述交流电源一路 输入电流流经电感L2、二极管D2、负载、开关Q1和电感L1形成一个回路，控制单元产生驱 动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘合疆，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44