灵活多电平无桥功率因数校正变换器及调制方法技术

本发明专利技术涉及一种灵活多电平无桥功率因数校正变换器及调制方法，变换器包括交流电感部分、电力电子开关网络和直流电容部分；二极管D1阳极连接到开关管S1漏极，开关管S1源极连接到开关管S2漏极；二极管D2阳极连接到开关管S3漏极，开关管S3源极连接到开关管S4漏极；开关管S5源极连接到开关管S3源极；开关管S6源极连接到开关管S1源极；二极管D1阴极和二极管D2阴极相连；开关管S2源极和开关管S4源极相连；开关管S5漏极和开关管S6漏极相连。能减少电感损耗和体积、降低低输入电压时通态损耗，直流电容更小，具有更高的功率密度；能在不改变电路结构的条件下，灵活地实现五电平和七电平两种工作状态切换。

Flexible multilevel bridge without bridge power factor correction converter and modulation method

The present invention relates to a flexible multilevel bridgeless PFC converter and the modulation method, the converter includes AC inductance part, power electronic switch network and DC capacitor; diode D1 anode is connected to the drain of the S1 switch, switch S1 source is connected to the switch tube S2 drain diode; the anode is connected to the D2 switch S3 drain switch S3 switch S4 source is connected to the drain electrode; the source electrode is connected to the switch S5 switch S3 switch S6 source; the source electrode is connected to the switch S1 source; D1 cathode and D2 cathode diode diode connected; switch S2 source and S4 source switch is S5; drain and drain switch S6 connected switch. It can reduce inductance loss and volume, reduce on state loss of low input voltage, smaller DC capacitor and higher power density. It can flexibly realize two working state switching of five level and seven level without changing the circuit structure.

【技术实现步骤摘要】
灵活多电平无桥功率因数校正变换器及调制方法
本专利技术属于用于低输入电压、高输出电压的低通态损耗无桥功率因数校正变换器
，具体涉及一种灵活多电平无桥功率因数校正变换器及调制方法。
技术介绍
开关电源的输入级通常采用二极管构成的不可控电容性整流电路，但这种电路输入电流波形中含有大量低次谐波成分，电路功率因数很低，对电网造成严重污染。功率因数校正技术，即PFC(PowerFactorCorrection)，能对整流电路输入电流波形进行控制，使其尽量接近正弦波，提高变换器的功率因数。其中，采用全控电力电子开关器件构成的有源功率因数校正，可以满足现行最严格的谐波标准。相对于无源功率因数校正而言，有源功率因数校正采用高频开关控制，可使其中的无源滤波元件，如电感器、电容器体积大大减小，对提高变换器的功率密度十分有利。目前，有源功率因数校正技术应用已越来越广泛。由二极管整流电路加上升压型直流斩波电路(Boost电路)构成的两电平Boost型PFC电路最为成熟和常见。该电路容易实现，可靠性高，但存在两个问题：1)一个开关周期内，电感两端电压变化量为输出电压，当输出电压幅值较大时，电感电流高频开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灵活多电平无桥功率因数校正变换器，包括交流电感部分(110)、电力电子开关网络(120)和直流电容部分(130)；其特征在于：所述电力电子开关网络(120)包含N沟道MOSFET开关管S1、N沟道MOSFET开关管S2、N沟道MOSFET开关管S3、N沟道MOSFET开关管S4、N沟道MOSFET开关管S5及N沟道MOSFET开关管S6，以及二极管D1和二极管D2；其中，二极管D1阳极连接到N沟道MOSFET开关管S1漏极，N沟道MOSFET开关管S1源极连接到N沟道MOSFET开关管S2漏极，N沟道MOSFET开关管S2源极连接到N沟道MOSFET开关管S4源极；二极管D2阳极连接到N沟...

【技术特征摘要】
1.一种灵活多电平无桥功率因数校正变换器，包括交流电感部分(110)、电力电子开关网络(120)和直流电容部分(130)；其特征在于：所述电力电子开关网络(120)包含N沟道MOSFET开关管S1、N沟道MOSFET开关管S2、N沟道MOSFET开关管S3、N沟道MOSFET开关管S4、N沟道MOSFET开关管S5及N沟道MOSFET开关管S6，以及二极管D1和二极管D2；其中，二极管D1阳极连接到N沟道MOSFET开关管S1漏极，N沟道MOSFET开关管S1源极连接到N沟道MOSFET开关管S2漏极，N沟道MOSFET开关管S2源极连接到N沟道MOSFET开关管S4源极；二极管D2阳极连接到N沟道MOSFET开关管S3漏极，N沟道MOSFET开关管S3源极连接到N沟道MOSFET开关管S4漏极；二极管D1阴极连接到二极管D2阴极；N沟道MOSFET开关管S5源极连接到N沟道MOSFET开关管S3源极，N沟道MOSFET开关管S5漏极连接到直流电容部分(130)中点；N沟道MOSFET开关管S6源极连接到N沟道MOSFET开关管S1源极，N沟道MOSFET开关管S6漏极连接到直流电容部分(130)中点；所述直流电容部分(130)包括两个串联的电容C1和电容C2；其中，电容C1的正极连接到二极管D2的阴极，电容C1的负极连接到电容C2正极、N沟道MOSFET开关管S5漏极和N沟道MOSFET开关管S6漏极的接点；电容C2的负极连接到N沟道MOSFET开关管S2源极和N沟道MOSFET开关管S4源极的接点；所述交流电感部分(110)包含电感L1和电感L2；其中，电感L1的一端连接于N沟道MOSFET开关管S1漏极和二极管D1阳极的接点，电感L1的另一端连接于输入的一端，而输入的另一端连接于电感L2的一端，而电感L2的另一端连接于N沟道MOSFET开关管S3漏极和二极管D2阳极的接点，且电感L1的电感量与电感L2的电感量相等。2.一种如权利要求1所述灵活多电平无桥功率因数校正变换器的调制方法，其特征在于：所述调制方法如下：当电容C1、电容C2电压满足的条件时，变换器为五电平工作状态；当电容C1、电容C2电压满足的条件时，变换器为七电平工作状态。3.根据权利要求2所述灵活多电平无桥功率因数校正变换器的调制方法，其特征在于：当控制N沟道MOSFET开关管S1常开通，N沟道MOSFET开关管S3、N沟道MOSFET开关管S4、N沟道MOSFET开关管S5、N沟道MOSFET开关管S6常关断，而N沟道MOSFET开关管S2按PWM规律交替通断；当控...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫力，蒋云昊，丁稳房，席自强，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42