一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路,包括交流滤波电容C1、第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2、电感L、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、直流滤波电容E1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2；第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线；第四功率二极管D4的正极、交流滤波电容C1的第二端部以及第二IGBT模块S2的集电极连接电源零线；第一IGBT模块S2的发射极，和电感L的第一端部以及第二功率二极管D2的负极连接；第二IGBT模块S2的发射极，和电感L的第二端部以及第三功率二极管D3的负极连接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路
本技术涉及单相功率因数校正领域的一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路。
技术介绍
在单相电网中采用不控整流桥和电解电容作为前级电路的电力电子变换器，不论后级连接何种阻抗性质的负载，均属于非线性负载，对电网产生谐波电流污染，不能满足IEC61000-3-2和IEC61000-3-1中规定的谐波电流限值，而且网侧功率因数偏低，为此必须采用功率因数校正措施。然而，传统无桥功率因数校正器必须使用两个电感,电流流向有不确定性,低频二极管和IGBT模块内二极管可能同时导通,增加了不稳定因素，且双电感拓扑成本高，所占体积较大。因此，需要找寻一种单电感无桥单相功率因数校正电路来解决这些问题。经过对无桥功率因数校正器的现有技术的检索，比如《电气应用》2015年第8期公开的文献《单相无桥功率因数校正器的分析与设计》提出一种无环流型单相无桥APFC采用单周期控制，但是该电路与传统无桥APFC一样，均为双电感电路，成本较高，所占空间较大，不满足现在功率因数校正器的发展方向。综合以上，对无桥功率因数校正器现有技术的检索后发现，现有的电路均为双电感结构，无法满足现在实际应用的需求。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路相比传统无桥APFC电路，只采用一个电感，节省成本和在板空间，使得驱动电路设计更加方便。实现上述目的的一种技术方案是：一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路,包括交流滤波电容C1、第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2、电感L、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、直流滤波电容E1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2；第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线；第四功率二极管D4的正极、交流滤波电容C1的第二端部以及第二IGBT模块S2的集电极连接电源零线；第一IGBT模块S2的发射极，和电感L的第一端部以及第二功率二极管D2的负极连接；第二IGBT模块S2的发射极，和电感L的第二端部以及第三功率二极管D3的负极连接；第二功率二极管D2的正极、第三功率二极管D3的正极、直流滤波电容E1的负极连接第二分压电阻R2的第一端部构成负输出端；第一功率二极管D1的负极和第四功率二极管D4的负极，连接直流滤波电容E1的正极以及第一分压电阻R1的第一端部；第一分压电阻R1的第二端部与第二分压电阻R2的第二端部连接，构成直流侧采样端。进一步的，第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线，构成输入电压和输入电流采样端；第一功率二极管D1的负极、第四功率二极管D4的负极、直流滤波电容E1的正极连接第一分压电阻R1的第一端部构成正输出端。进一步的，第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极通过双向开关BS1连接电源火线，双向开关BS1的第一端部连接电源火线，构成输入电压和输入电流采样端；双向开关BS1的第二端部连接第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极；第一功率二极管D1的负极和第四功率二极管D4的负极，通过第三IGBT模块，连接直流滤波电容E1的正极以及第一分压电阻R1的第一端部；其中第一功率二极管D1的负极和第四功率二极管D4的负极连接第三IGBT模块的集电极，第三IGBT模块的发射极连接直流滤波电容E1的正极以及第一分压电阻R1的第一端部，构成正输出端。采用了本技术的一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路的技术方案,包括交流滤波电容C1、第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2、电感L、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、直流滤波电容E1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2；第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线；第四功率二极管D4的正极、交流滤波电容C1的第二端部以及第二IGBT模块S2的集电极连接电源零线；第一IGBT模块S2的发射极，和电感L的第一端部以及第二功率二极管D2的负极连接；第二IGBT模块S2的发射极，和电感L的第二端部以及第三功率二极管D3的负极连接；第二功率二极管D2的正极、第三功率二极管D3的正极、直流滤波电容E1的负极连接第二分压电阻R2的第一端部构成负输出端；第一功率二极管D1的负极和第四功率二极管D4的负极，连接直流滤波电容E1的正极以及第一分压电阻R1的第一端部；第一分压电阻R1的第二端部与第二分压电阻R2的第二端部连接，构成直流侧采样端。其技术效果是：第一，相比传统无桥APFC电路，只采用一个电感，节省成本和在板空间。第二，第一IGBT模块S1和第二IGBT模块S2脉冲互补，使得驱动电路设计更加方便。附图说明图1为本技术的一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路的实施例1的结构示意图。图2为本技术的一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路的实施例2的结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图2，本技术的专利技术人为了能更好地对本技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：实施例1本技术的一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路,包括交流滤波电容C1、第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2、电感L、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、直流滤波电容E1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2。第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线构成输入电压和输入电流采样端，可在该点采样输入电流iL和输入电压ui。第四功率二极管D4的正极、交流滤波电容C1的第二端部以及第二IGBT模块S2的集电极连接电源零线。第一IGBT模块S2的发射极，和电感L的第一端部以及第二功率二极管D2的负极连接。第二IGBT模块S2的发射极，和电感L的第二端部以及第三功率二极管D3的负极连接。第二功率二极管D2的正极、第三功率二极管D3的正极、直流滤波电容E1的负极连接第二分压电阻R2的第一端部构成负输出端；第一功率二极管D1的负极、第四功率二极管D4的负极、直流滤波电容E1的正极连接第一分压电阻R1的第一端部，构成正输出端，第一分压电阻R1的第二端部与第二分压电阻R2的第二端部连接，构成直流侧采样端，可在该点采集直流的输出电压u0。其中第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2用以完成对电感L的充电；第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4提供放电回路；交流滤波电容C1和直流滤波电容E1用于减小电压与电流纹波；第一分压电阻R1和第二分压电阻R2用以对直流侧电压采样。本技术的一种单电感无桥APFC电路通过两路互补的PWM脉冲信号控制第一IGBT模块S1和第二IGBT模块S2的通断，利用第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路,包括交流滤波电容C1、第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2、电感L、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、直流滤波电容E1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2；其特征在于：第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线；第四功率二极管D4的正极、交流滤波电容C1的第二端部以及第二IGBT模块S2的集电极连接电源零线；第一IGBT模块S2的发射极，和电感L的第一端部以及第二功率二极管D2的负极连接；第二IGBT模块S2的发射极，和电感L的第二端部以及第三功率二极管D3的负极连接；第二功率二极管D2的正极、第三功率二极管D3的正极、直流滤波电容E1的负极连接第二分压电阻R2的第一端部构成负输出端；第一功率二极管D1的负极和第四功率二极管D4的负极，连接直流滤波电容E1的正极以及第一分压电阻R1的第一端部；第一分压电阻R1的第二端部与第二分压电阻R2的第二端部连接，构成直流侧采样端。

【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT模块的单电感无桥APFC电路,包括交流滤波电容C1、第一IGBT模块S1、第二IGBT模块S2、电感L、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、直流滤波电容E1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2；其特征在于：第一功率二极管D1的正极、交流滤波电容C1的第一端部以及第一IGBT模块S1的集电极连接电源火线；第四功率二极管D4的正极、交流滤波电容C1的第二端部以及第二IGBT模块S2的集电极连接电源零线；第一IGBT模块S2的发射极，和电感L的第一端部以及第二功率二极管D2的负极连接；第二IGBT模块S2的发射极，和电感L的第二端部以及第三功率二极管D3的负极连接；第二功率二极管D2的正极、第三功率二极管D3的正极、直流滤波电容E1的负极连接第二分压电阻R2的第一端部构成负输出端；第一功率二极管D1的负极和第四功率二极管D4的负极，连接直流滤波电容E1的正极以及第一分压电阻R1的第一端部；第一分压电阻R1的第二端部与第二分压电阻R2的第二端部连接，构成直流侧采样端。2.根据权利要求1所述的一种基于IGBT模块的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振睿，杨喜军，卢广震，徐剑，金琪，朱真，汪传毅，王斌，周鑫，何正宇，蔡斌，石英超，顾晓鸣，叶志刚，金皓纯，钟鸣，赵瑞，刘烨，曹芸，杨波，李文雯，戴岭，金伟，陈震，解蕾，徐刚，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：上海,31