一种高功率PFC电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种高功率PFC电路，涉及电力电子技术领域，包括控制芯片和多级PFC电路，所述的控制芯片分别连接PFC电路的控制端，所述的多级PFC电路并联交错连接；所述的多级PFC电路，各PFC电路结构相同，均包括：一个电感、第一二极管、第二二极管、一个功率MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；采用单个芯片就实现了3级APFC控制，提高了系统的可靠性；3级CCM模式有效的减小了开关管电流应力，同时能减小电磁干扰；实现了5KW大功率PFC，功率因数达到99％，具有功率密度大；采用单片机可以对很好的对控制芯片外围电路故障进行隔离，提高了系统安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率PFC电路
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种高功率PFC电路。
技术介绍
传统单级有桥APFC有其自身特定优势：结构简单，器件数量少，成本低，交流输入电压范围宽等等。但并不适用于大功率应用场合，因为单级PFC中开关器件会承受非常高的电流应力，带来巨大损耗和严重的散热问题。除去严重的开关、导通损耗外，在二极管反向恢复，开关管导通期间，输出滤波电容跟地有短暂的短路过程，短路电流会引起附加的导通损耗和巨大的di/dt。这些不良影响会随着开关频率和输出功率等级的升高而显著增加。
技术实现思路
本技术针对
技术介绍
的问题提供一种高功率PFC电路，有效的减小了开关管电流应力，同时能减小电磁干扰，实现了5KW大功率PFC，功率因数达到99％，具有功率密度大；采用单片机可以对很好的对控制芯片外围电路故障进行隔离，提高了系统安全性；为了实现上述目的，本技术提出一种高功率PFC电路，包括控制芯片和多级PFC电路，所述的控制芯片分别连接PFC电路的控制端，所述的多级PFC电路并联交错连接。优选地，所述的多级PFC电路，各PFC电路结构相同，均包括：一个电感、第一二极管、第二二极管、一个功率MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；所述的电感的一端作为多级PFC电路的第一并联端，电感的另一端共同连接功率MOS管的源极、第一二极管的阳极和第二二极管的阳极；第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接作为多级PFC电路的第二并联端；功率MOS管的栅极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端共同连接第二电阻的一端、第三电阻的一端、第四电阻的一端、第五电阻的一端和第六电阻的一端，第二电阻的另一端共同连接第三电阻的另一端、第四电阻的另一端、第五电阻的另一端、第六电阻的另一端和第七电阻的一端，并作为多级PFC电路的第三并联端。优选地，所述的功率MOS管的栅极还连接控制芯片的驱动电路。优选地，所述的第二电阻，其另一端连接控制芯片的第一选片端正极。优选地，所述的第七电阻，其另一端连接控制芯片的第一选片端负极。优选地，所述的多级PFC电路还包括第一电容和第二电容，所述的第一电容与第二电容并联形成并联电路，该并联电路设置于多级PFC电路的第一并联端与第三并联端之间。优选地，所述的多级PFC电路还包括第三电容、第四电容、第五电容和第六电容，所述的第三电容、第四电容、第五电容和第六电容并联形成并联电路，该并联电路设置于多级PFC电路的第二并联端与第三并联端之间。优选地，所述的多级PFC电路还包括第三二极管，所述的第三二极管的阴极连接多级PFC电路的第二并联端，第三二极管的阳极连接多级PFC电路的第三并联端。优选地，所述的多级PFC电路还包括第四二极管和第五二极管，所述的第四二极管阳极与第五二极管阳极相连且连接多级PFC电路的第一并联端，第四二极管阴极和第五二极管阴极相连且连接多级PFC电路的第二并联端。优选地，所述的多级PFC电路的第二并联端和多级PFC电路的第三并联端作为电路输出端。并联APFC的出现较好地解决了单相有源功率因数校正大功率化的问题，两级或多级APFC模块相互交错一定的相位角度后并联可以有效地降低开关管的电流应力，提高系统开关频率，简化开关器件的选型和系统的散热处理。电感电流的均衡交错也大大减小了输入电流高频纹波，降低了输入EMI滤波器的差模电感值，简化电感设计。通过灵活地切换交错并联PFC中一级或几级PFC模块的工作和停止，可以有效地拓宽其带载范围。本技术提出一种高功率PFC电路，采用单个芯片就实现了3级APFC控制，提高了系统的可靠性；3级CCM模式有效的减小了开关管电流应力，同时能减小电磁干扰；实现了5KW大功率PFC，功率因数达到99％，具有功率密度大；采用单片机可以对很好的对控制芯片外围电路故障进行隔离，提高了系统安全性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术一种实施例中高功率PFC电路整体示意图；图2为本技术一种实施例中三级PFC电路原理图；图3为本技术一种实施例中控制芯片电路原理图；本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。本技术提出一种高功率PFC电路；本技术一种优选实施例中，如图1所示，包括控制芯片和三级PFC电路，所述的控制芯片分别连接PFC电路的控制端，所述的三级PFC电路并联交错连接。本实施例采用3级CCMAPFC。利用单片控制芯片FAN9673，提供了三级交错PFC硬件电路设计，拓宽了APFC的设计思路。FAN9673是一款用于控制PFC预调节器的32-引脚，连续导通模式(CCM)功率因数校正(PFC)控制器IC。FAN9673包括平均电流和升压型功率因数校正，使电源完全符合IEC1000-3-2规范。TriFaultDetect功能帮助减少外部元件，并为反馈环路提供全面保护，如过压。当发生负载突然下降时，过压比较器关断PFC级。RDY信号可用于通电序列控制。通道管理(CM)功能可以分别启用/禁用每个通道。FAN9673也包括PFC软启动、峰值电流限制和输入电压导通/欠压保护。整个系统由三个并联的升压PFC级组成，如图1所示，因此PFC级的输入功率可由下式计算：Pin＝Pout/η其中，η是PFC级的组合效率；PFC级输出电流可由下式计算：Iout＝Pout/VPFCVPFC为功率因数校正电压；每个升压级的输出电流可由下式计算：Iout＝Pout/(VPFC*Nchannel)Nchannel为通道级数(本技术为3级)本技术一种优选实施例中，如图2所示，三级PFC电路，各PFC电路结构相同，其包括：电感L3(L4、L5)、第一二极管D1(D3、D5)、第二二极管D2(D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率PFC电路，其特征在于，包括控制芯片和多级PFC电路，所述的控制芯片分别连接PFC电路的控制端，所述的多级PFC电路并联交错连接。

【技术特征摘要】
1.一种高功率PFC电路，其特征在于，包括控制芯片和多级PFC电路，所述的控制芯片分别连接PFC电路的控制端，所述的多级PFC电路并联交错连接。2.根据权利要求1所述的高功率PFC电路，其特征在于，所述的多级PFC电路，各PFC电路结构相同，均包括：一个电感、第一二极管、第二二极管、一个功率MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；所述的电感的一端作为多级PFC电路的第一并联端，电感的另一端共同连接功率MOS管的源极、第一二极管的阳极和第二二极管的阳极；第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接作为多级PFC电路的第二并联端；功率MOS管的栅极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端共同连接第二电阻的一端、第三电阻的一端、第四电阻的一端、第五电阻的一端和第六电阻的一端，第二电阻的另一端共同连接第三电阻的另一端、第四电阻的另一端、第五电阻的另一端、第六电阻的另一端和第七电阻的一端，并作为多级PFC电路的第三并联端。3.根据权利要求2所述的高功率PFC电路，其特征在于，所述的功率MOS管的栅极还连接控制芯片的驱动电路。4.根据权利要求2所述的高功率PFC电路，其特征在于，所述的第二电阻，其另一端连接控制芯片的第一选片端正极。5.根据权利要求2所述的高功...

【专利技术属性】
技术研发人员：江义，
申请(专利权)人：株洲格新电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43