一种新型OCC降压PFC电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型OCC降压PFC电路，包括主功率电路和控制电路；所述控制电路中的输入电压检测模块和输出电压采样模块分别与主功率电路中对应的电压输入端和电压输出端连接，从主功率电路得到输入电压U

【技术实现步骤摘要】
一种新型OCC降压PFC电路
本技术涉及AC/DC功率因数校正的
，尤其涉及到一种新型OCC降压PFC电路。
技术介绍
随着电力电子技术快速发展，各种用电设备得到普及。然而接入电网的电力电子开关电源设备成为向电网注入电流谐波的主要来源。高次电流谐波已经严重影响了电网电能质量、传输效率和其他设备的安全运行。因此国内外相关组织针对这一问题制定了限制电力系统电流谐波的相关安全标准。功率因数校正作为一种抑制高次谐波电流和提高功率因数的有效方法，已经成为中大功率电子设备不可或缺的重要一部分。功率因数校正电路分为无源功率因数校正(PPFC)和有源功率因数校正(APFC)。APFC由于体积小、PF值高而得到广泛应用。传统的功率因数校正电路以升压有源功率因数校正整流器(BoostAPFC)为代表，其以结构简单、安全稳定的特点得到广泛应用。然而，在宽范围输入电压条件下，传统的BoostAPFC整流器在低电压输入时比高压输入时其效率要低，而且输出电压较高，对于后级设备功率器件电压应力要求较高。由于前级整流桥的存在，导致过多的能量损失，尤其在低压大功率时，二极管的通态损耗更为明显，这大大限制了整流器整机效率的提升。为了解决传统BoostAPFC整流器带来的问题，有学者提出了无桥BuckPFC整流器，无桥BuckPFC整流器方案利用开关管代替桥臂二极管，减小了导通路径开关器件的损耗，而且实现降压输出的目的，减小了后级电路功率器件电压应力要求，从而缩小了成本和提高了工作效率。然而传统无桥BuckPFC整流器在低压输入时，由于输出电压高于输入电压，存在一定的输入电流死角，从而会恶化输入电流的谐波和功率因数值。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型OCC降压PFC电路，利用Buck拓扑电路结构、不带反并联二极管的IGBT以及通过改进单周期控制(OCC)，实现交错式单相无桥三电平功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)的功能，达到低总谐波失真、高功率因数和高效稳定工作的效果。为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为：一种新型OCC降压PFC电路，包括主功率电路和控制电路；所述控制电路与主功率电路连接，从主功率电路得到输入电压Uin、输出电压Uo、电感电流IL采样数据；其中，所述主功率电路由功率电感L1、L2、功率MOSFETS1、S2、S3、S4、不带反并联二极管的IGBTS5、S6、S7、S8，输出滤波电容Co1、Co2、负载R组成；所述功率MOSFETS1的S极与功率MOSFETS2的S极连接，功率MOSFETS1的G极与功率MOSFETS2的G极连接；所述功率MOSFETS1的D极与电压输入端连接；所述功率MOSFETS2的D极、不带反并联二极管的IGBTS5的S极、不带反并联二极管的IGBTS6的D极均与功率电感L1的一端连接，功率电感L1的另一端分别与输出滤波电容Co1、Co2的一端连接；所述功率MOSFETS1、S2、功率电感L1，通过中性线构成回路；所述功率MOSFETS3的S极与功率MOSFETS4的S极连接，功率MOSFETS3的G极与功率MOSFETS4的G极连接；所述功率MOSFETS3的D极与电压输入端连接；所述功率MOSFETS4的D极、不带反并联二极管的IGBTS7的S极、不带反并联二极管的IGBTS8的D极均与功率电感L2的一端连接，功率电感L2的另一端分别与输出滤波电容Co1、Co2的一端连接；所述功率MOSFETS3、S4、功率电感L2，通过中性线构成回路；所述输出滤波电容Co2的另一端与不带反并联二极管的IGBTS5和S7的D极连接，功率电感L1、输出滤波电容Co2、不带反并联二极管的IGBTS5构成回路；功率电感L2、输出滤波电容Co2、不带反并联二极管的IGBTS7构成回路；所述输出滤波电容Co1的另一端与不带反并联二极管的IGBTS6和S8的S极连接，功率电感L1、输出滤波电容Co1、不带反并联二极管的IGBTS6构成回路；功率电感L2、输出滤波电容Co1、不带反并联二极管的IGBTS8构成回路；所述负载R和输出滤波电容Co1、Co2串联。进一步地，所述控制电路由辅助供电电源模块、输入电压检测模块、输出电压采样模块、电感电流采样模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、第四驱动模块、第五驱动模块、第六驱动模块、第一RS触发器、第二RS触发器、第一比较器、第二比较器、第一积分器、第二积分器、加法器、误差放大器组成；其中，所述输入电压检测模块和输出电压采样模块分别与主功率电路中对应的电压输入端和电压输出端连接；所述误差放大器连接在输出电压采样模块和加法器之间，并分别与第一比较器和第二比较器连接；所述电感电流采样模块的一端与主功率电路连接，另一端与加法器连接；所述加法器连接两条线路；第一条线路中，第一积分器、第一比较器、第一RS触发器、第一驱动模块顺序连接；第二条线路中，第二积分器、第二比较器、第二RS触发器、第四驱动模块顺序连接；所述第二驱动模块和第三驱动模块分别连接于第一RS触发器和输入电压检测模块之间；所述第五驱动模块、第六驱动模块分别连接于第二RS触发器和输入电压检测模块之间；所述辅助供电电源模块与输入电压检测模块连接。进一步地，所述输入电压检测模块包括转换电路、双向稳压二极管以及运算放大器；其中，双向稳压二极管接于转换电路和运算放大器之间；所述转换电路由第一、二、三、四分压电阻R1a、R2a、R3a、R4a组成；所述第一分压电阻R1a的一端接电流输入，另一端与第二分压电阻R2a连接；所述第四分压电阻R4a的一端接电流输入，另一端与第三分压电阻R3a连接；所述第二分压电阻R2a的另一端和第三分压电阻R3a的另一端接地。进一步地，所述第一RS触发器和第二RS触发器的使能时钟相位相差180度。与现有技术相比，本方案原理及优点如下：1)由于交错式无桥BuckPFC整流器系统不存在输入电流死角问题，因此大大提高了功率因数和降低了总谐波失真度，进一步优化了整机工作效率。2)由于交错式无桥BuckPFC整流器系统输出电压比Boost型PFC整流器低，因此，降低了后级设备功率器件电压应力，减小了成本；而且输入电压较低时与输出电压接近，能使整流器实现较高工作效率。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服务作简单地介绍，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获得其他的附图。图1为本技术一种新型OCC降压PFC电路的结构框图；图2为本技术一种新型OCC降压PFC电路中主功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型OCC降压PFC电路，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路(2)；/n所述控制电路(2)与主功率电路(1)连接，从主功率电路得到输入电压U

【技术特征摘要】
1.一种新型OCC降压PFC电路，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路(2)；
所述控制电路(2)与主功率电路(1)连接，从主功率电路得到输入电压Uin、输出电压Uo、电感电流IL采样数据；
其中，所述主功率电路(1)由功率电感L1、L2、功率MOSFETS1、S2、S3、S4、不带反并联二极管的IGBTS5、S6、S7、S8，输出滤波电容Co1、Co2、负载R组成；
所述功率MOSFETS1的S极与功率MOSFETS2的S极连接，功率MOSFETS1的G极与功率MOSFETS2的G极连接；
所述功率MOSFETS1的D极与电压输入端连接；
所述功率MOSFETS2的D极、不带反并联二极管的IGBTS5的S极、不带反并联二极管的IGBTS6的D极均与功率电感L1的一端连接，功率电感L1的另一端分别与输出滤波电容Co1、Co2的一端连接；
所述功率MOSFETS1、S2、功率电感L1，通过中性线构成回路；
所述功率MOSFETS3的S极与功率MOSFETS4的S极连接，功率MOSFETS3的G极与功率MOSFETS4的G极连接；
所述功率MOSFETS3的D极与电压输入端连接；
所述功率MOSFETS4的D极、不带反并联二极管的IGBTS7的S极、不带反并联二极管的IGBTS8的D极均与功率电感L2的一端连接，功率电感L2的另一端分别与输出滤波电容Co1、Co2的一端连接；
所述功率MOSFETS3、S4、功率电感L2，通过中性线构成回路；
所述输出滤波电容Co2的另一端与不带反并联二极管的IGBTS5和S7的D极连接，功率电感L1、输出滤波电容Co2、不带反并联二极管的IGBTS5构成回路；功率电感L2、输出滤波电容Co2、不带反并联二极管的IGBTS7构成回路；
所述输出滤波电容Co1的另一端与不带反并联二极管的IGBTS6和S8的S极连接，功率电感L1、输出滤波电容Co1、不带反并联二极管的IGBTS6构成回路；功率电感L2、输出滤波电容Co1、不带反并联二极管的IGBTS8构成回路；
所述负载R和输出滤波电容Co1、Co2串联。


2.根据权利要求1所述的一种新型OCC降压PFC电路，其特征在于，所述控制电路(2)由辅助供电电源模块(2-1)、输入电压检测模块(2-2)、输出电压采样模块(2-3)、电感电流采样模块(2-4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志忠，赵付立，陈嘉辉，李优新，何源烽，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44