一种分时复用变压器的功率因数校正变换器制造技术

本申请公开了一种分时复用变压器的功率因数校正变换器，包括变换电路及控制装置，变换电路包括依次连接的交流电源、前级PFC模块及后级调节模块，前级PFC模块和后级调节模块共用变压器，变压器的原边绕组构成前级PFC模块的储能电感；控制装置，用于控制前级PFC模块和后级输出调节模块交替工作。本申请仅使用一个磁性元件实现了前级主动功率因数校正和后级输出调节，降低了功率因数校正变换器的体积和重量。

【技术实现步骤摘要】
一种分时复用变压器的功率因数校正变换器
本申请涉及电力电子设备领域，特别涉及一种分时复用变压器的功率因数校正变换器。
技术介绍
近年来，随着电力电子设备使用量的快速增长，电力电子设备产生的谐波对电网的影响也越来越大，与电网的交流电源连接的电力电子设备会产生谐波电流，谐波电流会引起电压畸变、发热、噪声等问题，还会降低线路的供电能力，因此，AC-DC变换器需要具备功率因数校正功能。具有功率因数校正功能的AC-DC变换器一般是基于单级(Single-stage)或两级(Two-stage)变换系统，两级AC-DC变换器可以在得到高功率因数与低输入电流谐波的同时，得到较好的输出恒压或者恒流特性，因此应用更广泛。两级AC-DC变换器的前级PFC和后级DC-DC理论上可以由几种基本的拓扑进行组合，如前级PFC可由Buck、Boost或者Buck-Boost构成，相比于前两者，Buck-Boost型前级PFC电路输出电压范围比较宽，而且当其工作在DCM(DiscontinuousConductionMode，断续导通模式)模式时可以实现自然功率因数校本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，包括变换电路及控制装置，所述变换电路包括依次连接的交流电源、前级PFC模块及后级调节模块，所述前级PFC模块和所述后级调节模块共用变压器，所述变压器的原边绕组构成所述前级PFC模块的储能电感；/n所述控制装置，用于控制所述前级PFC模块和所述后级输出调节模块交替工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，包括变换电路及控制装置，所述变换电路包括依次连接的交流电源、前级PFC模块及后级调节模块，所述前级PFC模块和所述后级调节模块共用变压器，所述变压器的原边绕组构成所述前级PFC模块的储能电感；
所述控制装置，用于控制所述前级PFC模块和所述后级输出调节模块交替工作。


2.根据权利要求1所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述变换电路还包括设于所述交流电源和所述前级PFC模块之间的整流模块，用于将所述交流电源输出的交流电转换为直流电。


3.根据权利要求2所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述变换电路还包括设于所述整流模块和所述前级PFC模块之间的滤波模块，用于滤除输入电流的高频谐波。


4.根据权利要求3所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述前级PFC模块包括第一开关管、第二开关管和中间缓冲电容，所述后级调节模块包括第三开关管及输出电容，其中：
所述第一开关管的第一端与所述滤波模块的第一输出端连接，所述第一开关管的第二端分别与所述中间缓冲电容的第一端及所述变压器的原边的第一端连接，所述中间缓冲电容的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端、所述滤波模块的第二输出端及所述变压器的原边的第二端均接地，所述变压器的副边的第一端与所述第三开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端与所述输出电容的第一端及负载的第一端连接，所述输出电容的第二端与所述变压器的副边的第二端及所述负载的第二端连接；
所述控制装置具体用于：
根据检测到的信号控制所述第一开关管、所述第二开关管及所述第三开关管导通或关断，使所述前级PFC模块和所述后级输出调节模块交替工作。


5.根据权利要求4所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述前级PFC模块还包括；
阳极与所述滤波模块的第一输出端连接、阴极与所述第一开关管的第一端连接的第一二极管。


6.根据权利要求4所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述后级调节模块还包括：
阳极与所述第三开关管的第二端连接、阴极与所述输出电容的第一端连接的第二二极管。


7.根据权利要求4-6任意一项所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述控制装置包括：
前级控制电路，用于当检测到第一控制信号，控制所述第一开关管导通，并控制所述第三开关管关断，还用于当检测到第二控制信号，控制所述第一开关管关断，并控制所述第三开关管导通；
后级控制电路，用于当检测到所述第二控制信号，控制所述第二开关管导通，还用于当检测到第三控制信号，控制所述第二开关管关断。


8.根据权利要求7所述的分时复用变压器的功率因数校正变换器，其特征在于，所述前级控制电路包括第一采集模块、第一误差放大器、第一环路补偿模块、第一比较器、第一锯齿波发生器、第一或门、第一触发器、第一控制模块、第一驱动模块及第二驱动模块，其中：
所述第一采集模块通过第一电阻分别与所述第一环路补偿模块的第一端及所述第一误差放大器的反相输入端连接，所述第一误差放大器的同相输入端接入第一基准电压信号，所述第一误差放大器的输出端分别与所述第一环路补偿模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎铁生，李明，夏浩刚，杨波，王军，宋潇潇，孙章，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51