本发明专利技术涉及一种交流整流电源的双向电流交错控制电路。所述电路包括PFC控制电路单元、分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路等，所述交流双向电流检测及控制电路连接交流电源，根据检测到的交流电的正反向电流信号并交错输出的工频信号和高频PWM信号以及同步整流信号去控制驱动两只低频开关和两只高频PWM开关以及两只同步整流管工作；所述分相及死区时间控制电路接收PFC控制电路单元信号处理后输出给高频PWM驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元实现功率因数校正；二者使交流整流电源在具有高功率因数特性同时效率达到最高。本发明专利技术中交流双向电流检测及控制电路简洁可靠，成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源功率因数校正技术和交流整流电源
，具体是指能根据检测到的交流电的双向电流信号而交错输出工频信号和高频PWM信号以及同步整流信号去控制两只低频开关和两只高频PWM开关以及两只同步整流管工作，实现交流整流电源的有源功率因数校正和同步整流功能的一种控制电路。
技术介绍
现有的交流整流电源一般采用整流桥整流，需要直流电压稳定且具有高功率因数则采用先将交流经整流桥整流再经BOOST升压变换后输出稳定直流，以上模式交流整流电源中最少有2个整流二极管导通损耗，占到总损耗的20%以上，为了提高功率因数和效率， 出现了无整流桥且带功率因数校正功能的交流整流电源，能显著提高效率，但现有技术不能完全减少整流二极管导通损耗。申请号为200910150125的专利技术专利公开了一种无桥功率因数校正电路及其控制方法，该技术的关键附图如附图1、图2、图3所示，从附图1、图2中分析可以知道，开关Si、 S2、S3、S4的由控制单元驱动，开关Si、S2、S3、S4有一个公共连接端，开关Si、S2、S3、S4的驱动信号都是以这个公共连接端为参考地，因此，可以确定，开关Si、S2可以是场效应管， 也可以是绝缘栅双极晶体管(IGBT)，但开关S3、S4最好是用N沟道场效应管，用绝缘栅双极晶体管不合适，IGBT的工作特性决定了受控电流只能从集电极流向发射极，如IGBT内集成反向并联二极管，则反向电流经反向并联二极管流通，按图1、图2的连接方法，开关S3、S4 用IGBT没有意义，仍然存在二极管的导通损耗，还不如直接用快速低正向压降的二极管， 损耗更小。在工作电流比较大的情况下，场效应管的导通损耗比IGBT要高，在高温下，场效应管损耗还会增加，而IGBT会降低。另外，该申请中，电路不论工作在何种模式，至少有一个二极管串联在电路回路中。因此，申请号为200910150125的专利技术专利不能使效率达到最高，控制单元只能驱动共发射极的IGBT或共源极的场效应管，不能驱动不共发射极的IGBT 或不共源极的场效应管。图3是该申请的控制单元实现在市电过零点设置死区时间并检测交流正负半周信号进而控制开关S3、S4的导通和关断功能的流程图，控制过程和控制电路均比较复杂。
技术实现思路
本专利技术需解决的技术问题是提供一种交流整流电源的双向电流交错控制电路，该电路能够实现(1)、根据检测到的交流电的双向电流信号产生交错输出的工频信号和高频PWM信号以及同步整流信号等时序逻辑信号，进而去控制驱动两只低频开关和两只高频PWM开关以及两只同步整流管交替工作，实现交流整流电源的有源功率因数校正和同步整流功能；(2)、采用简单可靠的电路检测交流电的正反向电流信号，进而产生交替工作的控制开关之间需要的死区控制时间并根据实际需要来调整；(3)、能隔离驱动多个发射极和控制电路地端不相连的绝缘栅双极晶体管(IGBT)；(4)、能实现用一个电流检测输入端口检测交替工作的升压储能电感电流。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是提供一种交流整流电源的双向电流交错控制电路，其与交流整流电路连接用于驱动交流整流电路中的同步整流管及控制开关管；所述电路包括PFC控制电路单元，具有电压信号反馈端VFB、电流信号反馈端ISNS、电源正端VC1、电源负端VE1、PWM信号输出端fete，其接收输出电压检测电路、电流信号检测电路检测信号， 处理后输出PWM信号给下述分相及死区时间控制电路；分相及死区时间控制电路，接收上述PFC控制电路单元信号，进行正反相及延时处理后输出给高频PWM驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元；交流双向电流检测及控制电路，输入端连接交流电源端ACl、AC2，用于检测交流电源方向，其输出端CA、CB同时连接高频PWM驱动控制电路单元、工频交错驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元，输出交错控制信号供三者控制使用；高频P丽驱动控制电路单元，具有电源正输入端VC2、电源负输入端VE2、PWM信号输入端INA、INB和交错信号输入端FENA、FENB，其接收分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路信号，将信号调制成高频PWM信号后通过隔离输出端fetel、Gate2输出控制升压电路的两只控制开关管工作；工频交错驱动控制电路单元，具有电源正输入端VC3、VC4，电源负输入端VE3、VE4和交错信号输入端FENA、FENB，其接收交流双向电流检测及控制电路信号处理后通过隔离输出端fete3、(}ate4输出与工频交流同步的控制信号实现交错驱动两只低频控制开关管工作； 同步整流驱动控制电路单元，具有电源正端VC5、VC6，电源负端VE5、VE6, PWM信号输入端SIA、SIB和交错信号输入端SENA、SENB，其接收分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路信号，将信号调制成高频PWM信号后通过隔离输出端fete5、Gate6输出控制两只同步整流管工作；输出电压检测电路，具有输出电压检测端VS、控制电路的电源地端GND、输出电压检测信号输出端SV ；输出电压检测端VS和控制电路的电源地端GND分别与交流整流电路的输出端并联，用于检测交流整流电路的输出电压的变化，SV端输出至PFC控制电路单元的电压信号反馈端VFB，作为功率因数校正和稳定输出电压的一种调节信号；电流信号检测电路，具有电流信号检测端CS，控制电路的电源地端GND，电流检测信号输出端IV，CS端和GND端连接交流整流电路中的电流检测电路单元，检测升压储能电感的电流信号，经电流信号检测电路内部电路限流、RC滤波电路滤除高频杂波后经IV端输出至 PFC控制电路单元的电流信号侦测端ISNS，作为功率因数校正的一种控制信号和过流保护控制信号；多路输出辅助电源电路单元，输入端连接交流电源端AC1、AC2将交流电源处理后输出多组相互独立的且与交流隔离的低压直流电压，为PFC控制电路单元、工频交错驱动控制电路单元、高频PWM驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元提供工作电源。进一步的，所述高频PWM驱动控制电路单元的电源负输入端VE2与所述交流双向电流检测及控制电路的电源地GND连接，隔离输出端Gatel和Gate2作为整个电路的输出端Gl、G2分别连接两只高频控制开关管栅极，交流双向电流检测及控制电路的电源地GND与两只高频控制开关管的发射极相连。进一步的，所述工频交错驱动控制电路单元电源负端VE3、VE4分别与多路输出辅助电源电路单元的直流输出负端V2-、V3-连接并作为工频交错驱动控制电路的输出端 G3-、G4-，与其隔离输出端fette3、Gate4 (G3+、G4+) 一起输出两组跟工频交流同步的控制信号去交错驱动两只低频控制开关管工作。进一步的，所述同步整流驱动控制电路单元电源负端VE5、VE6分别与多路输出辅助电源电路单元的直流输出负端V4-、V5-连接并作为双向电流交错控制电路的输出端 G5-、G6-，与其隔离输出端fette5、feite6 (G5+、G6+) —起输出两组与整个电路的输出端G1、 G2互为倒相的高频PWM信号交错驱动两只同步整流管工作。进一步的，所述输出端G3+、G3-和G4+、G4-输出的两组驱动信号和交流双向电流检测及控制电路的电源地GND不本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种交流整流电源的双向电流交错控制电路，与交流整流电路连接用于驱动交流整流电路中的同步整流管及控制开关管；其特征在于，包括：ＰＦＣ控制电路单元，具有电压信号反馈端ＶＦＢ、电流信号反馈端ＩＳＮＳ、电源正端ＶＣ１、电源负端ＶＥ１、ＰＷＭ信号输出端Ｇａｔｅ，其接收输出电压检测电路、电流信号检测电路检测信号，处理后输出ＰＷＭ信号给下述分相及死区时间控制电路；分相及死区时间控制电路，接收上述ＰＦＣ控制电路单元信号，进行正反相及延时处理后输出给高频ＰＷＭ驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元；交流双向电流检测及控制电路，输入端连接交流电源端ＡＣ１、ＡＣ２，用于检测交流电源方向，其输出端ＣＡ、ＣＢ同时连接高频ＰＷＭ驱动控制电路单元、工频交错驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元，输出交错控制信号供三者控制使用；高频ＰＷＭ驱动控制电路单元，具有电源正输入端ＶＣ２、电源负输入端ＶＥ２、ＰＷＭ信号输入端ＩＮＡ、ＩＮＢ和交错信号输入端ＦＥＮＡ、ＦＥＮＢ，其接收分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路信号，将信号调制成高频ＰＷＭ信号后通过隔离输出端Ｇａｔｅ１、Ｇａｔｅ２输出控制交流整流电路中升压电路的两只控制开关管工作；工频交错驱动控制电路单元，具有电源正输入端ＶＣ３、ＶＣ４，电源负输入端ＶＥ３、ＶＥ４和交错信号输入端ＦＥＮＡ、ＦＥＮＢ，其接收交流双向电流检测及控制电路信号处理后通过隔离输出端Ｇａｔｅ３、Ｇａｔｅ４输出与交流输入电源的工频同步的控制信号实现交错驱动交流整流电路中升压电路的另外两只低频控制开关管工作；同步整流驱动控制电路单元，具有电源正端ＶＣ５、ＶＣ６，电源负端ＶＥ５、ＶＥ６， ＰＷＭ信号输入端ＳＩＡ、ＳＩＢ和交错信号输入端ＳＥＮＡ、ＳＥＮＢ，其接收分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路信号，将信号调制成高频ＰＷＭ信号后通过隔离输出端Ｇａｔｅ５、Ｇａｔｅ６输出控制两只同步整流管工作；输出电压检测电路，具有输出电压检测端ＶＳ、控制电路的电源地端ＧＮＤ、输出电压检测信号输出端ＳＶ；输出电压检测端ＶＳ和控制电路的电源地端ＧＮＤ分别与交流整流电路的输出端并联，用于检测交流整流电路的输出电压的变化， ＳＶ端输出至ＰＦＣ控制电路单元的电压信号反馈端ＶＦＢ，作为功率因数校正和稳定输出电压的一种调节信号；电流信号检测电路，具有电流信号检测端ＣＳ，控制电路的电源地端ＧＮＤ，电流检测信号输出端ＩＶ，ＣＳ端和ＧＮＤ端连接交流整流电路中的电流检测电路单元，检测升压储能电感的电流信号，经电流信号检测电路内部电路限流、ＲＣ滤波电路滤除高频杂波后经ＩＶ端输出至ＰＦＣ控制电路单元的电流信号侦测端ＩＳＮＳ， 作为功率因数校正的一种控制信号和过流保护控制信号；多路输出辅助电源电路单元，输入端连接交流电源端ＡＣ１、ＡＣ２将交流电源处理后输出多组相互独立的且与交流隔离的低压直流电压，为ＰＦＣ控制电路单元、工频交错驱动控制电路单元、高频ＰＷＭ驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元提供工作电源。...
【技术特征摘要】
1.一种交流整流电源的双向电流交错控制电路，与交流整流电路连接用于驱动交流整流电路中的同步整流管及控制开关管；其特征在于，包括PFC控制电路单元，具有电压信号反馈端VFB、电流信号反馈端ISNS、电源正端VCl、电源负端VE1、PWM信号输出端(iate，其接收输出电压检测电路、电流信号检测电路检测信号， 处理后输出PWM信号给下述分相及死区时间控制电路；分相及死区时间控制电路，接收上述PFC控制电路单元信号，进行正反相及延时处理后输出给高频PWM驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元；交流双向电流检测及控制电路，输入端连接交流电源端ACl、AC2，用于检测交流电源方向，其输出端CA、CB同时连接高频PWM驱动控制电路单元、工频交错驱动控制电路单元及同步整流驱动控制电路单元，输出交错控制信号供三者控制使用；高频PWM驱动控制电路单元，具有电源正输入端VC2、电源负输入端VE2、PWM信号输入端INA、INB和交错信号输入端FENA、FENB，其接收分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路信号，将信号调制成高频PWM信号后通过隔离输出端fetel、Gate2输出控制交流整流电路中升压电路的两只控制开关管工作；工频交错驱动控制电路单元，具有电源正输入端VC3、VC4，电源负输入端VE3、VE4和交错信号输入端FENA、FENB，其接收交流双向电流检测及控制电路信号处理后通过隔离输出端fete3、Gate4输出与交流输入电源的工频同步的控制信号实现交错驱动交流整流电路中升压电路的另外两只低频控制开关管工作；同步整流驱动控制电路单元，具有电源正端VC5、VC6，电源负端VE5、VE6, PWM信号输入端SIA、SIB和交错信号输入端SENA、SENB，其接收分相及死区时间控制电路、交流双向电流检测及控制电路信号，将信号调制成高频Pmi信号后通过隔离输出端fete5、Gate6输出控制两只同步整流管工作；输出电压检测电路，具有输出电压检测端VS、控制电路的电源地端GND、输出电压检测信号输出端SV ；输出电压检测端VS和控制电路的电源地端GND分别与交流整流电路的输出端并联，用于检测交流整流电路的输出电压的变化，SV端输出至PFC控制电路单元的电压信号反馈端VFB，作为功率因数校正和稳定输出电压的一种调节信号；电流信号检测电路，具有电流信号检测端CS，控制电路的电源地端GND，电流检测信号输出端IV，CS端和GND端连接交流整流电路中的电流检测电路单元，检测升压储能电感的电流信号，经电流信号检测电路内部电路限流、RC滤波电路滤除高频杂波后经IV端输出至 PFC控制电路单元的电流信号侦测端ISNS，作为功率因数校正的一种控制信号和过流保护控制信号；多路输出辅助电源电路单元，输入端连接交流电源端ACl、A...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱昌亚，洪光岱，汤能文，
申请(专利权)人：天宝电子惠州有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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