專利名稱：一種功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種功率因數(shù)校正電路。
背景技術(shù)：
使用高壓直流UPS (Uninterruptible Power System,不間斷電源)替換傳統(tǒng)的交 流UPS，將會(huì)明顯提高整套系統(tǒng)的效率和可靠性，同時(shí)降低系統(tǒng)的成本，因而具有光明的市 場(chǎng)前景。 然而，對(duì)于單級(jí)不隔離的高壓直流UPS系統(tǒng)，存在2個(gè)技術(shù)難題傳統(tǒng)的boost類 拓?fù)潆娐凡荒軐?shí)現(xiàn)多模塊之間的并聯(lián)；同時(shí)，現(xiàn)有boost類拓?fù)潆娐凡荒軐?shí)現(xiàn)升壓和降壓。
目前對(duì)于上述問(wèn)題的解決方案是采用反堵二極管和buck-boost類電路相結(jié)合， 來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)升降壓和多模塊之間的并聯(lián)。但仍然存在2個(gè)明顯的缺陷輸入電流不連續(xù)，因 而THD(Total Harmonic Distortion,總諧波失真)較差，需要額外的輸入濾波器來(lái)抑制電 流諧波；同時(shí)，額外增加實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的反堵二極管，增加了額外的損耗和成本，不利于整機(jī)的 效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有功率因數(shù)校正電路不能較好地實(shí)現(xiàn)升降 壓、輸入電流連續(xù)和多模塊之間的并聯(lián)的缺陷，提供一種并聯(lián)的功率因數(shù)校正電路。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種單相或多相的可并聯(lián)、可 升降壓的功率因數(shù)校正電路，包括并聯(lián)的至少兩個(gè)功率因數(shù)校正單元，其中每個(gè)功率因數(shù) 校正單元包括整流單元和buck-boost單元，且每個(gè)整流單元的輸入端電連接至一個(gè)單相 電源，每個(gè)buck-boost單元的輸出端相應(yīng)并聯(lián)在一起從而實(shí)現(xiàn)升降壓和功率因數(shù)校正。
本發(fā)明提供了一種功率因數(shù)校正電路，包括并聯(lián)的至少兩個(gè)功率因數(shù)校正單元， 其中每個(gè)功率因數(shù)校正單元包括 1)整流單元，具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述整流單元的輸入端分別 電連接至一個(gè)單相電源并對(duì)接收的單相電源信號(hào)進(jìn)行整流； 2)buck-boost單元，具有第一輸入端和第二輸入端，分別電連接至整流單元的第 一輸出端和第二輸出端；所述buck-boost單元還具有第一輸出端、第二輸出端和第三輸出 端，每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第一輸出端連接在一起作為功率因數(shù)校 正電路的第一輸出端，每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第二輸出端連接在一 起作為功率因數(shù)校正電路的第二輸出端，每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第 三輸出端連接在一起作為功率因數(shù)校正電路的第三輸出端；所述buck-boost單元對(duì)接收 的單相電源進(jìn)行升降壓和功率因數(shù)校正。 在本發(fā)明所述的功率因數(shù)校正電路中，所述整流單元包括 第一二極管，其陽(yáng)極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其陰極作為所 述整流單元的第一輸出端電連接至buck-boost單元的第一輸入端；
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第二二極管，其陰極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其陽(yáng)極作為所 述整流單元的第二輸出端電連接至buck-boost單元的第二輸入端。
在本發(fā)明所述的功率因數(shù)校正電路中，所述整流單元包括 第一開(kāi)關(guān)管，其源極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其漏極作為所 述整流單元的第一輸出端電連接至buck-boost單元的第一輸入端； 第二開(kāi)關(guān)管，其漏極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其源極作為所
述整流單元的第二輸出端電連接至buck-boost單元的第二輸入端。 在本發(fā)明所述的功率因數(shù)校正電路中，所述buck-boost單元包括 第三開(kāi)關(guān)管，其漏極電連接至所述buck-boost單元的第一輸入端； 第一電感，其第一端與所述第三開(kāi)關(guān)管的源極電連接； 第四開(kāi)關(guān)管，其漏極電連接至所述第一電感的第二端，其源極電連接至所述
buck-b00St單元的第三輸出端； 第三二極管，其陽(yáng)極電連接至所述第四開(kāi)關(guān)管的漏極，其陰極電連接至所述 buck-boost單元的第一輸出端； 第一電容，電連接在所述buck-boost單元的第一輸出端和所述buck-boost單元 的第三輸出端之間； 第四二極管，其陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陰極電連接至 所述第三開(kāi)關(guān)管的源極； 第五開(kāi)關(guān)管，其源極電連接至所述buck-boost單元的第二輸入端；
第二電感，其第一端與所述第五開(kāi)關(guān)管的漏極電連接； 第六開(kāi)關(guān)管，其源極電連接至所述第二電感的第二端，其漏極電連接至所述 buck-b00St單元的第三輸出端； 第五二極管，其陰極電連接至所述第六開(kāi)關(guān)管的源極，其陽(yáng)極電連接至所述 buck-boost單元的第二輸出端； 第二電容，電連接在所述buck-boost單元的第二輸出端和所述buck-boost單元 的第三輸出端之間； 第六二極管，其陰極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陽(yáng)極電連接至 所述第五開(kāi)關(guān)管的漏極。 在本發(fā)明所述的功率因數(shù)校正電路中，所述buck-boost單元還包括 第七開(kāi)關(guān)管，其漏極電連接至所述buck-boost單元的第一輸入端； 第三電感，其第一端與所述第七開(kāi)關(guān)管的源極電連接，其第二端電連接至所述第
四開(kāi)關(guān)管的漏極； 第七二極管，其陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陰極電連接至 所述第七開(kāi)關(guān)管的源極； 第八開(kāi)關(guān)管，其源極電連接至所述buck-boost單元的第二輸入端； 第四電感，其第一端與所述第八開(kāi)關(guān)管的漏極電連接，其第二端電連接至第六開(kāi)
關(guān)管的源極； 第八二極管，其陰極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陽(yáng)極電連接至 所述第八開(kāi)關(guān)管的漏極。
在本發(fā)明所述的功率因數(shù)校正電路中，所述功率因數(shù)校正電路包含3個(gè)功率因數(shù) 校正單元，且每個(gè)功率因數(shù)校正單元的輸入端分別電連接到三相交流電源的一個(gè)單相輸出 端，以構(gòu)成三相動(dòng)率因數(shù)校正電路。 實(shí)施本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，具有以下有益效果 1、本發(fā)明提供的功率因數(shù)校正電路采用并聯(lián)的功率因數(shù)校正單元，分別與單相電 源相連，并通過(guò)整流單元對(duì)單相電源信號(hào)進(jìn)行整流，通過(guò)buck-boost單元對(duì)接收的單相電 源進(jìn)行升降壓和功率因數(shù)校正；因此，本發(fā)明采用的這種交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)輸入電流 的連續(xù)，不需要增加額外的輸入濾波器來(lái)抑制電流諧波； 2、本發(fā)明提供的功率因數(shù)校正電路不需要增加反堵二極管，減少了額外的損耗提 高了整機(jī)的效率，且電路采用的器件應(yīng)力小、成本低。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中功率因數(shù)校正電路的電路原理圖； 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中三相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖； 圖3(a)至圖3(c)分別為圖2中一個(gè)功率因數(shù)校正單元第一模態(tài)、第二模態(tài)和第
三模態(tài)的示意圖； 圖4(a)至圖4(e)是圖2中的三相功率因數(shù)校正電路的波形圖； 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中單相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖； 圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中雙相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖； 圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中采用同步整流的三相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參閱圖l，為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。如圖1所 示，本發(fā)明提供的功率因數(shù)校正電路，包括并聯(lián)的至少一個(gè)功率因數(shù)校正單元，即功率因數(shù) 校正單元Si至SN，其中功率因數(shù)校正單元Si至SN的輸入端101-1至101-N分別連接至單 相電源Ul至Un。這些單相電源Ul至Un為一個(gè)多相交流電源的不同單相輸出端。因此，功 率因數(shù)校正單元S工至SN分別接收不同相位的交流信號(hào)V_sinl至V_Sinn。每個(gè)功率因數(shù) 校正單元具有三個(gè)輸出端。其中，功率因數(shù)校正單元&至SN的第一輸出端102-1至102-N 連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第一輸出端102。功率因數(shù)校正單元S工至SN的 第二輸出端103-1至103-N連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第二輸出端103。而 功率因數(shù)校正單元&至SN的第三輸出端104-1至104-N連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校 正電路的第三輸出端104連接至N線，即作為每個(gè)功率因數(shù)校正單元的公共中點(diǎn)。功率因 數(shù)校正電路的第三輸出端連接至單相電源U1至Un的公共端。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，就實(shí)現(xiàn)了多 個(gè)功率因數(shù)校正單元的并聯(lián)。 請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中三相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。如圖2
6所示，該三相功率因數(shù)校正電路為本發(fā)明的典型應(yīng)用，其由功率因數(shù)校正單元S工至S3組成。 功率因數(shù)校正單元S工至S3的輸入端201-1至201-3分別連接至三相交流電源U3的三個(gè)單 相輸出端a、 b和c。功率因數(shù)校正單元Si至S3的第一輸出端202-1至202-3連接在一起 作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第一輸出端202。功率因數(shù)校正單元S工至S3的第二輸出端 203-1至203-3連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第二輸出端203。而功率因數(shù)校 正單元S工至S3的第三輸出端204-1至204-3連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第 三輸出端連接至N線，即作為每個(gè)功率因數(shù)校正單元的公共中點(diǎn)。功率因數(shù)校正電路的第 三輸出端204還連接至三相交流電源U3的公共端。上述三個(gè)功率因數(shù)校正單元S工至S3， 分別實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)單相電源的升降壓和功率因數(shù)校正，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了三電平電路。交錯(cuò)并聯(lián)結(jié) 構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)輸入電流的連續(xù)，不需要額外的輸入濾波器。 下面以三相功率因數(shù)校正電路為例對(duì)本發(fā)明電路的升降壓及功率因數(shù)校正原理 進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖3(a)至圖3(c)，分別為圖2中一個(gè)功率因數(shù)校正單元S工第一模態(tài)、第 二模態(tài)和第三模態(tài)的示意圖。由于這3個(gè)功率因數(shù)校正單元&至S3具有對(duì)稱性，因此以 功率因數(shù)校正單元S工為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖3(a)所示，功率因數(shù)校正單元S工包括整流單元 310和buck-boost單元320。該整流單元310具有輸入端301，其作為功率因數(shù)校正單元 Si的輸入端，電連接至一個(gè)單相電源，所述整流單元310對(duì)接收的單相電源進(jìn)行整流后分成 兩路輸出。該整流單元310具有第一輸出端305和第二輸出端306。 buck-boost單元320 具有第一輸入端和第二輸入端，分別電連接到整流單元310的第一輸出端305和第二輸出 端306。該buck-boost單元320具有第一輸出端302、第二輸出端303和第三輸出端304， 分別作為功率因數(shù)校正單元S工的第一輸出端，第二輸出端和第三輸出端。buck-boost單元 320對(duì)接收的單相電源進(jìn)行升降壓和功率因數(shù)校正。 在本實(shí)施例中，整流單元310包括第一二極管D1和第二二極管D2。其中第一二極 管D1的陽(yáng)極電連接至所述整流單元310的輸入端301，其陰極電連接至整流單元310的第 一輸出端305。第二二極管D2的陰極電連接至整流單元310的輸入端301，其陽(yáng)極電連接 至整流單元310的第二輸出端306。 buck-boost單元320則包括由第三開(kāi)關(guān)管Q13、第一電感Ll、第七開(kāi)關(guān)管Ql、第三 電感L2、第七二極管D7、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第三二極管D11、第一電容C1和第四二極管D8組成 的上半部分電路，以及由第五開(kāi)關(guān)管Q14、第二電感L4、第八開(kāi)關(guān)管Q2、第四電感L3、第八二 極管D9、第六開(kāi)關(guān)管Q3、第五二極管D12、第二電容C2和第六二極管D10組成的下半部分 電路。其中在上半部分電路中，第三開(kāi)關(guān)管Q13的漏極電連接至所述buck-boost單元320 的第一輸入端，即整流單元310的第一輸出端305。第一電感Ll的第一端與所述第三開(kāi)關(guān) 管Q13的源極電連接。第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極電連接至所述第一電感L1的第二端，其源極 電連接至所述buck-boost單元320的第三輸出端304。第三二極管Dll的陽(yáng)極電連接至所 述第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極，其陰極電連接至所述buck-boost單元320的第一輸出端302。第 一電容Cl電連接在所述buck-boost單元320的第一輸出端302和所述buck-boost單元 320的第三輸出端304之間。第四二極管D8的陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元320的 第三輸出端304，陰極電連接至所述第三開(kāi)關(guān)管Q13的源極。第七開(kāi)關(guān)管Ql的漏極電連接 至所述buck-boost單元320的第一輸入端305。第三電感L2的第一端與所述第七開(kāi)關(guān)管 Ql的源極電連接，其第二端電連接至所述第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極。第七二極管D7的陽(yáng)極電
7連接至所述buck-boost單元320的第三輸出端304，陰極電連接至所述第七開(kāi)關(guān)管D7的源 極。在此，因采用了交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，第一電感L1和第三電感L2中的開(kāi)關(guān)電流相位差180。， 第一電感Ll和第三電感L2的電流之和為輸入線電流，電流連續(xù)性好。
在下半部分電路中，第五開(kāi)關(guān)管Q14的源極電連接至所述buck-boost單元320的 第二輸入端，即整流單元310的第二輸出端306。第二電感L4的第一端與所述第五開(kāi)關(guān)管 Q14的漏極電連接。第六開(kāi)關(guān)管Q3的源極電連接至所述第二電感L4的第二端，其漏極電連 接至所述buck-boost單元320的第三輸出端304。第五二極管D12，其陰極電連接至所述 第六開(kāi)關(guān)管Q3的源極，其陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元320的第二輸出端303。第 二電容C2電連接在所述buck-boost單元320的第二輸出端303和所述buck-boost單元 320的第三輸出端304之間。第六二極管D10的陰極電連接至所述buck-boost單元320的 第三輸出端304，陽(yáng)極電連接至所述第五開(kāi)關(guān)管Q14的漏極。第八開(kāi)關(guān)管Q2的源極電連接 至所述buck-boost單元320的第二輸入端306。第四電感L3，其第一端與所述第八開(kāi)關(guān)管 Q2的漏極電連接，其第二端電連接至第六開(kāi)關(guān)管Q3的源極。第八二極管D9的陰極電連接 至所述buck-boost單元320的第三輸出端304，陽(yáng)極電連接至所述第八開(kāi)關(guān)管Q2的漏極。 在此，因采用了交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，第二電感L4和第四電感L3中的開(kāi)關(guān)電流相位差180。，第一 電感和第二電感的電流之和為輸入線電流，電流連續(xù)性好。每個(gè)功率因數(shù)校正單元的boost 二極管，即Dll、 D12、 D17、 D18、 D23、 D24作為天然的并聯(lián)二極管，可以將功率因數(shù)校正單元 的正輸出端和負(fù)輸出端(即第一輸出端和第二輸出端)分別并聯(lián)，且以N線作為每個(gè)功率 因數(shù)校正單元的公共中點(diǎn)。 下面對(duì)上述電路的升降壓及功率因數(shù)校正原理進(jìn)行說(shuō)明。以上述三相三電平電路 為例，其控制方式采用滑?？刂疲瑢?shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正和輸出升降壓。該三相三電平電路的功 率因數(shù)校正單元輸入端分別與具有A相、B相和C相電流的三相交流電源相連。該電路具有 6個(gè)模態(tài)，圖3(a)至圖3(c)分別與A相相連的功率因數(shù)校正單元的第一模態(tài)、第二模態(tài)和 第三模態(tài)的示意圖。圖3(a)所示的第一模態(tài)過(guò)程如下所述。在t。時(shí)刻A相輸入正向過(guò)零。 功率因數(shù)校正單元S1的上半部分電路工作，下半部分電路停止工作。t > t0時(shí)功率因數(shù)校 正單元工作于boost模式。Q1、Q13持續(xù)開(kāi)通，Q4進(jìn)行SPM脈寬調(diào)制，Q4開(kāi)通時(shí)電流回路為 D1 —Q1(Q13) — L1(L2) — Q4 ;Q4關(guān)斷時(shí)電流回路為Dl — Ql (Q13) — Ll (L2) — D11 —Cl。 第一模態(tài)實(shí)現(xiàn)電壓提升，達(dá)到目標(biāo)母線電壓V^。當(dāng)輸入瞬時(shí)電壓增加到臨界值V1，該模態(tài) 結(jié)束，對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為tl。 圖3 (b)所示的第二模態(tài)過(guò)程如下所述。t > tl時(shí)功率因數(shù)校正單元工作于buck 模式。Q4持續(xù)關(guān)斷，Ql、 Q13分別進(jìn)行SPM脈寬調(diào)制，它們的驅(qū)動(dòng)相位差180° 。 Ql (Q13) 開(kāi)通時(shí)電流回路為Dl — Q1(Q13) — L1(L2) — Dll — Cl ;Q1 (Q13)關(guān)斷時(shí)電流回路為 D7(D8) —L1(L2) —D11 —Cl。第二模態(tài)實(shí)現(xiàn)電壓降低，達(dá)到目標(biāo)母線電壓Vbus。當(dāng)輸入瞬 時(shí)電壓增加到最大值再減小到臨界值V1，該模態(tài)結(jié)束，對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t2。
圖3(c)所示的第三模態(tài)過(guò)程如下所述。t > t2時(shí)功率因數(shù)校正單元再次 工作于boost模式。Ql、 Q13持續(xù)開(kāi)通，Q4進(jìn)行SPM脈寬調(diào)制，Q4開(kāi)通時(shí)電流回路為 Dl — Q1(Q13) — L1(L2) — Q4 ;Q4關(guān)斷時(shí)電流回路為Dl — Ql (Q13) — Ll (L2) — Dll — Cl。 第三模態(tài)實(shí)現(xiàn)電壓提升，達(dá)到目標(biāo)母線電壓V^。當(dāng)輸入瞬時(shí)電壓由臨界值V1減小到0，該 模態(tài)結(jié)束，對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t3。
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t3時(shí)刻A相輸入負(fù)向過(guò)零。功率因數(shù)校正單元的上半部分電路停止工作，下半部 分電路開(kāi)始工作。功率因數(shù)校正單元工作在第四模態(tài)、第五模態(tài)和第六模態(tài)，分別與上述過(guò) 程對(duì)稱。 請(qǐng)參閱圖4 (a)至圖4 (e)，為圖2中的三相功率因數(shù)校正電路的波形圖。如圖4 (a) 所示，其中CH1至CH4分別為四個(gè)通道分別測(cè)得的Ql、 Q4、 Q2和Q3的驅(qū)動(dòng)波形，采用脈寬 調(diào)制。圖4(b)中的CH1為測(cè)得的Ql電流，CH2為測(cè)得的Q4電流，其于各通道驅(qū)動(dòng)波形相 關(guān)聯(lián)。圖4(c)中CH1為D7的電流，CH2為Dll的電流。圖4(d)中CH1至CH3分別為三相 交流電源的A相、B相和C相電流。而圖4(e)中CH1為母線(即Cl和C2兩端)的電壓波 形。可以看到，母線電壓穩(wěn)定上升，在90ms處達(dá)到并繼續(xù)保持平穩(wěn)的電壓值。
請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中單相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。如圖5 所示，本發(fā)明提供的單相功率因數(shù)校正電路包括功率因數(shù)校正單元S"功率因數(shù)校正單元 Si具有輸入端501，連接至單相交流電源Ul。功率因數(shù)校正單元S工具有第一輸出端502和 第二輸出端503分別作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第一輸出端和第二輸出端。功率因數(shù)校 正單元S工的第三輸出端504連接至單相交流電源Ul的公共接地端。 請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中雙相功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。如圖 6所示，該雙相功率因數(shù)校正電路由功率因數(shù)校正單元Si和S2組成。功率因數(shù)校正單元Si 和S2的輸入端601-1和601-2分別連接至單相電源Ul和U2。功率因數(shù)校正單元Si和S2 的第一輸出端602-1和602-2連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第一輸出端。功率 因數(shù)校正單元S工和S2的第二輸出端603-1和603-2連接在一起作為整個(gè)功率因數(shù)校正電 路的第二輸出端。而功率因數(shù)校正單元S工和S2的第三輸出端604-1和604-2連接在一起 作為整個(gè)功率因數(shù)校正電路的第三輸出端連接至N線，連接至單相電源Ul和U2的公共端。 上述兩個(gè)功率因數(shù)校正單元&和S2，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)單相電源的升降壓和功率因數(shù)校正。
請(qǐng)參閱圖7，為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中采用同步整流的三相功率因數(shù)校正電路的電 路原理圖。如圖7所示，本發(fā)明中的整流單元，還可以采用開(kāi)關(guān)管來(lái)同步整流實(shí)現(xiàn)。該三相 功率因數(shù)校正電路由功率因數(shù)校正單元S工至S3組成。與圖2的電路原理圖相似，區(qū)別僅在 于采用開(kāi)關(guān)管來(lái)替代二極管。如在功率因數(shù)校正單元S工中，采用第一開(kāi)關(guān)管SW1，其源極電 連接至所述整流單元的輸入端，其漏極電連接至所述整流單元的第一輸出端；而第二開(kāi)關(guān) 管SW2的漏極電連接至所述整流單元的輸入端，其源極電連接至所述整流單元的第二輸出 端。功率因數(shù)校正單元S2和S3也可以采用開(kāi)關(guān)管SW3、 SW4、 SW5和S怖來(lái)實(shí)現(xiàn)同步整流。
本發(fā)明提供的功率因數(shù)校正電路，不需要增加輸入濾波器、不需要增加反堵二極 管，巧妙的實(shí)現(xiàn)了多模塊的并聯(lián)以及輸入電流的連續(xù)；且本發(fā)明采用的器件應(yīng)力小、成本 低、整機(jī)效率高。 本發(fā)明是根據(jù)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本發(fā) 明范圍時(shí)，可進(jìn)行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本發(fā)明技術(shù)的特定場(chǎng)合或材料，可對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行諸多修改而不脫離其保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開(kāi)的特定實(shí)施例， 而包括所有落入到權(quán)利要求保護(hù)范圍的實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于，包括并聯(lián)的至少兩個(gè)功率因數(shù)校正單元，其中每個(gè)功率因數(shù)校正單元包括1)整流單元，具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述整流單元的輸入端分別電連接至一個(gè)單相電源并對(duì)接收的單相電源信號(hào)進(jìn)行整流；2)buck-boost單元，具有第一輸入端和第二輸入端，分別電連接至整流單元的第一輸出端和第二輸出端；所述buck-boost單元還具有第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端，每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第一輸出端連接在一起作為功率因數(shù)校正電路的第一輸出端，每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第二輸出端連接在一起作為功率因數(shù)校正電路的第二輸出端，每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第三輸出端連接在一起作為功率因數(shù)校正電路的第三輸出端；所述buck-boost單元對(duì)接收的單相電源進(jìn)行升降壓和功率因數(shù)校正。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述整流單元包括 第一二極管，其陽(yáng)極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其陰極作為所述整流單元的第一輸出端電連接至buck-boost單元的第一輸入端；第二二極管，其陰極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其陽(yáng)極作為所述整流單元的第二輸出端電連接至buck-boost單元的第二輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述整流單元包括第一開(kāi)關(guān)管，其源極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其漏極作為所述整流單元的第一輸出端電連接至buck-boost單元的第一輸入端；第二開(kāi)關(guān)管，其漏極作為所述整流單元的輸入端與單相電源相連，其源極作為所述整流單元的第二輸出端電連接至buck-boost單元的第二輸入端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述buck-boost單元 包括第三開(kāi)關(guān)管，其漏極電連接至所述buck-boost單元的第一輸入端； 第一電感，其第一端與所述第三開(kāi)關(guān)管的源極電連接；第四開(kāi)關(guān)管，其漏極電連接至所述第一電感的第二端，其源極電連接至所述buck-b00St單元的第三輸出端；第三二極管，其陽(yáng)極電連接至所述第四開(kāi)關(guān)管的漏極，其陰極電連接至所述buck-boost單元的第一輸出端；第一電容，電連接在所述buck-boost單元的第一輸出端和所述buck-boost單元的第 三輸出端之間；第四二極管，其陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陰極電連接至所述 第三開(kāi)關(guān)管的源極；第五開(kāi)關(guān)管，其源極電連接至所述buck-boost單元的第二輸入端； 第二電感，其第一端與所述第五開(kāi)關(guān)管的漏極電連接；第六開(kāi)關(guān)管，其源極電連接至所述第二電感的第二端，其漏極電連接至所述buck-b00St單元的第三輸出端；第五二極管，其陰極電連接至所述第六開(kāi)關(guān)管的源極，其陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元的第二輸出端；第二電容，電連接在所述buck-boost單元的第二輸出端和所述buck-boost單元的第 三輸出端之間；第六二極管，其陰極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陽(yáng)極電連接至所述 第五開(kāi)關(guān)管的漏極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述buck-boost單元還包括第七開(kāi)關(guān)管，其漏極電連接至所述buck-boost單元的第一輸入端； 第三電感，其第一端與所述第七開(kāi)關(guān)管的源極電連接，其第二端電連接至所述第四開(kāi) 關(guān)管的漏極；第七二極管，其陽(yáng)極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陰極電連接至所述第七開(kāi)關(guān)管的源極；第八開(kāi)關(guān)管，其源極電連接至所述buck-boost單元的第二輸入端；第四電感，其第一端與所述第八開(kāi)關(guān)管的漏極電連接，其第二端電連接至第六開(kāi)關(guān)管的源極；第八二極管，其陰極電連接至所述buck-boost單元的第三輸出端，陽(yáng)極電連接至所述 第八開(kāi)關(guān)管的漏極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)校正電路包 含3個(gè)功率因數(shù)校正單元，且每個(gè)功率因數(shù)校正單元的輸入端分別電連接到三相交流電源 的一個(gè)單相輸出端，以構(gòu)成三相功率因數(shù)校正電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率因數(shù)校正電路，包括并聯(lián)的至少兩個(gè)功率因數(shù)校正單元，其中每個(gè)功率因數(shù)校正單元包括1)整流單元，具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其輸入端分別連接至一個(gè)單相電源并對(duì)接收的單相電源信號(hào)進(jìn)行整流；2)buck-boost單元，其第一輸入端和第二輸入端分別電連接至整流單元的第一輸出端和第二輸出端；且每個(gè)功率因數(shù)校正單元的buck-boost單元的第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端分別連接在一起作為功率因數(shù)校正電路的第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端；所述buck-boost單元對(duì)接收的單相電源進(jìn)行升降壓和功率因數(shù)校正。本發(fā)明提供的功率因數(shù)校正電路，實(shí)現(xiàn)了多模塊的并聯(lián)以及輸入電流的連續(xù)，成本低而整機(jī)效率高。
文檔編號(hào)H02M1/42GK101789683SQ201010118080
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者呂華軍, 沈德貴, 石浩 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司