專利名稱：一種無橋功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路如圖I所示，其缺點在于電磁干擾(EMI)嚴(yán)重，因此，各種提高無橋PFC電路的效率和改善無橋PFC電路EMI特性的電路隨之而來，現(xiàn)有的提高無橋PFC電路的效率和改善無橋PFC電路EMI特性的電路在上述傳統(tǒng)的無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路的基礎(chǔ)上，大致包括以下幾種改進(jìn)I、通過一端與交流源AC正極相連且另一端與地相連的ニ極管和一端與交流源負(fù)極相連且另一端與地相連的另一個ニ極管。2、通過在交流源AC的兩端和母線低壓側(cè)U-(如圖I的下方)之間分別接入ー個濾波電容來旁路EMI。3、通過在交流源AC的兩端和母線高壓側(cè)U+(如圖I的上方)之間分別接入ー個濾波電容來旁路EMI。4、通過在交流源AC的兩端和母線低壓側(cè)U-之間分別接入ー個MOS管來旁路無橋PFC電路的EMI和提高無橋PFC電路的效率。 然而，第一種方式雖然改進(jìn)了無橋PFC電路的EMI特性，但是這種無橋PFC電路通態(tài)損耗大，無橋PFC電路的效率低。第二種方式由于無橋PFC電路在エ頻正負(fù)半周工作過程對稱，因此，此種無橋PFC電路造成電路通態(tài)損耗過大，無橋PFC電路效率低。第三種方式同樣造成電路通態(tài)損耗大，對無橋PFC電路效率提高不明顯。第四種方式由于增加2個MOS管的使用，使得該無橋PFC電路成本過高，利用價值下降，因此不利于大規(guī)模實現(xiàn)產(chǎn)品化應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容本實用新型g在至少解決上述技術(shù)問題之ー。為此，本實用新型的目的在于提出一種無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路。該無橋PFC電路能夠改善無橋PFC電路的EMI特性，同時提高無橋PFC電路的效率，且具有成本低、實用價值高的優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種無橋功率因數(shù)校正電路，包括交流源；第一升壓電感，所述第一升壓電感的一端與所述交流源的第一端相連；第二升壓電感，所述第二升壓電感的一端與所述交流源的第二端相連；第一ニ極管，所述第一ニ極管的陽極與所述第一升壓電感的另一端相連；第一濾波電容，所述第一濾波電容的一端與所述第一升壓電感的一端相連，所述第一濾波電容的另一端與所述第一ニ極管的陰極相連；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)連接在所述第一二極管的陽極和地之間；第ニニ極管，所述第二ニ極管的陽極與所述第二升壓電感的另一端相連；第二開關(guān)，所述第二開關(guān)連接在所述第ニニ極管的陽極和所述地之間；第三開關(guān)，所述第三開關(guān)連接在所述第二升壓電感的一端與所述地之間；以及第ニ濾波電容，所述第二濾波電容的一端與所述第一ニ極管的陰極相連，所述第二濾波電容的另一端接地。根據(jù)本實用新型的無橋功率因數(shù)校正電路，通過采用濾波電容與第三開關(guān)(低導(dǎo)通電阻的可控開關(guān))既能夠改善無橋PFC電路EMI的同時，也提高了無橋PFC電路的效率，另外，僅使用ー個第三開關(guān)(低導(dǎo)通電阻的可控開關(guān))也節(jié)省了成本。因此本實用新型實施例的無橋功率因數(shù)校正電路在改善EMI效果、提高無橋PFC電路的效率的同時還有效降低了電路的成本，進(jìn)而具有更高的實用價值，利于實現(xiàn)產(chǎn)品化應(yīng)用。本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為傳統(tǒng)無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型實施例的無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路的原理圖；以及圖3為本實用新型實施例的無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為
基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
以下結(jié)合附圖2-3描述根據(jù)本實用新型實施例的無橋功率因數(shù)校正電路。參考圖1，根據(jù)本實用新型實施例的無橋功率因數(shù)校正電路，包括交流源AC ;第一升壓電感LI、第二升壓電感L2、第一ニ極管D1、第一濾波電容Cl、第一開關(guān)SI、第二ニ極管D2、第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3以及第ニ濾波電容C。[0025]第一升壓電感LI的一端與交流源AC的第一端(如圖2中位于交流源AC上邊的端)相連。第二升壓電感L2的一端與交流源AC的第二端(如圖2中位于交流源AC下邊的端)相連。第一ニ極管Dl的陽極與第一升壓電 感LI的另一端相連。第一濾波電容Cl的一端與第一升壓電感LI的一端相連，第一濾波電容LI的另ー端與第一ニ極管Dl的陰極相連。在本實用新型的一個實施例中，第一濾波電容Cl為高溫陶瓷電容或電磁干擾EMI專用薄膜電容。第三開關(guān)S3連接在第二升壓電感L2的一端與地之間。結(jié)合圖3，在本實用新型的一些示例中，第三開關(guān)S3可以為具有低導(dǎo)通電阻特性的開關(guān)元件，如MOS管、絕緣柵雙極型晶體管IGBT管、繼電器或ニ極管的其中之一。第二ニ極管D2的陽極與第二升壓電感L2的另一端相連。第一開關(guān)SI連接在第一ニ極管Dl的陽極和地(GND)之間。第二開關(guān)S2連接在第二ニ極管D2的陽極和地之間。再次結(jié)合圖3，在該實施例中，例如第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2均采用金屬氧化物半導(dǎo)體MOS管。第二濾波電容C的一端與第一ニ極管Dl的陰極相連，第二濾波電容C的另一端接地(GND)。上述實施例的無橋PFC電路連接使得電路EMI特性與傳統(tǒng)PFC電路類似，可以改善無橋PFC電路的EMI特性。其原理為第一濾波電容Cl在開關(guān)頻率下可視為短路，因此在開關(guān)頻率下，第一濾波電容Cl的阻抗比第一升壓電感LI的阻抗小很多，所以與第一升壓電感LI相比，在高頻情況下第一濾波電容Cl對第一升壓電感LI可以視為短路。根據(jù)本實用新型的實施例的無橋功率因數(shù)校正電路，通過采用濾波電容Cl與第三開關(guān)S3 (低導(dǎo)通電阻的可控開關(guān))既能夠改善無橋PFC電路EMI的同時，也提高了無橋PFC電路的效率，另外，僅使用ー個第三開關(guān)S3 (低導(dǎo)通電阻的可控開關(guān))也節(jié)省了成本。因此本實用新型實施例的無橋功率因數(shù)校正電路在改善EMI效果、提高無橋PFC電路的效率的同時還有效降低了電路的成本，進(jìn)而具有更高的實用價值，利于實現(xiàn)產(chǎn)品化應(yīng)用。如圖I所示，本實用新型實施例的無橋PFC電路還包括有電阻R，電阻R與第二濾波電容C并聯(lián)。在本實用新型的進(jìn)ー步實施例中，無橋PFC電路還包括控制器(圖中未示出)，控制器分別與第一開關(guān)SI、第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3相連，控制器對第一開關(guān)SI、第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3進(jìn)行控制。進(jìn)ー步地，控制器在交流源AC輸出エ頻正半周時控制第三開關(guān)S3導(dǎo)通，在交流源AC輸出エ頻負(fù)半周時控制第三開關(guān)S3關(guān)斷。具體而言，參考圖2或圖3，在該實施例中，在交流源AC輸出為エ頻正半周的時候，第三開關(guān)S3 (M0S管、IGBT管、繼電器或ニ極管等)導(dǎo)通，交流源AC的另一端通過第三開關(guān)S3 (M0S管、IGBT管、繼電器或ニ極管等)與地直接相連，進(jìn)而導(dǎo)致公共線U-側(cè)電壓相對于交流源AC的另一端的電位不隨開關(guān)頻率而浮動，從而極大地改善了無橋PFC電路的EMI特性，同時也降低了使用ニ極管(第一ニ極管Dl和第二ニ極管D2)帶來的通態(tài)損耗，進(jìn)而提高了無橋PFC電路效率。進(jìn)ー步地，在在交流源AC輸出為エ頻負(fù)半周的時候，第三開關(guān)S3 (M0S管、IGBT管、繼電器或ニ極管等)關(guān)斷，在開關(guān)頻率的頻率下，第一濾波電容Cl與第二濾波電容C (輸出電容)相對于第一升壓電感LI的阻抗很小，所以與第一升壓電感LI在高頻情況下相對于第一濾波電容Cl與第二濾波電容C (輸出電容)被短接，由此使得交流源AC的一端與公共線U-短接在一起，進(jìn)而使得本實用新型實施例的無橋PFC電路的電路EMI特性與傳統(tǒng)PFC電路類似，從而可以極大地改善了無橋PFC電路的EMI特性。根據(jù)本實用新型的實施例不但能夠改善無橋PFC電路的EMI特性，也提高了無橋PFC電路的效率，且成本低、實用價值高。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ー個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“ー些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少ー個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本實用新型的原理和宗g的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在于，包括 交流源； 第一升壓電感，所述第一升壓電感的一端與所述交流源的第一端相連； 第二升壓電感，所述第二升壓電感的一端與所述交流源的第二端相連； 第一ニ極管，所述第一ニ極管的陽極與所述第一升壓電感的另一端相連； 第一濾波電容，所述第一濾波電容的一端與所述第一升壓電感的一端相連，所述第一濾波電容的另一端與所述第一ニ極管的陰極相連； 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)連接在所述第一二極管的陽極和地之間； 第二ニ極管，所述第二ニ極管的陽極與所述第二升壓電感的另一端相連； 第二開關(guān)，所述第二開關(guān)連接在所述第ニニ極管的陽極和所述地之間； 第三開關(guān)，所述第三開關(guān)連接在所述第二升壓電感的一端與所述地之間；以及第二濾波電容，所述第二濾波電容的一端與所述第一ニ極管的陰極相連，所述第二濾波電容的另一端接地。
2.如權(quán)利要求I所述的無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在于，還包括 電阻，所述電阻與所述第二濾波電容并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求I所述的無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一濾波電容為高溫陶瓷電容或電磁干擾EMI專用薄膜電容。
4.如權(quán)利要求I所述的無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一開關(guān)和所述第ニ開關(guān)為金屬氧化物半導(dǎo)體MOS管。
5.如權(quán)利要求I所述的無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第三開關(guān)為MOS管、絕緣柵雙極型晶體管IGBT管、繼電器或ニ極管。
6.如權(quán)利要求I所述的無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在于，還包括 控制器，所述控制器分別與所述第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)相連，所述控制器對所述第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)進(jìn)行控制。
7.如權(quán)利要求6所述的無橋功率因數(shù)校正電路，其特征在干，所述控制器在所述交流源輸出エ頻正半周時控制所述第三開關(guān)導(dǎo)通，在所述交流源輸出エ頻負(fù)半周時控制所述第ニ開關(guān)關(guān)斷。
專利摘要本實用新型提出一種無橋功率因數(shù)校正(PFC)電路，包括交流源；第一升壓電感，一端與交流源的第一端相連；第二升壓電感，一端與交流源的第二端相連；第一二極管，陽極與第一升壓電感的另一端相連；第一濾波電容，一端與第一升壓電感的一端相連且另一端與第一二極管的陰極相連；第一開關(guān)，連接在第一二極管的陽極和地之間；第二二極管，陽極與第二升壓電感的另一端相連；第二開關(guān)，連接在第二二極管的陽極和地之間；第三開關(guān)，連接在第二升壓電感的一端與地之間；和第二濾波電容，一端與第一二極管的陰極相連且另一端接地。本實用新型不但能夠改善無橋PFC電路的EMI特性，也提高了無橋PFC電路的效率，且成本低、實用價值高。
文檔編號H02M1/42GK202455257SQ20112052636
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者王志武, 符策健, 鄒續(xù)光 申請人:深圳市比亞迪鋰電池有限公司