[发明专利]三相软切换PFC整流器

权利要求书

1.一种低输入电流谐波三相升压整流器，包括：

输入级，用于接收与中性节点相关的三相输入电压；

输出级，用于与至少一个负载耦合，所述输出级包括与所述中性节点耦合的多个输出电容器；

耦合在所述三相输入电压的对应相与所述中性节点之间的一个或多个电容器；

一个或多个切换变换级，每个切换变换级具有与所述中性节点耦合的多个开关，所述多个开关以固定占空比操作，所述固定占空比是基本上为50％的占空比，所述一个或多个变换级进一步包括与所述三相输入电压的对应相耦合的一个或多个升压电感器、耦合在所述一个或多个升压电感器与所述变换级的所述多个开关之间的一个或多个输入桥式二极管、以及耦合在所述变换级的所述多个开关两端的一个或多个飞跨电容器；

一个或多个控制器，用于基于所述至少一个负载或输入电压的状态中的至少一个来改变所述多个开关的切换频率；以及

一个或多个去耦级，每个去耦级包括用于将所述输出级与所述一个或多个切换变换级中的至少一个感应去耦合的一个或多个电感元件。

2.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述多个开关的一个或多个开关在所述一个或多个开关两端的电压基本为零时接通。

3.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述控制器用于基于由全负载及最小输入电压确定的最小频率或者由轻负载及最大输入电压确定的最大频率这二者中的至少一个而改变切换频率。

4.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述控制器用于在轻负载和无负载之间的范围内以突发模式操作。

5.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述电感元件被磁化耦合。

6.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述输出电容器中的每一个均用于耦合在至少一个负载两端。

7.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述输出电容器中的每一个的两端的电压基本相等。

8.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，进一步包括耦合在所述中性节点与所述输出级的输出电容器之间的隔离电容器。

9.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述输出级的输出电容器与三相四线输入系统的输入中性线耦合。

10.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，在所述多个开关与所述一个或多个飞跨电容器之间耦合一个或多个隔离二极管。

11.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，在所述输入电压与所述电容器之间耦合一个或多个涌入电流控制电路。

12.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述输入级进一步包括输入电磁干扰EMI滤波器。

13.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述输入桥式二极管是同步整流器。

14.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，每个开关包括具有反并联二极管的金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极晶体管IGBT。

15.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述一个或多个切换变换级包括多个切换变换级，每个切换变换级与所述一个或多个去耦级中对应的一个耦合，且其中，所述控制器进一步用于以交错或并联方式操作所述多个切换变换级的所述多个开关。

16.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述一个或多个切换变换级包括多个切换变换级，每个切换变换级通过一个或多个隔离电容器与所述一个或多个去耦级中对应的一个耦合，且其中，所述控制器进一步用于以交错或并联方式操作所述多个切换变换级的所述多个开关。

17.根据权利要求1所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述电感元件包括一个或多个感应加热线圈。

18.根据权利要求17所述的低输入电流谐波升压整流器，其中，所述感应加热线圈与对应的线圈选择开关耦合。