[发明专利]功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器

说明书

本发明涉及功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器，其中功率因数改善电路，包括：输入端；以及输出端，其连接于输入端，并且被配置成通过输入端来改善功率因数，其中，输出端包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成在每个非电解电容器和电解电容器之间的第一电感器。因此，本发明的实施方式可以通过形成于电解电容器左侧的CL电路，减少在PFC输出端的纹波电流(电流应力)，并且通过在右侧形成的LC电路减少DC‑DC变换器的输入纹波电流(输入电流应力)。

技术领域

本发明涉及一种用于改善功率因数的电路以及应用该电路的车辆充电器。

背景技术

近来，无污染的环境友好型车辆变得突出。这种环境友好型车辆通常使用以高压向电池充电的变换器。变换器需要意图升高电压并改善功率因数的功率因数校正(PFC)电路。

PFC电路需要高额定电压和高电容，因此使用在设计时考虑对封装最有利的电解电容器。

尽管电解电容器很小，但是电解电容器可满足高额定电压和高电容。然而，电解电容器具有液体物质的电介质，因此由于电流应力(电流纹波)导致的可靠性的劣化已出现严重的问题。

例如，当电解电容器暴露在大量纹波电流下时，电解质会蒸发。因此，电介质将不能适当地工作，而这样会导致电容器的电容下降。

此外，上述变换器利用高压交流电(AC)作为输入，并且涉及高频开关。因此，在电磁兼容性(EMC)方面，变换器具有明显缺点。

当不能建立对EMC的应对措施时，除了作为单个单元的变换器之外，整车的市销性也会降低。更严重地，会产生不满足车辆法规的风险。

发明内容

因此，本发明旨在提出一种用于减少电流应力的功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器，其大致消除由现有技术的限制和劣势所导致的一个或多个问题。

此外，本发明的另一目标是提供一种用于改善EMC性能的功率因数改善电路以及应用该电路的车辆充电器。

为了实现这些目标和其他优势，并且根据本发明的目的，如本文所体现和广泛描述的那样，一种功率因数改善电路包括：输入端；以及输出端，该输出端连接于输入端以通过输入端来改善功率因数，其中，输出端包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成在每个非电解电容器和电解电容器之间的第一电感器。

输入端可包括彼此串并联连接的输入电源、第二电感器、二极管，以及绝缘栅场效应晶体管(IGFET)电路。

每个非电解电容器可以都是薄膜电容器或陶瓷电容器。

第一电感器可以在电解电容器的两侧耦合。

非电解电容器可与第一电感器并联连接。

本发明的另一方面，提供一种用于为高压电池充电的车辆充电器，包括：功率因数改善电路，其包括输入端，以及连接于输入端且被配置成通过输入端改善功率因数的输出端；以及直流-直流变换器，其连接至输出端，其被配置成将包含从功率因数改善电路输出的正弦波在内的第一直流电压逆变成交流电压，并且被配置成将逆变的交流电压转换成第二直流电压。

输出端可包括形成在用于输出的电解电容器的两侧的非电解电容器，以及形成于每个非电解电容器和电解电容器之间的第一电感器。

输入端可包括彼此串并联连接的输入电源、第二电感器、二极管，以及绝缘栅场效应晶体管电路。

每个非电解电容器可以是薄膜电容器或陶瓷电容器。

第一电感器可在电解电容器的两侧耦合。

直流-直流变换器可对应于升压变换器。

非电解电容器可与第一电感器并联连接。