[实用新型]一种单级高功率因数半桥串联谐振DC／DC变换器

说明书

本实用新型涉及一种单级高功率因数半桥串联谐振DC/DC变换器。本实用新型把高频电荷泵技术和半桥串联谐振DC/DC变换器相结合，把半桥串联谐振DC/DC变换器中谐振电感电流波形作为高频电荷泵功率因数校正电路中的高频交流源，半桥电路中的功率开关也用于高频电荷泵电路中，这样形成了单级高功率因数半桥串联谐振DC/DC变换器。本实用新型克服了过去两级方案功率元件增多、成本上升、效率下降和可靠性降低的缺陷。本实用新型在传统半桥串联谐振DC/DC变换器中引入电荷泵技术，只需添加几个电感、电容和二极管元件，而主功率开关器件和控制方式保持不变。

技术领域

本实用新型属于交流/直流(AC/DC)、直流/直流(DC/DC)变换器领域，具体涉及一种单级高功率因数半桥串联谐振DC/DC变换器。

背景技术

半桥串联谐振DC/DC变换器应用广泛，但半桥串联谐振变换器输入直流电源通常采用二极管整流滤波的方法，造成交流输入端谐波成分大、功率因数低下。

在本实用新型发明之前，通常使用两级方案，即在第一级使用有源功率因数校正技术(Active Power Factor Correction，APFC)，第二级为半桥串联谐振 DC/DC变换器。这样虽然解决功率因数低下的问题，但增加了APFC主电路和控制电路，两级方案功率元件增多，成本上升，效率下降，可靠性也有所降低。

实用新型内容

本实用新型目的就在于克服上述缺陷，研制一种单级高功率因数半桥串联谐振DC/DC变换器。

本实用新型的技术方案是：

一种单级高功率因数半桥串联谐振DC/DC变换器，其主要技术特征在于：输入交流电源(Vi)依次连接输入端滤波电感(L3)、输入端滤波电容(C6)、工频整流桥(D5-D8)、第一电感(L1)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第三电容(C3)、第一功率开关管(M1)、第一二极管 (D1)、第二功率开关管(M2)、第二二极管(D2)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第二电感(L2)、变压器(T)、高频整流桥(D9-D12)、第七电容(C7)和负载(R1)。所述输入交流电源(Vi)经输入端滤波电感(L3)和输入端滤波电容(C6)滤除高频纹波后送入工频整流桥(D5-D8)整流成全波波形，整流后的全波波形输入到由第一电感(L1)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第三电容(C3)、第一功率开关管(M1)、第一二极管(D1)、第二功率开关管(M2)、第二二极管(D2)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第二电感(L2)、变压器(T)、高频整流桥(D9-D12)、第七电容(C7)和负载(R1)组成的电荷泵高功率因数半桥变换器。

所述输入端滤波电感(L3)一端与输入交流电源(Vi)一端相连接，输入端滤波电感(L3)另一端与输入端滤波电容(C6)、第八二极管(D8)阴极、第六二极管(D6)阳极相连；滤波电容(C6)的另一端与第五二极管(D5)阳极、第七二极管(D7)阴极、输入交流电源(Vi)另一端相连。