[发明专利]双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路及控制方法

权利要求书

1.一种双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路，其特征在于，包含：第一输入整流电路，第二输入整流电路，储能电容，Boost电容，交错式Boost转换电路和全桥DC-DC转换电路；

第一输入整流电路对输入电压进行整流后与储能电容形成对储能电容充电的第一输入整流回路，第二输入整流电路对输入电压进行整流后与Boost电容形成对Boost电容充电的第二输入整流回路；储能电容与Boost电容的一端与第一输入整流电路的整流输出同电压极性端相连接；

所述的全桥DC-DC转换电路包含：

第一桥臂，其包含第一开关元件和第二开关元件；

第二桥臂，其包含第三开关元件和第四开关元件；

主变压器，其包含初级线圈和次级线圈，初级线圈由第一桥臂和第二桥臂驱动，次级线圈通过次级整流滤波电路提供输出给负载；

DC-DC反馈驱动控制电路，其驱动所述的第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，该DC-DC反馈驱动控制电路对全桥DC-DC转换电路的输出进行反馈，并自动控制输出的斩波信号，用于驱动控制开关元件的导通和截止，调节全桥DC-DC转换电路的输出电压，电流或功率；

所述的交错式Boost转换电路包含：

Boost电容和Boost电路；所述的Boost电路包含第一电感、第二电感、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件；

当第一开关元件导通时，第一电感、Boost电容、第一开关元件形成第一Boost回路，由Boost电容对第一电感充电；当第一开关元件截止时，第一电感、Boost电容、第二开关元件和储能电容形成第二Boost回路，由第一电感上的电压与Boost电容上的电压叠加后，经过第二开关元件对储能电容充电；

当第三开关元件导通时，第二电感、Boost电容、第三开关元件形成第三Boost回路，由Boost电容对第二电感充电；当第三开关元件截止时，第二电感、Boost电容、第四开关元件和储能电容形成第四Boost回路，由第二电感上的电压与Boost电容上的电压叠加后，经过第四开关元件对储能电容充电；

当第一开关元件、第四开关元件导通时，储能电容、主变压器的初级线圈、第一开关元件和第四开关元件形成DC-DC第一回路；当第二开关元件、第三开关元件导通时，储能电容、主变压器的初级线圈、第二开关元件和第三开关元件形成DC-DC第二回路；

第一开关元件与第三开关元件交错导通。

2.如权利要求1所述的双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路，其特征在于，所述的第一电感和第二电感工作在不连续电流模式；

在所述的第一电感或第二电感电流归零后，利用包含储能电容、Boost电容、第一电感或第二电感和导通的第二开关元件或第四开关元件的谐振回路产生谐振电流，并在第二开关元件或第四开关元件关断时，使谐振电流换向对第一开关元件或第三开关元件的寄生电容放电形成零电压，使第一开关元件或第三开关元件工作在零电压开通模式。

3.如权利要求1或2所述的双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路，其特征在于，所述第一输入整流电路和第二输入整流电路包含至少一个整流器件，所述的整流器件为二极管或可控开关器件；当所述整流器件为可控开关器件时，所述的双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路还包含交流相位监控及整流控制电路，所述的交流相位监控及整流控制电路对所述的第一输入整流电路和所述的第二输入整流电路输入的交流电流的相位进行监控，以控制所述可控开关器件的导通和关断。

4.如权利要求1或2所述的双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路，其特征在于，所述的Boost电容包含第一Boost电容和第二Boost电容，所述的第一Boost电容连接第一电感，所述的第二Boost电容连接第二电感；所述的双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路还包含第三输入整流电路，该第三输入整流电路对输入电压进行整流后与第二Boost电容形成对第二Boost电容充电的第三输入整流回路，而第二输入整流电路对输入电压进行整流后与第一Boost电容形成对第一Boost电容充电的第二输入整流回路。