[发明专利]一种无桥PFC电路

说明书

本发明公开一种无桥PFC电路，涉及电力电子技术领域，用以解决现有技术中无桥PFC电路转换效率和功率密度较低的问题。所述电路包括：交流电源、升压电感、自耦变压器、至少两组开关桥臂、母线电容；每组所述开关桥臂包括一个桥臂中点和至少两个桥臂端点；所述自耦变压器包括至少两个输出端；所述升压电感一端与所述交流电源相连，另一端与所述自耦变压器的输入端相连；所述自耦变压器的每个输出端都与其中一组开关桥臂的桥臂中点相连，各组所述开关桥臂的桥臂端点分别与所述母线电容的不同端点相连。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种无桥PFC电路。

背景技术

在电力电子交流整流技术领域，特别是功率因数校正，目前比较流行的AC-DC变换器的拓扑为无桥PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)。业界从传统的无桥PFC拓扑衍生出各种改进型的无桥PFC拓扑，然而现有的交错并联无桥PFC电路中升压电感的电感纹波电流大，电感体积大；同时，流过开关管的电流有效值大，电路转换效率低。因此，现有的无桥PFC电路转换效率和功率密度较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无桥PFC电路，用以解决现有技术中无桥PFC电路转换效率和功率密度较低的问题。

一方面，本发明提供一种无桥PFC电路，包括：交流电源、升压电感、自耦变压器、至少两组开关桥臂、母线电容；每组所述开关桥臂包括一个桥臂中点和至少两个桥臂端点；所述自耦变压器包括至少两个输出端；所述升压电感一端与所述交流电源相连，另一端与所述自耦变压器的输入端相连；所述自耦变压器的每个输出端都与其中一组开关桥臂的桥臂中点相连，各组所述开关桥臂的桥臂端点分别与所述母线电容的不同端点相连。

可选的，所述开关桥臂包括两电平桥臂、T型三电平桥臂、NPC型三电平桥臂中的至少一种。

可选的，所述自耦变压器的每个输出端与输入端形成线圈匝数相等。

可选的，所述开关桥臂中的开关包括二极管、MOS(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体)管、晶体三极管，结型场效应晶体管中的至少一种。

可选的，所述开关桥臂的组数为N，驱动各组所述开关桥臂开关动作的驱动信号之间的相位差为360/N度，其中，N为大于1的整数。

可选的，所述母线电容包括至少一个输出电容组；各所述输出电容组之间相互并联；其中，每个所述输出电容组包括相互串联的两个输出电容。

可选的，所述交流电源一端与所述升压电感的一端相连，另一端与各输出电容组中两个输出电容的串联连接点分别相连；各组所述开关桥臂的桥臂端点分别与各所述输出电容组的两个端点相连。

另一方面，本发明的实施例还提供一种无桥PFC电路，包括三组本发明提供的上述任一种无桥PFC电路。

可选的，三组交流电源的相位相差120度。

本发明实施例提供的无桥PFC电路，当驱动开关桥臂的断开或闭合将交流电转换成直流电时，在交流信号的每个变化周期内升压电感会经历至少两次充电和至少两次放电，充放电频率的增加有效减小了升压电感和母线电容的电流纹波，同时也使流经开关桥臂中开关管的电流有效值更小，从而提高了电源转换效率；而且，由于升压电感上的纹波频率为开关频率的至少两倍，所以升压电感的感量也可以减小相应的倍数，从而使升压电感体积更小，功率密度更高，有效提高了电源转换效率和功率密度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的无桥PFC电路的一种结构示意图；

图2是本发明实施例提供的无桥PFC电路的另一种结构示意图；

图3是本发明实施例提供的无桥PFC电路的又一种结构示意图；