[发明专利]输入宽范围连续可调的无桥Buck－Boost PFC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及的是电压变换的技术领域。

背景技术

在输入电压宽范围可调的设备中，尤其是高电压输入时，为了得到合适的母线电压，就必须使用具有升降压特性的变换器。图1所示为级联式Buck-Boost PFC电路，因为具有较小的电压和电流应力，非常适用于宽范围电压输入尤其是高电压输入场合。但是，级联式Buck-Boost PFC电路由桥式整流电路和Buck-Boost变换器构成，在任一时刻电路中总有四个半导体器件处于导通状态。随着变换器功率等级和开关频率的提高，系统的通态损耗显著增加，整体效率降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有电压变换器在任一时刻电路中总有四个半导体器件处于导通状态，随着变换器功率等级和开关频率的提高，存在系统的通态损耗显著增加、整体效率降低、发热量增加的问题，而提出了一种输入宽范围连续可调的无桥Buck-Boost PFC变换器。

它由微控制器1、第一电流检测器3、第二电流检测器4、开关管S1、开关管S2、开关管S3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2、电容C3、电感L组成；

微控制器1的第一电流检测输入端连接第一电流检测器3的信号输出端，微控制器1的第二电流检测输入端连接第二电流检测器4的信号输出端，微控制器1的第一电压检测的两个输入端分别连接在交流电源2的两端，微控制器1的第二电压检测的两个输入端分别连接在负载R₀的两端，微控制器1的三个控制输出端分别连接开关管S1的栅极、开关管S2的栅极、开关管S3的栅极；开关管S1的集电极、二极管D1的阴极连接电容C1的一端并接交流电源2的一端，开关管S2的集电极、二极管D2的阴极连接电容C2的一端并接交流电源2的另一端，开关管S1的发射极、开关管S2的发射极、二极管D3的阴极连接电感L的一端，电感L的另一端通过第一电流检测器3连接开关管S3的集电极和二极管D4的阳极，二极管D4的阴极连接电容C3的一端并连接负载R₀的一端，电容C1的另一端、二极管D1的阳极、电容C2的另一端与二极管D2的阳极连接后再通过第二电流检测器4连接二极管D3的阳极、开关管S3的发射极、电容C3的另一端并连接负载R₀的另一端。

本发明在不需要全桥整流的前提下能将交流电直接转换成稳压直流电，并在任一时刻电路中只有三个半导体器件导通，使效率显著提高。并具有结构简单、制造成本低廉、发热量小、容易维护、寿命长的优点。并且其EMI干扰理论与传统有桥Buck-Boost PFC一样。

附图说明

图1是背景技术中级联式Buck-Boost PFC电路结构示意图，图2是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2说明本实施方式，本实施方式由微控制器1、第一电流检测器3、第二电流检测器4、开关管S1、开关管S2、开关管S3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2、电容C3、电感L组成；

微控制器1的第一电流检测输入端连接第一电流检测器3的信号输出端，微控制器1的第二电流检测输入端连接第二电流检测器4的信号输出端，微控制器1的第一电压检测的两个输入端分别连接在交流电源2的两端，微控制器1的第二电压检测的两个输入端分别连接在负载R₀的两端，微控制器1的三个控制输出端分别连接开关管S1的栅极、开关管S2的栅极、开关管S3的栅极；开关管S1的集电极、二极管D1的阴极连接电容C1的一端并接交流电源2的一端，开关管S2的集电极、二极管D2的阴极连接电容C2的一端并接交流电源2的另一端，开关管S1的发射极、开关管S2的发射极、二极管D3的阴极连接电感L的一端，电感L的另一端通过第一电流检测器3连接开关管S3的集电极和二极管D4的阳极，二极管D4的阴极连接电容C3的一端并连接负载R₀的一端，电容C1的另一端、二极管D1的阳极、电容C2的另一端与二极管D2的阳极连接后再通过第二电流检测器4连接二极管D3的阳极、开关管S3的发射极、电容C3的另一端并连接负载R₀的另一端。

微控制器1选用的型号为UC3854，第一电流检测器3选用型号为TBC10LX的霍尔器件，第二电流检测器4选用低阻值的电阻，开关管S1、开关管S2选用的型号都为MX-RU2-600V/100A-M232，开关管S3选用的型号为IRF4PC40UDPbF。