[发明专利]升压变换器输入纹波电流降低电路

说明书

技术领域

本发明大致涉及升压功率变换器(boost power converter)，并且更具体地涉及降低升压功率变换器的输入滤波器尺寸的系统和方法。

背景技术

升压功率变换器用于许多不同应用中以提供高功率因子给AC输电线，和/或提供特定功率应用的调节DC总线。这样的升压功率变换器固有的一个重要问题涉及与反馈至升压功率变换器输入(即AC输电线)的升压功率变换器开关频率(switching frequency)相关的高频谐波。特定调节机构一般要求按100或100以上的因子来衰减这些高频谐波以满足需要的调节水平(regulatory level)。高频也会通过内部发热和介电材料故障加重电容器的负担。

传统上，已知的升压功率变换器采用大容量滤波技术、大型系统和装置以降低升压功率变换器输入侧的开关谐波。该技术、系统和装置一般非常大并且昂贵，这是由于要求该滤波在低频处(即100kHz量级)非常有效。这些滤波技术经常变得如此大以致于滤波器和升压功率变换器之间的交互作用会引起不合需要的稳定性问题。这些滤波器也很大，因为所有组件运送满电流。

提供以相比于传统升压功率变换器开关频率滤波器小得多并且更便宜的方式降低反馈至升压功率变换器输入侧的不合需要的高频谐波的方法和系统将是有利和有益的。

发明内容

简要地，根据本发明的一个实施例，升压电感器值降低电路(boostinductor value reduction circuit)被配置为充分地(substantial)降低升压变换器升压电感器(boost converter boost inductor)的尺寸和电感值(inductance value)，所述升压变换器升压电感器在升压变换器处于连续传导模式(continuous conduction mode)中工作时提供升压变换器性能的预定水平，使得降低电感的升压电感器与升压电感器值降低电路结合以保持与工作在缺少升压电感器值降低电路时由升压变换器所提供的基本相同的预定升压变换器性能水平，并且使得当升压变换器工作在连续传导模式下、受限传导模式(bounded conduction mode)下或者不连续传导模式(discontinuous conduction mode)下时，升压变换器都保持基本相同的性能水平。

根据本发明的另一个实施例，升压电感器值降低电路被配置为充分地降低升压变换器升压电感器的尺寸和电感值，所述升压变换器升压电感器被配置为当升压变换器工作在连续传导模式下时限制升压变换器输入纹波电流值(ripple current value)，使得降低电感的升压电感器和升压电感器值降低电路结合以保持与由工作在连续传导模式下缺少升压电感器值降低电路的升压变换器所提供的基本相同的升压变换器输入纹波电流值，并且使得当升压变换器工作在连续传导模式下、在受限传导模式下或者在不连续传导模式下时，升压变换器都保持基本相同的性能水平。

根据本发明的又一个实施例，升压电感器值降低电路被配置为充分地降低升压变换器输入滤波器的尺寸，所述升压变换器输入滤波器用于当升压变换器工作在连续传导模式下时限制升压变换器输入纹波电流值，从而降低尺寸的升压变换器输入滤波器与升压电感器值降低电路结合以保持与由工作在连续传导模式下缺少升压电感器值降低电路的升压变换器所提供的基本相同的升压变换器输入纹波电流值，并且使得当升压变换器工作在连续传导模式下、受限传导模式下或者不连续传导模式下时，升压变换器都保持基本相同的性能水平。

附图说明

参考附图阅读下面详细说明时，本发明的这些以及其它特征、方面和优点将变得更容易理解，在附图中，类似的符号表示类似的部分，其中：

图1示例了根据本发明的一个实施例的包括升压电感器值降低电路的升压变换器；

图2是示例与高功率因子升压变换器相关但不具有如图1所示的升压电感器值降低电路的AC线电流波形的图形；

图3是示例AC线电流波形的图形，所述AC线电流波形与包含如图1所示的升压电感器值降低电路的高功率因子升压变换器相关；

图4是示例传导EMI的图形，所述传导EMI与高功率因子升压变换器相关，但该高功率因子升压变换器不具有例如图1所示的升压电感器值降低电路；

图5是示例传导EMI的图形，所述传导EMI与包括如图1所示的升压电感器值降低电路的高功率因子升压变换器相关；和