[实用新型]单级移相驱动的功率因数校正器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率因数校正器，特别是涉及一种单级移相驱动的功率因数校正器。

背景技术

单相功率因数校正器（Power Factor Correction，PFC），即，AC-DC变换器，输入交流电压，得到直流电压和正弦输入电流。随着变频家电（例如：通讯电源和变频空调）的推广应用，单相功率因数校正器得到了大量使用，包括：单相无源功率因数校正器（PPFC）和单相有源功率因数校正器（APFC）。

随着大功率变频空调等的推广应用，需要推出大功率的单相APFC。截止目前为止，共计出现以下备选电路：第一种方案：多级交错APFC；第一种方案的优点是各级之间可以分摊功率，升压电感可以在板安装，不足是升压电感的纹波频率等同于载波频率，需要考虑各级之间均流问题，电感电流检测困难，控制程序较为复杂。第二种方案：两级APFC，考虑功率器件并联；第二种方案的优点是就可以提升功率等级，不足是升压电感的纹波频率等同于载波频率，升压电感不能在板安装，需要考虑功率器件之间均流问题。第三种方案：两级APFC，选择高功率器件；第三种方案的优点是可以提升功率等级，不足是升压电感的纹波频率等同于载波频率，升压电感不能在板安装器件选型非常困难，各项指标均难以改善。

为此，对于大功率APFC应用场合，需要对现有的技术进行改进，解决电感设计、功率器件选型和安装等问题，旨在提高整体性能。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型提供一种单级移相驱动的功率因数校正器，用于解决现有技术中电路结构复杂、升压电感的纹波频率等同于载波频率而导致的电感电流检测困难且控制复杂等问题。

本实用新型提供一种单级移相驱动的功率因数校正器，包括功率单元和与所述功率单元相配套的控制单元；

所述功率单元，包括：单相整流电路，包括：与单相交流电相连的火线输入端和零线输入端，用于对所述单相交流电进行整流处理的整流桥，以及与所述整流桥相连以分别输出第一正极电压和第一负极电压的第一正极电压输出端和第一负极电压输出端；

与所述单相整流电路相连的功率电路，包括：升压电感，快恢复二极管，受所述控制电路的移相驱动脉冲信号所控制而实现通断、且相互并联的四个功率器件，以及电解电容；所述电解电容的正极形成第二正极电压输出端，所述电解电容的负极形成第二负极电压输出端；

输入直流电压电路，位于所述第一正极电压输出端和所述第一负极电压输出端之间，用于产生输入直流电压信号并将其予以输出；

输出直流电压电路，位于所述第二正极电压输出端和所述第二负极电压输出端之间，用于产生输出直流电压信号并将其予以输出；

所述控制单元，包括：

输入直流电压处理电路，用于根据接收来自所述功率单元中所述输入直流电压电路的输入直流电压信号而产生第一输入直流电压输出量和第二输入直流电压输出量；

输出直流电压处理电路，用于根据接收来自所述功率单元中所述输出直流电压电路的输出直流电压信号和预设的参考直流电压而产生输出直流电压输出量；

乘法器，用于将接收的所述输入直流电压处理电路的所述第一输入直流电压输出量和所述第二输入直流电压输出量、以及所述输出直流电压处理电路的输出直流电压输出量进行相乘；

升压电感电流处理电路，用于根据接收来自所述功率电路的升压电感电流和所述乘法器获得的乘积而产生升压电感电流控制量；

移相驱动产生单元，用于根据所述升压电感电流处理电路的升压电感电流控制量和经移相处理的载波信号而产生与所述功率电路中四个功率器件所对应、相邻之间相位相差1/4开关周期的四路移相驱动脉冲信号。

可选地，所述整流桥为双臂二极管整流桥，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、以及第四二极管，其中，第一二极管的正极与第二二极管的负极相连，第一二极管的负极与第一正极电压输出端相连，第二二极管的正极与第一负极电压输出端相连，第三二极管的正极与第四二极管的负极相连，第三二极管的负极与第一正极电压输出端相连，第四二极管的正极与第一负极电压输出端相连；第一二极管的正极与第二二极管的负极相连的公共端作为与所述单相交流电的火线相连的火线输入端，第三二极管的正极与第四二极管的正极相连的公共端作为与单相交流电的零线相连的零线输入端。

可选地，在所述单相交流电的火线和零线之间还连接有交流电容。