[实用新型]一种PFC转换器

说明书

技术领域

本实用新型属于电源装置领域，尤其涉及一种PFC转换器。

背景技术

空调器等电力电子设备在其内部都有把交流电压转换成直流电压的整流电路，以此形成直流电源，再把电力供到各电子电路中。这些整流电路大多数为电容输入型，其输入电流只在峰值电压波形附近流通、并呈脉冲状电流波形，从而产生出不同程度的谐波。谐波的出现会导致电压波形出现畸变、进相电容异常发热及电机或变压器的噪音增大、受电设备的容量降低等问题。另一方面，在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，功率因数越高，系统利用能量的效率越好。在一般的非纯电阻电路中，功率因数都小于1，原因是由于电路中电感和电容的存在，使得交流电压与交流电流之间的相位差不等于零。

为了提高功率因数、降低输入电流谐波含量，在电力电子设备中大多采用PFC（Power Factor Correction，功率因素校正）电路进行调节，使输入电流的波形和电网电压的波形吻合，也即通过PFC电路来控制输入电流，使输入电流的波形“正弦化”。在现有的PFC电路中，开关管一般采用IGBT，而且为了减小电感的体积，提高系统的功率密度，PFC电路的开关频率一般都比较高，而IGBT的开关损耗也随着开关频率的升高而增大，这样就降低了PFC电路的转换效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种PFC转换器，以提高系统的功率密度，降低系统的损耗，提高系统的整体效能。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供的PFC转换器包括：

一种PFC转换器，包括整流桥B1、电感L1、二极管D1、输入电压检测电路、输入电流检测电路和输出电压检测电路，所述整流桥B1的两个输入端分别接交流电的火线和零线，所述整流桥B1的正极输出端接所述电感L1的第一端，所述整流桥B1的负极输出端接所述输入电流检测电路的第一端，所述输入电流检测电路的第二端接直流母线的负极端，所述输入电压检测电路连接在所述整流桥B1的正、负极输出端之间，所述电感L1的第二端接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极接直流母线的正极端，所述输出电压检测电路连接在直流母线的正、负极端之间，作为改进，所述PFC转换器还包括：

分别与所述输入电压检测电路的输出端、输入电流检测电路的输出端和输出电压检测电路的输出端相连的控制电路；以及

与所述控制电路的PWM控制信号输出端相连、用以驱动第一开关管单元VT1和第二开关管单元VT2的驱动电路；

其中，所述第一开关管单元VT1和所述第二开关管单元VT2并联在所述电感L1的第二端与直流母线的负极端之间，所述第一开关管单元VT1采用IGBT开关管，所述第二开关管单元VT2采用MOSFET开关管；所述第一开关管单元VT1的集电极和所述第二开关管单元VT2的漏极共接在所述电感L1的第二端，所述第一开关管单元VT1的发射极和所述第二开关管单元VT2的源极共接在所述直流母线的负极端，所述第一开关管单元VT1的栅极和所述第二开关管单元VT2的栅极分别接所述驱动电路的第一输出端和第二输出端。

本实用新型提供的PFC转换器，包括整流桥B1、电感L1、二极管D1、输入电压检测电路、输入电流检测电路、输出电压检测电路以及控制电路、驱动电路和第一开关管单元VT1和第二开关管单元VT2，第一开关管单元VT1和第二开关管单元VT2分别采用IGBT和MOSFET并联的拓扑结构。在工作过程中，使第二开关管单元VT2的MOSFET先于第一开关管单元VT1的IGBT导通、落后于第一开关管单元VT1的IGBT关断,MOSFET为IGBT创造零电压开通（ZVS）和接近零电流关断（ZCS）的软开关工作条件，从而大大降低了IGBT的开关损耗；MOSFET全部导通后又为IGBT提供导通电流分流的通道，整体上降低了开关管的导通损耗。这种方法利用IGBT导通损耗低、功率MOSFET的开通与关断损耗低的特性，兼顾了两者的优点，克服了两者的不足，使IGBT具有零电压开通的软开关特性和小电流关断的近似软开关特性，提高了功率密度，降低了开关损耗，提高了PFC电路的效率。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的PFC转换器的结构图；

图2是本实用新型第二实施例提供的PFC转换器的结构图；

图3是本实用新型第三实施例提供的PFC转换器的结构图；

图4是本实用新型第四实施例提供的PFC转换器中驱动电路的结构示意图；