[发明专利]一种多态功率因数校正电路和电力变换设备

权利要求书

1.一种多态功率因数校正PFC电路，其特征在于，包括两个防反灌元件和两个母线电容，所述两个母线电容串联在所述多态PFC电路的两个输出端之间，还包括两个多态开关电路；

每个多态开关电路中包括一个变压器和n个桥臂，每个多态开关中的n个桥臂并联后连接在所述多态PFC电路的一个输出端与所述两个母线电容的中点之间，每个多态开关中的n个桥臂并联后连接的所述多态PFC电路的输出端不同；每个桥臂均包含一个可控开关元件和一个整流元件，该可控开关元件的一端与该整流元件的一端相连，该可控开关元件的另一端为该桥臂的一端，该整流元件的另一端为该桥臂的另一端；且每个桥臂中的可控开关元件连接所述两个母线电容的中点；n为不小于2的整数；

当n＝2时，每个防反灌元件连接在，一个不同的多态开关电路中的变压器的原边绕组的同名端与该变压器的副边绕组的异名端相连的接线端与交流电压源的第一输出端之间；该变压器的原边绕组的异名端及其副边绕组的同名端分别连接该多态开关电路中的不同连接点；该变压器的原边绕组的匝数与其副边绕组的匝数相等；

当n≥3时，每个防反灌元件连接在，一个不同的多态开关电路中的变压器的n个原边绕组的同名端相连的接线端与所述交流电压源的第一输出端之间，每个变压器的n个副边绕组首尾连接构成电回路；该变压器的n个原边绕组的异名端分别连接该多态开关电路中的不同连接点；该变压器的原边绕组的匝数与副边绕组的匝数相等；

其中，针对任一多态开关电路，所述多态开关电路的每一个桥臂中包括一个连接点，该连接点是该桥臂中的可控开关元件和该桥臂中的整流元件相连的连接点；所述交流电压源的第二输出端连接所述两个母线电容的中点。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路中还包括两个电感；

当n＝2时，每个防反灌元件通过一个不同的电感连接一个多态开关电路中的变压器的原边绕组的同名端与其副边绕组的异名端相连的接线端；

当n≥3时，每个防反灌元件通过一个不同的电感连接一个多态开关电路中的变压器的n个原边绕组的同名端相连的接线端。

3.如权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述交流电压源的两端之间连接电磁干扰滤波器；

所述电磁干扰滤波器，用于降低包含所述多态PFC电路的系统的共模和差模噪声。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，每个多态开关电路中的不同桥臂中的可控开关元件接收的驱动信号的相位差为360°/n。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述可控开关元件为以下元器件中的一种：

硅基金属-氧化层半导体场效晶体管、碳化硅基金属-氧化层半导体场效晶体管、氮化镓基金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极晶体管、结型场效应晶体管、集成门极换流晶闸管、场控晶闸管和绝缘栅场效应管。

6.一种电力变换设备，其特征在于，包括如权利要求1～5任一所述的多态功率因数校正PFC电路。

7.一种用于三相交流电中的功率因数校正PFC电路，其特征在于，包括三个如权利要求1～5任一所述的多态PFC电路；

三个多态PFC电路中输出正电压的输出端相连，三个多态PFC电路中输出负电压的输出端相连；

每个多态PFC电路连接的交流电压源的第一输出端为三相交流电中的一相电压的输出端；三个多态PFC电路中的母线电容的中点相连。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，每个多态PFC电路连接的交流电压源的第二输出端均为三相交流电的公共点。

9.一种电力变换设备，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的用于三相交流电中的功率因数校正PFC电路。