[发明专利]一种无桥升压型CUK PFC电路

说明书

本发明涉及一种无桥升压型Cuk PFC电路，该电路包括：输入交流电源V_in、功率开关管Q₁、功率开关管Q₂、功率二极管D₁至D₅、中间电容C_n1与C_n2、输出电容C_o、电感L₁₁、L₁₂以及L₂。输入电源一端与D₁的阳极、D₂的阴极以及L₁₁一端相连，另一端与D₃的阳极、D₄的阴极以及L₁₂一端相连；L₁₂另一端分别与C_n2一端以及Q₂漏极相连；L₁₁另一端分别与C_n1一端以及Q₁漏极相连；C_n1、C_n2另一端经D₅的阳极连接至L₂一端；L₂另一端分别与C_O的负极以及负载R_L一端相连；D₁的阴极与D₃的阴极相连，并分别与C_O的负极以及负载R_L另一端相连；D₂、D₄、Q₁、Q₂以及D₅的阴极另一端接地。本发明通过构造无桥升压型Cuk PFC电路，降低了功率半导体器件的导通损耗，实现低纹波、高效、高功率因数的AC‑DC电能变换。

技术领域

本发明涉及一种无桥升压型Cuk PFC AC-DC变换电路。

背景技术

Cuk斩波电路也称Cuk变换器。美国加州理工学院Slobodan Cuk提出的对Buck-Boost改进的单管不隔离直流变换器，在输入输出段均有电感，可以显著减小输入和输出电流的脉动，输出电压的极性和输入电压相反，输出电压既可以低于也可以高于输入电压。

在传统Cuk变换器的基础上，Slobodan Cuk又于2000年提出了一种升压型Cuk变换器。这种变换器仅用于实现变换器升压功能，在保留传统Cuk变换器优点的同时，实现单方向升压功能；同时，这种变换器具有输出电压的极性和输入电压相同的特点。

当开关电源使用传统的二极管整流桥和电容对输入的交流电进行整流滤波时，只在输入交流电压的峰值部分才有输入电流，导致输入电流含有很大的谐波，这会对电网造成污染。为了使输入电流谐波满足要求，必须采用功率因数校正技术(PFC)。谐波治理问题已越来越受到政府组织、企业、研究机构的重视，权威机构制订了一系列强制性相关标准，如IEEE519、IEC1000-3-2等标准。因此功率因数校正（Power Factor Correction—PFC）技术成为电力电子研究领域里重要的一个研究热点。

将升压型Cuk电路应用于AC-DC变换领域，保留了升压型Cuk电路的优点，在实现输入输出的低纹波的同时，又能够实现高功率因数。

传统的有源功率因数校正电路以整流桥作为前级的AC-DC变换电路，在任意时刻，电流都至少要通过3个开关器件构成回路，整流桥的通态损耗影响整机效率的提升。与传统的整流桥有源功率因数校正电路相比，无桥电路拓扑的主回路少了一个二极管，因此可以减少导通损耗，提高效率。尤其在低压大功率场合，无桥电路具有更高效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无桥升压型Cuk PFC电路，以实现低纹波、高效、高功率因数的AC-DC电能变换。