[发明专利]一种单级功率因数校正式交错并联双管正激变换器及其混合控制方法

说明书

本发明涉及一种单级功率因数校正式交错并联双管正激变换器及其混合控制方法，包括桥式整流模块、П型滤波模块、第一双管正激变换模块、第二双管正激变换模块、LC滤波模块；该单级功率因数校正式交错并联双管正激变换器及其混合控制方法，可同时满足交流输入侧的有源功率因数要求、双管正激变换器最大占空比大于50％、两相交错并联，变换器可不使用铝电解电容器，大大提高变换器高温工作寿命和低温工作性能；可以降低设计难度，元器件数量在同样功率等级情况下减少30％～40％元器件个数；无需大功率电解电容器、直流变换模块的可靠性和寿命大幅度提高；采用交错并联模式，方便容量扩展、同时简化输入输出滤波模块的设计，降低成本、减少重量体积。

技术领域

本发明涉电源电路技术领域，具体涉及一种单级功率因数校正式交错并联双管正激变换器及其混合控制方法。

背景技术

在军工设备、轨道交通或户外使用环境，要求电源变换器可以在极寒(-40℃～-55℃)或者高温环境下能稳定工作并且具备高寿命高可靠性。电源变换器中的电解电容器在极寒情况下会引起变换器故障、高温环境下又严重影响变换器可靠性和使用寿命。同时复杂的电磁环境下需要电源变换器具有较强电磁抗扰度和较低的电磁干扰度，因此交流输入直流变换器交流侧功率因数校正技术是必备可少的设计需要。

现有技术主要两级变换器模式，单级反激变换器模式。两级变换器模式，包括功率因数校正电路/直流变换器使用各自控制器和功率因数校正电路/直流变换器共用控制器两种方式，两级变换器模式中的功率因数校正电路都会使用Boost升压电路将交流输入稳压至直流390V作为后级直流变换器的直流母线电压使用，必然存在高压大容量电解电容器，两级变换器模式电路复杂、元器件数量多、功率因数校正器需使用大容量电解电容器进行储能；单级反激变换器模式功率等级较小，反激变换器的较大的噪声系数和较小的功率容量不能满足噪声敏感和大功率应用领域系统要求。现有的变换器存在着系统设计复杂、元器件数量种类多、成本高、重量体积大；需使用大容量电解电容器，降低系统可靠性和寿命；需要扩大容量，并联使用时不能简化输入输出滤波电路。

发明内容

本发明的目的是解决现有电源变换器存在的系统设计复杂、元器件数量种类多、成本高、重量体积大；需使用大容量电解电容器，降低系统可靠性和寿命；需要扩大容量，并联使用时不能简化输入输出滤波电路的问题。

为此，本发明提供了一种单级功率因数校正式交错并联双管正激变换器及其混合控制方法，包括桥式整流模块、П型滤波模块、第一双管正激变换模块、第二双管正激变换模块、LC滤波模块，所述桥式整流模块的输入端与交流电路输出端电连接，桥式整流模块的输出端与П型滤波模块的输入端电连接，П型滤波模块的输出端与第一双管正激变换模块的输入端电连接，П型滤波模块的输出端还与第二双管正激变换模块的输入端电连接，第一双管正激变换模块的输出端与LC滤波模块的输入端电连接，第二双管正激变换模块的输出端与LC滤波模块的输入端电连接，所述LC滤波模块的输出端为单级功率因数校正式交错并联双管正激变换器及其混合控制方法的输出端。