[发明专利]一种并充串放型高倍升压电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种并充串放型高倍升压电路及其控制方法，该电路包括：依次连接的整流电路、升压电路以及储能电路；升压电路包括多个，连接方式为并充串放。该方法包括：当多个升压电路的升压电感感值相同时，控制功率开关同时导通，实现并联充电；控制功率开关同时关断，实现串联放电；当多个升压电路的升压电感感值不同时，感值最大的升压电感对应的升压电路所对应的功率开关的占空比最大，控制其在开关周期开始时就发送脉冲；感值最小的升压电感对应的升压电路所对应的功率开关的占空比最小，控制其从开关周期开始延时预设时间后发送脉冲；控制功率开关同时关断，实现串联放电。通过本发明，既有可扩充高倍升压能力，又有高功率因数校正能力。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种并充串放型高倍升压电路及其控制方法。

背景技术

具有功率因数校正功能的单相AC-DC变换器包括：(1)四象限单相PWM整流器；(2)各种单象限单相功率功率因数校正器，其后级电路为升压型DC-DC电路。由于单相交流电压供电，这两种AC-DC变换器的升压能力很有限，一般不会超过网压峰值的2～3倍。

DC-DC升压电路包括两类：(1)电气耦合型，即BOOST DC-DC电路；(2)电气隔离型，即前级DC-AC变换器，中级为高频隔离变压器，后级AC-DC变换器；前者升压能力为4～5倍，后者升压能力依赖于隔离变压器的变比。此外还具有非常多的各式各样的复合升压电路，如单级DC-DC升压电路输出串联、倍压整流电路、多级递推整流电路与逆变谐振整流电路，这些电路都具有较高的升压能力，但是电路结构复杂和控制复杂，而且某些复合升压电路不能设计成高功率因数AC-DC变换器。

在2018年第13届IEEE Conference on Industrial Electronics andApplications(ICIEA2018)论文集中，王发强等人提出了一种开关电感型(Switched-inductor)功率因数校正电路(PFC)，包括两只储能支路和一个续流支路，采取电感并联充电和串联放电(并充串放)原理，具有元件数量少、无需升压变压器、电压增益高和网侧单位功率因数的特点，但是缺点也非常明显，包括升压能力有限、难以扩充、输出直流电源的地与整流电路的地不共地等问题。文中只涉及电感断续导电模式(DCM)，没有涉及电感连续导电模式(CCM)，而且没有给出两只电感的感值不等情况下会出现问题及其解决方案。

因此，急需设计一种新型的高倍升压AC-DC电路，使之既具有可扩充高倍升压能力，又具有高功率因数校正能力。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种并充串放型高倍升压电路及其控制方法，既具有可扩充高倍升压能力，又具有高功率因数校正能力。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种并充串放型高倍升压电路，其包括：依次连接的整流电路、升压电路以及储能电路；其中，

所述升压电路包括多个，多个所述升压电路之间的连接方式为并充串放型。

较佳地，所述升压电路包括三个，分别为：第一升压电路、第二升压电路以及第三升压电路。

较佳地，所述第一升压电路包括：第一升压电感、第一功率开关、第二功率开关以及第五二极管；其中，

所述第一升压电感的一端与所述第二功率开关的源极相连后与所述整流电路的输出正极相连；

所述第一升压电感的另一端与所述第一功率开关的漏极以及所述第五二极管的阳极相连；

所述第二功率开关的漏极与所述第五二极管的阴极相连形成所述第一升压电路的输出正极；

所述第一功率开关的源极与所述整流电路的输出负极相连；进一步地，