[实用新型]一种新型OCC降压PFC电路

说明书

本实用新型公开了一种新型OCC降压PFC电路，包括主功率电路和控制电路；所述控制电路中的输入电压检测模块和输出电压采样模块分别与主功率电路中对应的电压输入端和电压输出端连接，从主功率电路得到输入电压U_in、输出电压U_o、电感电流I_L采样数据。本实用新型利用Buck拓扑电路结构、不带反并联二极管的IGBT以及通过改进单周期控制(OCC)，实现交错式单相无桥三电平功率因数校正的功能，达到低总谐波失真、高功率因数和高效稳定工作的效果。

技术领域

本实用新型涉及AC/DC功率因数校正的技术领域，尤其涉及到一种新型OCC 降压PFC电路。

背景技术

随着电力电子技术快速发展，各种用电设备得到普及。然而接入电网的电力电子开关电源设备成为向电网注入电流谐波的主要来源。高次电流谐波已经严重影响了电网电能质量、传输效率和其他设备的安全运行。因此国内外相关组织针对这一问题制定了限制电力系统电流谐波的相关安全标准。功率因数校正作为一种抑制高次谐波电流和提高功率因数的有效方法，已经成为中大功率电子设备不可或缺的重要一部分。

功率因数校正电路分为无源功率因数校正(PPFC)和有源功率因数校正 (APFC)。APFC由于体积小、PF值高而得到广泛应用。传统的功率因数校正电路以升压有源功率因数校正整流器(Boost APFC)为代表，其以结构简单、安全稳定的特点得到广泛应用。然而，在宽范围输入电压条件下，传统的Boost APFC 整流器在低电压输入时比高压输入时其效率要低，而且输出电压较高，对于后级设备功率器件电压应力要求较高。由于前级整流桥的存在，导致过多的能量损失，尤其在低压大功率时，二极管的通态损耗更为明显，这大大限制了整流器整机效率的提升。

为了解决传统Boost APFC整流器带来的问题，有学者提出了无桥Buck PFC 整流器，无桥Buck PFC整流器方案利用开关管代替桥臂二极管，减小了导通路径开关器件的损耗，而且实现降压输出的目的，减小了后级电路功率器件电压应力要求，从而缩小了成本和提高了工作效率。然而传统无桥Buck PFC整流器在低压输入时，由于输出电压高于输入电压，存在一定的输入电流死角，从而会恶化输入电流的谐波和功率因数值。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型OCC降压PFC电路，利用Buck拓扑电路结构、不带反并联二极管的IGBT以及通过改进单周期控制(OCC)，实现交错式单相无桥三电平功率因数校正(Power Factor Correction， PFC)的功能，达到低总谐波失真、高功率因数和高效稳定工作的效果。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：

一种新型OCC降压PFC电路，包括主功率电路和控制电路；

所述控制电路与主功率电路连接，从主功率电路得到输入电压U_in、输出电压U_o、电感电流I_L采样数据；

其中，所述主功率电路由功率电感L₁、L₂、功率MOSFET S₁、S₂、S₃、S₄、不带反并联二极管的IGBT S₅、S₆、S₇、S₈，输出滤波电容C_o1、C_o2、负载R组成；

所述功率MOSFET S₁的S极与功率MOSFET S₂的S极连接，功率MOSFET S₁的 G极与功率MOSFET S₂的G极连接；

所述功率MOSFET S₁的D极与电压输入端连接；