[实用新型]一种交错并联图腾柱无桥PFC电路及电源转换装置

说明书

一种交错并联图腾柱无桥PFC电路，包括电感电路、高频桥臂电路、低频桥臂电路、滤波电路、负载电路和CRM控制电路，电感电路为交错并联图腾柱无桥PFC电路提供自感交流电，高频桥臂电路用于将电感电路输出的自感交流电转化为直流电，低频桥臂电路用于保持交错并联图腾柱无桥PFC电路输出的直流电的电流方向，滤波电路用于对交错并联图腾柱无桥PFC电路输出的直流电滤波，负载电路用于为交错并联图腾柱无桥PFC电路提供输出负载，CRM控制电路用于控制高频桥臂电路和低频桥臂电路中的开关控制管打开或关闭。由于采用高频桥臂电路和低频桥臂电路交错并联，使得交错并联图腾柱无桥PFC电路具有较低的EMI。

技术领域

本申请涉及电源技术领域，具体涉及一种交错并联图腾柱无桥PFC电路及电源转换装置。

背景技术

为提高功率因数、降低输入电流谐波含量，功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC) 电路在电力电子设备中被广泛应用。传统的PFC交错并联技术是将两路或者多路结构完全相同的PFC电路的输入输出并联，各PFC单元的工作信号频率一致，其开关管控制相角互相错开固定角度，如两相错开180度，三相错开120度，使输入电流纹波部分或者完全抵消，大大减小了输入电流的纹波。传统功率因数校正电路一般采用固定频率PWM控制，并且使电路工作在连续导通模式(Continous Conduction Mode，CCM)。在相同功率下，CCM模式下因为频率固定，电感电流纹波较小，前级滤波器比较小而且设计方便，由于CCM模式功率因数校正电路控制简单，被广泛地应用在大多数功率因数校正电路中。然而，因为不能做到零电流开通和关断，开关损耗大，CCM模式电路难以高效率工作。而使用模拟芯片如UC3854、L4981等控制的传统有源PFC电路存在如控制方法不灵活，元器件老化等很多缺陷。

和传统的PFC电路相比，图腾柱无桥PFC电路结构简单，效率更高，可以减小导通损耗，提高功率密度。但由于临界连续模式(Critical-Conduction Mode，CRM)下，电感电流每个开关周期都会降到零，电感电流峰值较大，电流纹波较大，需要较大的前级滤波器。该模式下由于变频工作，滤波器的设计也难度增加。另外，由于电流峰值较大，就会有更大的器件应力，限制器件的选择。由于CRM模式下的上述特点，该模式下的电路功率等级一般较小。CRM模式下可以实现开关管的零电压开通或者电流谷底导通，开关管损耗很小。但CRM模式下，实现交错并联的难度比定频工作的情况下要高，例如电路变频工作模式时。传统交错并联都是固定开关频率，只需要在配置PWM信号时，使主从PWM信号有一个固定角度的相位关系即可，如两相时间隔180度。但在交错并联的变频工作情况下，实现交错180度相比于定频工作相对复杂，原因是在一个市电工频周期内不同时刻的开关频率实际上是不同的，而且因为电路本身器件差异，交错并联的功率器件电流过零时刻并不完全相同，如果只控制主相的开通时刻，从相的PWM固定间隔固定角度相位关系，而不是从相由自身的电感电流过零检测(ZeroCurrent Detection，ZCD)信号触发控制，因此从相开关管开通时刻有可能不是零电压开通或是谷底导通，无法保证较低的开关损耗。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是现有技术中传统无桥PFC电路无法保证较低的开关损耗。

根据第一方面，一种实施例中提供一种交错并联图腾柱无桥PFC电路，包括：电源第一连接端、电源第二连接端、第一输出端、第二输出端、电感电路、高频桥臂电路、低频桥臂电路、滤波电路、负载电路和CRM控制电路；

所述电源第一连接端和所述电源第二连接端用于连接交流电源的两个输出端；

所述第一输出端和所述第二输出端用于作为所述交错并联图腾柱无桥PFC电路的两个直流输出端；

所述电感电路包括电源连接端和桥臂电路连接端，所述电感电路的电源连接端与所述电源第一连接端连接，所述电感电路的桥臂电路连接端与所述高频桥臂电路连接；所述电感电路用于为所述交错并联图腾柱无桥PFC电路提供自感交流电；