[发明专利]一种具有无桥结构的单级谐振式功率因数校正电路

说明书

本发明公开一种具有无桥结构的单级谐振式功率因数校正电路，包括交流输入源Vin、输入电感L、主开关管S1、主开关管S2、辅开关管S3、钳位电容C_c、谐振电容C_r、谐振电感L_r、二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄、输出滤波电容C₀和电阻R，所述主开关管S₁具有寄生电容C_s1和体二极管D_s1，所述主开关管S₂具有寄生电容C_s2和体二极管D_s2，所述辅开关管S₃具有寄生电容C_s3和体二极管D_s3；该电路采用了单级式结构，与传统的两级式PFC变换器相比，其具有成本低，控制简单，整机效率高等优点。该电路使用了新型的无桥式拓扑电路，有效抑制了网侧电流谐波，降低了电流THD值，与单级全桥PFC变换器相比，无桥PFC变换器的网侧电流谐波更少，其波形更加接近正弦波。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种具有无桥结构的单级谐振式功率因数校正电路。

背景技术

由于工业生产和日常生活中大量的电力电子设备大规模的接入到电网，给电网造成严重的谐波污染，因此功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)技术应运而生。而AC/DC变换装置广泛应用于通信电源、不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)、电动汽车充电桩、开关电源等单相电路中，可以有效解决电网谐波污染等问题。

传统的隔离型功率因数校正电路采用两级拓扑方案，传统的两级式PFC变换器存在元器件数量较多、转换效率低、变换器体积大、拓扑复杂和成本相对较高的缺点，而且其前后两级电路需要单独控制，增加了控制电路的复杂度。因此单级式PFC备受人们的青睐。为了改善变换器的效率，降低交流输入电流的谐波畸变率和电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)，有学者提出在单级全桥PFC变换器中加入了软开关技术，这虽然在一定程度上改善了变换器的整机效率并抑制了电流谐波，但由于变换器前端非线性二极管整流桥的存在，单相交流输入电流仍可能发生畸变。针对上述问题，提出了一种具有无桥结构的单级谐振式功率因数校正电路。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种具有无桥结构的单级谐振式功率因数校正电路，其采用新型的无桥式拓扑结构，有效抑制了网侧电流谐波，同时也降低电路复杂度和设备成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种具有无桥结构的单级谐振式功率因数校正电路，包括交流输入源Vin、输入电感L、主开关管S1、主开关管S2、辅开关管S3、钳位电容C_c、谐振电容C_r、谐振电感L_r、二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄、输出滤波电容C₀和等效电阻R，所述主开关管S₁具有寄生电容C_s1和体二极管D_s1，所述主开关管S₂具有寄生电容C_s2和体二极管D_s2，所述辅开关管S₃具有寄生电容C_s3和体二极管D_s3；