[发明专利]一种无桥功率因素校正变换器

说明书

本发明涉及一种无桥功率因素校正变换器，该方案包括主电路和功率因素校正控制电路；主电路包括输入侧电网、第一电感、第一二极管、第二二极管、第二电感；第一二极管的阳极连接第一开关管的第一端，第一开关管的第二端与采样电阻的第一端连接，采样电阻的第二端与第二开关管的第二端连接；功率因素校正控制电路用于分别获取采样电阻的电压信号、输入侧电网的L线和N线的电压差以及第二滤波电容的电压；功率因素校正控制电路依据获取的数据控制第一开关管和第二开关管导通和断开，以使得输入侧电网的输入电流正比于输入侧电网的输入电压，并表现为正弦波。本申请具有采样信号少，电路实现简单，控制难度低的优点。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种无桥功率因素校正变换器。

背景技术

功率因素是指有效功率与视在功率之间的比值，功率因素是用来衡量用电设备的用电效率的参数，通过功率因素的大小可以衡量电力被有效利用的程度，功率因素越大则表示电力的利用率越高。因此，可以通过相应的电路对功率因素的调节来提高用电设备的电力利用率，即功率因素校正电路(Power Factor Correction)。

目前电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染，因此必须引入PFC（功率因数校正）电路来降低电网中的谐波污染。

而为提高转换效率，无桥PFC电路被设计出来并逐渐成为研究的热点。相对于传统的PFC电路，无桥PFC电路略掉了前端的整流桥，减少了二极管的通态损耗，提高了转换效率。图1为一种无桥PFC电路的电路原理图，其设有两个开关管和两个续流二极管，通过控制电感电流，使无桥PFC电路的输入电流的波形跟随输入电压的波形，达到功率因数校正的目的。但是该方案对输入电流的采样控制比较复杂，往往需要采样多个电流信号，如RS1、RS2及RS3，然后通过叠加运算等方式来获得控制电流信号，实现复杂。

因此，亟待一种采样信号少，电路实现简单，控制难度低的无桥功率因素校正变换器。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种无桥功率因素校正变换器。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种无桥功率因素校正变换器包括主电路和功率因素校正控制电路；

所述主电路包括依次连接的输入侧电网的L线、第一电感、第一二极管、第二二极管、第二电感以及输入侧电网的N线；输入侧电网并联有第一滤波电容；所述第二二极管的阳极连接第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端与第二滤波电容的负极连接，所述第二滤波电容的正极与所述第二二极管的阴极连接；所述第一二极管的阳极连接第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端与采样电阻的第一端连接，所述采样电阻的第二端与所述第二开关管的第二端连接；

所述功率因素校正控制电路用于分别获取所述采样电阻的电压信号、所述输入侧电网的L线和N线的电压差以及所述第二滤波电容的电压；所述功率因素校正控制电路依据获取的数据控制所述第一开关管和所述第二开关管导通和断开，以使得输入侧电网的输入电流正比于输入侧电网的输入电压，并表现为正弦波。

工作原理及有益效果：1、与现有技术相比需要采集多个采样电阻的电流信号或电压信号相比，本申请的主电路能够实现采样电阻仅采样第一开关管和第二开关管导通期间的电路电流波形，而且采样电阻仅采样电感电流波形，即第一电感和第二电感的电流波形，第一电感和第二电感的电流波形是一致的，功率因素校正控制电路仅仅只需要主要采集采样电阻的电压信号即可实现功率因素校正功能；

2、与现有技术相比，本申请明显减少了采样电阻的数量，如此可以显著简化主电路，从而降低成本，减少电路损耗，而现有技术由于需要计算多个采样电阻的信号，需要进行叠加计算以及其他方式，因此实现较为复杂，实现难度高。