[发明专利]一种功率因数矫正变换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及一种功率因数矫正变换器及其控制方法。

背景技术

节能减排是全球化发展一种趋势，在通信领域电源的转换效率是其中重要的一个环节。电源的高效率一方面依赖功率器件的提升；另一方面就是电源拓扑的应用。

为了提高电源转换的效率，现有技术中，业界厂家从传统的无桥电路衍生出各种改进型的无桥功率因数矫正(PFC，Power Factor Correct)电路，现有技术中的一种无桥PFC电路如图1所示，其中，L01和L02是开关直流(Boost)电路电感，S01和S02是PFC主开关管，D01和D02是Boost电源整流二极管，D03和D04是续流二极管，D05和D06不参与正常工作，只在浪涌防护中起作用，工作原理如下：

在正半周，S01导通，电源通过S01和D04对电感L01进行充电储能，电流达到设定值时S01关断，L01电源反向，与电源串联通过D01和D04对储能电容充电和对后级的变换电源传递能量。电源电感电流下降到设定值，S01再导通对电感L01再充电储能，如此周而复始。在正半周，S02、D02、D03和L02不参与工作。

在负半周，S02与S01、D03与D04、L01与L02工作对称，工作原理与正半周一致。在负半周，S01、D01、D04和L01不参与工作。

在电路损耗方面，以正半周为例，导通储能阶段，电流串联通过L01、S01和D04三个器件；在开关管截止能量传递阶段，电流串联通过L01、D01和D04三个器件。

但是，上述现有技术中，在桥臂上所使用的二极管D01以及D02是碳化硅二极管，由于碳化硅二极管的成本比较高，所以使得整个无桥PFC电路的成本提高；

其次，由于碳化硅二极管的压降比较大，所以使得电流串联通过D01或D02时损耗较多的能量，从而降低了电源转换效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种功率因数矫正变换器及其控制方法，能够降低成本，且提高电源转换效率。

本发明实施例提供的功率因数矫正变换器，包括：交错控制管组，交流电源，第一电感，第二电感，第三电感，电容，第一桥臂以及第二桥臂；所述第一桥臂包括串联的第一开关管以及第二开关管；所述第二桥臂包括串联的第三开关管以及第四开关管；所述交错控制管组，所述第一桥臂，所述第二桥臂以及所述电容之间相互并联；所述交流电源与所述第一电感串联，所述第二电感和所述第三电感并联后与所述第一电感串联；所述第二电感与所述第一桥臂连接，所述第三电感与所述第二桥臂连接；所述交流电源与所述第一电感串联后与所述交错控制管组连接。

本发明实施例提供的功率因数矫正变换器控制方法，包括：闭合第二开关管以及第三开关管，断开第一开关管以及第四开关管，为第一电感以及第二电感充电，同时为第三电感放电；闭合第一开关管以及第三开关管，断开第二开关管以及第四开关管，为第一电感，第二电感以及第三电感放电；闭合第一开关管以及第四开关管，断开第二开关管以及第三开关管，为第二电感放电，同时为第一电感以及第三电感充电；闭合第一开关管以及第三开关管，断开第二开关管以及第四开关管，为所述第一电感，第二电感以及第三电感放电。

本发明实施例提供的功率因数矫正变换器控制方法，包括：闭合第二开关管以及第三开关管，断开第一开关管以及第四开关管，为第一电感以及第二电感充电，同时为第三电感放电；闭合第二开关管以及第四开关管，断开第一开关管以及第三开关管，为第一电感，第二电感以及第三电感充电；闭合第一开关管以及第四开关管，断开第二开关管以及第三开关管，为第二电感放电，同时为第一电感以及第三电感充电；闭合第二开关管以及第四开关管，断开第一开关管以及第三开关管，为第一电感，第二电感以及第三电感充电。

本发明实施例提供的功率因数矫正变换器控制方法，包括：闭合第一开关管以及第四开关管，断开第二开关管以及第三开关管，为第三电感充电，为第一电感以及第二电感放电；闭合第二开关管以及第四开关管，断开第一开关管以及第三开关管，为第一电感，第二电感以及第三电感充电；闭合第二开关管以及第三开关管，断开第一开关管以及第四开关管，为第二电感充电，同时为第一电感以及第三电感放电；闭合第二开关管以及第四开关管，断开第一开关管以及第三开关管，为所述第一电感，第二电感以及第三电感充电。