[发明专利]功率因数校正电路以及电源电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及功率因数技术，尤其涉及一种功率因数校正电路以及电源电路。

背景技术

为提高电源电能利用率，通常需要对电源，特别是交流电源的输出进行功率因数校正。在小功率不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)中，因为电流比较小，通常为单相输入单相输出的方式，其中的功率因数校正电路通常采用单升压(Boost)电路结构，而对大功率UPS而言，考虑到波纹抑制、电感设计、半导体器件的选择以及实际配电情况等因素，通常是采用三相输入三相输出的方式，在这种大功率UPS中，需要采用双Boost电路结构的功率因数校正电路，以主动对各相电路进行功率因数校正。

图1为传统三相功率因数校正电路的结构示意图。如图1所示，传统三相功率因数校正电路是采用三个独立的双Boost电路结构，针对每相输入电压，均由一对Boost电路结构电路来对其进行功率因数校正，每个Boost电路结构均由二极管、电感、绝缘栅型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)和电容组成，具体地，如图1中对A相电压进行功率因数校正的电路包括Boost电路B1和Boost电路B2，其中，Boost电路B1包括由二极管D1、电感L1、二极管D21和电容C1组成的串联电路，以及与连接在电容C1的输出端与电感L1和二极管D21之间的IGBT；Boost电路B2是与Boost电路B1对称的电路结构，二个Boost电路中的二极管的电流方向刚好相反设置，这样，电路B1就可以对正向输入交流电压进行功率因数校正，电路B2则可负向输入交流电压进行功率因数校正。在对A相电压进行功率因数校正时，在A相电压为正时，二极管D1就会导通，A相电压通过Boost电路B1进行功率因数校正，当A相电压为负时，D4导通，A相电压通过Boost电路B2进行功率因数校正，从而利用两个Boost电路支路就可以主动实现对A相电压的功率因数校正。同样地，针对B相、C相电压的功率因数校正与A相相同。可以看出，由于每相输入电压均由对应的一对Boost电路对其主动进行功率因数校正，因此，可有效提高电源的功率因数，提高电源电能利用率。

但是，现有三相功率因数校正电路中，共有6个Boost电路支路，由于三相输入电压均为正弦波电压，这样每个Boost电路支路只有一半时间在工作，Boost电路支路的利用率低，导致功率因数校正电路所使用的器件多，成本高；同时，由于各Boost电路均是间隔工作，使得各Boost电路支路电流峰值大，不利于Boost电路支路中的电感设计。

发明内容

本发明实施例提供一种功率因数校正电路以及电源电路，在满足对输入电压进行功率校正的同时，可提高功率因数校正电路中的校正电路的利用率，降低功率因数校正电路的成本。

第一方面，本发明实施例提供一种功率因数校正电路，包括：校正主电路和开关模块，其中：

所述校正主电路包括：用于对正向交流电压进行功率因数校正的第一校正电路和第二校正电路，以及用于对负向交流电压进行功率因数校正的第三校正电路和第四校正电路，所述第一校正电路、第二校正电路、第三校正电路和第四校正电路的输出端电连接；

所述开关模块包括并联连接在所述第一校正电路和第三校正电路的输入端之间第一开关单元，以及并联连接在所述第二校正电路和第四校正电路的输入端之间的第二开关单元；

所述第一开关单元和第二开关单元均包括：串联连接的2个受控开关，且所述2个受控开关之间设置有连接交流输入电压的电压输入端。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，各校正电路均包括依次连接的电感、二极管和电容，以及连接在所述二极管和电容之间的开关器件。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一校正电路和第二校正电路共用电容，和/或所述第三校正电路和第四校正电路共用电容。

结合第一方面或第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述开关模块包括3个并联连接的所述第一开关单元和3个并联连接的所述第二开关单元，一个所述第一开关单元和一个所述第二开关单元形成一对输入电压控制开关组；

每对输入电压控制开关组上的电压输入端分别用于连接三相交流输入电压中不同相的交流输入电压。

结合第一方面或第一方面的第一或第二或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述受控开关为晶闸管。