[实用新型]开关直流升压电路无损吸收电路

说明书

本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种开关直流升压电路无损吸收电路。

近年来功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）电路得到了很大的发展，其中三相功率因数校正电路也因此得到越来越广泛的关注。

目前采用三电平开关直流升压（也成为三电平boost）拓扑的功率因数校正电路应用非常广泛。这种电路使用的双向电子开关通常工作在硬开关状态。由于电路中分布参数和寄生参数的影响，电子开关的两端在关断的时候会产生很高的上冲电压，如果不加以处理则会产生严重的电磁兼容问题，严重时甚至会摧毁电子开关，导致电路失效。为抑制此上冲电压，目前多采用电阻和电容组成的吸收电路。

现有的吸收电路如图1所示的，其中该输入端为交流电，且所述吸收电路包括第一升压电感L1、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、双向电子开关S1、第一输入储能电容C1、第二输入储能电容C2。其中第一输入储能电容C1和第一电阻R1组成该双向电子开关S1的吸收电路，负载电阻R0为该Boost电路输出的负载。如图1所示的，双向电子开关管S1和第一升压电感L1的一端与输入端连接，另一端与双向电子开关S1的一端、第一功率二极管D1的阳极、第二功率二极管D2的阴极连接。如图1所示的，第三输出储能电容C3和第四输出储能电容C4串联，且其连接点为Boost电路的中点O。第三输出储能电容C3的另一端与第一功率二极管D1的阴极相连，第四输出储能电容C4的另一端与第二功率二极管D2的阳极相连，电子开关S1的另一端与中点O连接，负载电阻R0并联在第三输出储能电容C3、第四输出储能电容C4串联后的正、负之间。

现有的吸收电路的工作原理如下：

输入端为交流电。当输入交流电在正半周时，双向电子开关S1导通，第一升压电感L1储存能量。当双向电子开关S1关断时，第一功率二极管D1导通，第二功率二极管D2截止，第一升压电感L1中的电流通过第一功率二极管D1给第三输出储能电容C3充电。

如图1所示的吸收电路的双向电子开关S1是工作在硬开关状态下，因此其两端由于分布参数和寄生参数的影响会产生上冲电压。更由于第一功率二极管D1的体积一般较大，分布参数会很大且会产生很大的电压上冲，严重时会损坏电子开关。因此，现有的吸收电路需要在双向电子开关S1的的两端增加吸收电路来嵌位双向电子开关S1上的电压上冲。

如图1所示的吸收电路的双向电子开关S1是工作在硬开关状态下，因此其两端由于分布参数和寄生参数的影响会产生上冲电压。更由于第一功率二极管D1的体积一般较大，分布参数会很大且会产生很大的电压上冲，严重时会损坏电子开关。因此，现有的吸收电路需要在双向电子开关S1的的两端增加吸收电路来嵌位双向电子开关S1上的电压上冲。

目前普遍采用第一电阻R1、第一输入储能电容C1组成的RC吸叫回路。当输入交流电工作在正半周时，第一电阻R1、第一输入储能电容C1组成的RC吸叫回路完成对双向电子开关S1的电压箝位。当输入交流电工作在负半周时，第一升压电感L1中的电流反向流动，双向电子开关S1关断并使第二功率二极管D2导通、第一功率二极管D1截止；第一升压电感L1中的电流通过第二功率二极管D2给第四输出储能电容C4充电。因此输入交流电工作在负半周时，第一电阻R1、第一输入储能电容C1组成的RC吸叫回路同样可以完成对S1的电压箝位。 

这种吸收电路是利用电阻电容的阻尼作用将双向电子开关S1的上冲电压的能量处储存在第一输入储能电容C1中，给第一功率二极管D1、第二功率二极管D2的导通赢得足够的时间，达到降低上冲电压的目的。这种吸收电路虽然有很好的抑制尖峰电压的作用，但是当电子开关导通时其能量要释放在吸收电阻以及电子开关上，降低了装置的效率。同时这种吸收电路还会造成较大的导通尖峰电流，增加器件的电流应力，降低了可靠性。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、效率高且可靠性高的开关直流升压电路无损吸收电路。

为解决上述技术问题，本实用新的实施例提供一种开关直流升压电路无损吸收电路，其特征在于，包括双向电子开关S1的正向吸收电路和负向吸收电，所述正向吸收电路包括：第三吸收二极管D3、第五二极管D5、第一输入储能电容C1、第二吸收电感L2；所述负向吸收电路包括：第四吸收二极管D4、第六二极管D6、第二输入储能电容C2、第三电感L3。

作为上述技术方案的优选，其中开关直流升压电路包括：双向电子开关S1、第一升压电感L1、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三输出储能电容C3、第四输出储能电容C4、负载电阻R0。