[实用新型]一种无电解电容并联反激式PFC变换器

说明书

技术领域

本实用新型是由反激式变换器、PFC电路及滤波电容构成的一种无电解电容并联反激式PFC变换器，属于功率因数校正技术领域。

背景技术

电力电子技术的迅猛发展以及大量电力电子设备的使用在给生产发展带来巨大动力的同时，也给电网带来了严重的谐波污染。解决电力电子设备谐波污染的方法主要有两种:一是对电网实施谐波补偿；二是在电力电子设备中加入功率因数校正电路。比较而言，后者能够主动消除谐波源，更有实际意义。功率因数校正(PFC)变换器可以降低输入电网电能的谐波含量，提高输入电网电能的功率因数，已得到广泛应用。PFC变换器可以分为有源和无源两种方式，相对于无源来说，有源方式具有输入功率因数高、体积小、成本低等优点。有源PFC变换器可以采用多种电路拓扑和控制方法，根据电感电流是否连续，可将其分为三种工作模式，即电感电流连续模式(CCM)，电感电流临界连续模式(CRM)，电感电流断续模式(DCM)。

由于在PFC变换器中，输入功率存在2倍工频波动，而输出功率是恒定的，因此需要储能电容来平衡输入功率和输出功率的功率差。在相同的电压和容值下，与薄膜电容、陶片电容等其他种类的电容相比，电解电容的体积和成本相对较小，且所需的储能电容的容值一般都比较大，因此通常选用电解电容作为储能电容。但是电解电容也存在一定局限性，其寿命有限，是电源系统中寿命最短的元器件，也是电源失效或短寿的主要原因。

减小输入端功率波动的传统方式主要有：1)在输入功率因数满足一定要求时，向输入电流中注入一定量的谐波，减小输入端的功率波动；2)在输出端并联一个双向变换器，平衡输入端的功率波动。本实用新型的初衷就是利用两个独立交流源在线性频率上交错90度输入，平抑输入输出功率波动，滤波电容用容值较小的薄膜电容或陶片电容取代容值较大的电解电容。

实用新型内容

本实用新型的目的主要有：消除输入端的功率波动，采用薄膜电容或陶片电容来滤除高频纹波。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括两个反激式PFC变换器和一个输出滤波电容，反激式PFC变换器由EMI滤波器、单相整流桥、MOS管、高频变压器及二极管组成，EMI滤波器输出端接单相整流器的输入端，单相整流器“+”和“-”端分别接高频变压器原边同名端和MOS管源极，MOS管漏极接高频变压原边的异名端，高频变压副边同名端和异名端分别接公共端和二极管阳极；其特征在于，所述的两个反激式PFC变换器只在输出端并联，而输入端分别连接两个独立交流源，所述的输出滤波电容为薄膜电容或陶片电容；所述的两个独立交流源输出电压满足频率、幅值相同且在线性频率上相差90度相位角。

本实用新型的有益效果在于：不需要储能电容来平抑输入输出功率，从而用薄膜电容或陶片电容取代电解电容，延长了变换器的寿命和减小了变换器的体积。

附图说明

图1为一种无电解电容并联反激式PFC变换器；

图2为一种无电解电容并联反激式PFC变换器稳定工作电流波形。

附图标记说明：