[实用新型]改进的H-桥PFC电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及PFC(功率因素校正)电路，尤其涉及改进的H-桥PFC电路。

背景技术

附图1例示了传统H-桥PFC电路。如附图1中所示，传统H-桥PFC电路包括四个开关二极管D11、D12、D13、D14以及两个开关MOSFETQ11、Q12。另外，在附图1中，两个开关MOSFETQ11、Q12的体二极管被标示为“D_Q11”和“D_Q12”，它们分别表示开关Q11、Q12的寄生二极管。

如附图1所示，电力网络的火线L经由电感L11耦合至节点1。零线N耦合至节点4。开关二极管D11耦合在节点1与节点2之间。开关二极管D13耦合在节点2与节点3之间。开关二极管D12耦合在节点1与5之间。开关二极管D14耦合在节点4与5之间。开关MOSFETQ11与Q12串联，并且耦合在节点1与3之间。电容C11被耦合在节点6与7之间。

开关二极管D11、D12可以是超高速或硅二极管或其他合适的开关二极管。D13、D14是慢速开关二级管，与D11、D12相比，它们的正向压降更低。Q11、Q12可以是高速开关MOSFET或其他合适的开关元件。

当通过电网传输电力时，在正向AC(交流电)时段(即，L为正，而N为负)，Q11可作为高频开关PFCFET，而Q12可一直处于导通状态或与Q11同步开关。此时，开关电流从Q11的漏极流经源极，并从Q12的源极流经漏极。而在反向AC时段(即，L为负，而N为正)，Q12可作为高频开关PFCFET，而Q11可一直处于导通状态或与Q12同步开关。此时，开关电流从Q12的漏极流经源极，并从Q11的源极流经漏极。在电网供电期间，开关电流总是流经Q11和Q12。

在实际应用中，由于在电网供电期间，开关Q11和Q12导通时存在导通电阻，因此会额外地消耗功率。鉴于此，希望开关Q11和Q12的导通电阻越小越好，这样就有利于降低额外的功率消耗。

另一方面，为了在230V输入下最大化半载及轻载效率，开关Q11和Q12必须具有较好的开关特性，诸如低栅电荷，低输出电容，快速开关等等。然而，在大多数情况下，大多数开关元件无法同时具备导通电阻很低且开关性能好的特性。换言之，获得较好的开关特性必然导致导通电阻升高。因此，在实际应用中，难以挑选合适的Q11和Q12，尤其是在输入电源电压范围较大的情况下(90～264V)。

因此，在电网供电时，希望在提供良好的开关特性的同时，尽可能地降低开关的传导损失，即降低开关的导通电阻造成的额外功率损耗。

实用新型内容

本实用新型第一方面涉及一种改进的H-桥PFC电路，包括：多个MOSFET开关；多个二极管，其中所述多个MOSFET开关和所述多个二极管被耦合至电力网络，其中所述多个MOSFET开关中的第一MOSFET开关与第二MOSFET开关串联，所述多个二极管中的第一二极管与所述第一MOSFET开关并联，所述多个二极管中的第二二极管与所述第二MOSFET开关并联，其中所述第一MOSFET开关的体二极管与所述第二MOSFET开关的体二极管方向相反，并且其中所述第一二极管的负极和所述第一MOSFET开关经由电感连接至电力网络的火线，而所述第二二极管的负极和所述第二MOSFET开关连接至电力网络的零线。在所述改进的H-桥PFC电路中，所述第一二极管和所述第二二极管是低压降线频率二极管。

所述改进的H-桥PFC电路还包括所述多个二极管中的第三二极管和第四二极管，其中所述第三二极管的正极耦合至所述第四二极管的负极并经由电感耦合至电力网络的火线，而所述第三二极管的负极耦合至负载输出端的正极，并且其中所述第四二极管的正极耦合至负载输出端的负极，而所述第四二极管的负极耦合至所述第三二极管的正极并经由所述电感耦合至电力网络的火线。

所述改进的H-桥PFC电路还包括所述多个二极管中的第五二极管和第六二极管，其中所述第五二极管的正极耦合至所述第二MOSFET开关的漏极并耦合至电力网络的零线，而所述第五二极管的负极耦合至负载输出端的正极，并且其中所述第六二极管的正极耦合至负载输出端的负极，而所述第六二极管的负极耦合至电力网络的零线。