[发明专利]一种变频器用三通道交错式PFC电路和通道管理方法

说明书

技术领域

本发明属于电子电路和异步电机变频器技术领域，更具体地，涉及一 种变频器用三通道交错式PFC电路和通道管理方法。

背景技术

随着变频技术的普及，PFC电路越来越多的应用到电源电路中，现有 的PFC电路包括单路PFC电路和交错式PFC电路。如图1所示，现有的单 路型PFC电路针对一定的功率等级进行设计，存在过载时电流波形畸变， 功率因数偏低的情况，不能保证全功率范围内的高功率因数。

交错式PFC电路的纹波电流较小，因此输出电压更稳定，同时工作频 率得以提高，从而电路中的电感组件可以减小，功率器件功率等级可以降 低，因此交错式PFC电路比单路PFC电路更优越。

如图2所示，然而现有的两路交错式PFC电路系统功率等级不高，在 过载时电流畸变和在全功率范围内不能保证高功率因数的问题，目前尚未 提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种变频器用三通道交 错式PFC电路，旨在解决现有技术中交错式PFC过载时电流畸变和在全功 率范围内不能保证高功率因数的问题。

本发明提供了一种变频器用三通道交错式PFC电路，包括依次并联连 接在整流桥和负载之间的第一支路、第二支路和第三支路；所述第一支路 包括第一电感L1、第一二极管D1、第一开关管Q1和第一采样电阻RS1； 所述第一电感L1的一端用于与整流桥的第一端连接，所述第一电感L1的 另一端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管D1的阴极用于 连接负载；所述第一电感L1的另一端还与所述第一开关管Q1的第一端相 连，所述第一开关管Q1的第二端通过所述第一采样电阻RS1连接至所述 整流桥的第二端，所述第一开关管Q1的控制端接收外部的控制信号，并根 据外部的控制信号控制所述第一开关管Q1的第一端与第二端之间的导通 或截止；所述第二支路包括第二电感L2、第二二极管D2、第二开关管Q2 和第二采样电阻RS2；所述第二电感L2的一端用于与整流桥的第一端连接， 所述第二电感L2的另一端与所述第二二极管D2的阳极连接，所述第二二 极管D2的阴极用于连接负载；所述第二电感L2的另一端还与所述第二开 关管Q2的第一端相连，所述第二开关管Q2的第二端通过所述第二采样电 阻RS2连接至所述整流桥的第二端，所述第二开关管Q2的控制端接收外 部的控制信号，并根据外部的控制信号控制所述第二开关管Q2的第一端与 第二端之间的导通或截止；所述第三支路包括第三电感L3、第三二极管D3、 第三开关管Q3和第三采样电阻RS3；所述第三电感L3的一端用于与整流 桥的第一端连接，所述第三电感L3的另一端与所述第三二极管D3的阳极 连接，所述第三二极管D3的阴极用于连接负载；所述第三电感L3的另一 端还与所述第三开关管Q3的第一端相连，所述第三开关管Q3的第二端通 过所述第三采样电阻RS3连接至所述整流桥的第二端，所述第三开关管Q3 的控制端接收外部的控制信号，并根据外部的控制信号控制所述第三开关 管Q3的第一端与第二端之间的导通或截止。

更进一步地，还包括：与所述第一采样电阻RS1并联连接的第一运算 放大器，与所述第一运算放大器连接的第一信号处理器；与所述第二采样 电阻RS2并联连接的第二运算放大器，与所述第二运算放大器连接的第二 信号处理器；与所述第三采样电阻RS2并联连接的第三运算放大器，与所 述第三运算放大器连接的第三信号处理器。

更进一步地，还包括控制器，分别与所述第一信号处理器、第二信号 处理器和第三信号处理器连接，用于读取第一支路、第二支路和第三支路 的电流，并根据所述第一支路的电流、所述第二支路的电流和所诉第三支 路的电流分别控制第一支路、第二支路和第三支路在轻载、中载和重载时 的开关状态。

更进一步地，还包括滤波电容C，所述滤波电容C的一端与所述第一 二极管D1的阴极、所述第二二极管D2的阴极和所述第三二极管D3的阴 极均连接，所述滤波电容C的另一端与整流桥的第二端连接。

更进一步地，还包括旁路二极管D0，所述旁路二极管D0的阳极与所 述整流桥的第一端连接，所述旁路二极管D0的阴极第二端与所述滤波电容 C的一端连接。

本发明还提供了一种基于上述的三通道交错式PFC电路的通道管理方 法，包括下述步骤：