[发明专利]一种具有功率因数修正功能的直流对直流转换器

说明书

本发明公开了一种具有功率因数修正功能的直流对直流转换器，它具体涉及转换器技术领域。转换器包括第一电路，耦接交流电源的火线端；其中，第一功率开关电路耦接火线端；第二电路，耦接火线端以及交流电源的中性线端，且第二电路耦接第一电路；第二电路包括串联耦接的储能单元以及第二功率开关电路；其中，储能单元耦火线端以及第一功率开关电路，第二功率开关电路耦接中性线端以及备援电池；以及第三电路，耦接第一电路的备援电池、第二电路的储能单元与第二功率开关电路以及中性线端；本发明通过线路架构简化的改进、降低生产成本、提高生产效率以及使用上便携使用的目的本发明应用于不断电系统中。

技术领域：

本发明涉及一种直流对直流转换器，具体涉及一种具有功率因数修正功能的直流对直流转换器。

背景技术：

目前，具有功率因数修正(Power Factor Correction，PFC)功能的转换器应用于目前不断电系统(Uninterruptible Power System，UPS)的3kVA构架下的电池模式时，在电网异常或停电的情况下不间断地为电器等负载设备提供备援交流电源的供电，以维持电器正常运作的设备。通常情况下不断电系统被用于维持电脑、服务器等关键性商用设备或精密仪器的不间断的供电，防止数据损失、通信中断或装置失去控制。

然而，目前不断电系统(UPS)当运作于3kVA构架下之电池模式时，最普遍的应用是配合铅酸电池使用，而铅酸电池的体积大、寿命短、维护上耗时耗成本，且传统的直流对直流(DC-to-DC)转换器为推挽式(Push-Pull)构架，不同于交流电网一端的Boost升压电路。如此一来会占据电路板上过多的布线面积，增加电路板基材与制程时间，且因铅酸电池体积大小与增加Push-Pull线路构架，对于不断电系统的体积与成本都将因此增加。

为此，如何设计出一种改进式的直流对直流转换器，特别是在线路构架简化的改进，来解决前述不断电系统的体积与成本增加的技术问题，乃为本申请所研究的重要技术点。

发明内容：

为解决上述不断电系统的体积与成本增加的问题；本发明提供一种具有功率因数修正功能的直流对直流转换器。

本发明用于对负载提供市电模式或电池模式的不断电供电，具有功率因数修正功能的直流对直流转换器包括第一电路，耦接交流电源的火线端；所述第一电路包括串联耦接的第一功率开关电路以及备援电池；其中，第一功率开关电路耦接火线端；

第二电路，耦接火线端以及交流电源的中性线端，且第二电路耦接第一电路；第二电路包括串联耦接的储能单元以及第二功率开关电路；其中，储能单元耦火线端以及第一功率开关电路，第二功率开关电路耦接中性线端以及备援电池；

以及第三电路，耦接第一电路的备援电池、第二电路的储能单元与第二功率开关电路以及中性线端；

其中，当交流电源正常时，交流电源通过第二电路以及第三电路对负载提供市电模式的供电；当交流电源异常时，备援电池通过第一功率开关电路、第二电路以及第三电路对负载提供电池模式的供电。

作为优选，第一功率开关电路包括串联耦接的第一二极管以及第一电晶体开关；其中，第一二极管耦接火线端以及第二电路的储能单元，第一电晶体开关耦接备援电池。

作为优选，第二功率开关电路包括一第四晶体管开关以及串联耦接的第二晶体管开关以及第三电晶体开关；其中，第四晶体管开关的一端耦接第二晶体管开关以及第三电晶体开关，第四晶体管开关的另一端耦接备援电池以及第三电路；其中，第二晶体管开关耦接储能单元以及第三电路，第三电晶体开关耦接中性线端。

作为优选，第三电路包括串联耦接的第二二极体、第三二极体、第一电容器以及第二电容器；其中，第二二极体耦接第二电路的第四晶体管以及第一电路的备援电池，第三二极体耦接第二电路的储能单元以及第二晶体管，第一电容器以及第二电容器耦接中性线端以及第二电路的第三电晶体开关。