一種共模抑制雙Boost無(wú)橋PFC變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及AC/DC變換領(lǐng)域，尤其涉及一種共模抑制雙Boost無(wú)橋功率因數(shù)校正電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大量的使用橋式不控整流不僅給電網(wǎng)造成了嚴(yán)重的諧波污染，而且交流側(cè)功率因數(shù)的偏低也造成了電能的浪費(fèi)。功率因數(shù)校正技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)交流側(cè)電流跟蹤交流側(cè)電壓，可以提高交流側(cè)的功率因數(shù)。
[0003]傳統(tǒng)的Boost型PFC電路由于整流橋的存在造成整機(jī)的效率偏低。為了提高轉(zhuǎn)換效率，PFC已經(jīng)從傳統(tǒng)的有橋PFC發(fā)展到無(wú)橋PFC。但目前廣泛研究的無(wú)橋PFC電路通常共模干擾比較大，而且效率也不是非常高。
[0004]為了解決上述的問題，本發(fā)明提出了一種共模抑制雙Boost無(wú)橋PFC變換器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有PFC電路功率損耗大、效率偏低及現(xiàn)有無(wú)橋PFC電路共模干擾大等問題，本發(fā)明的目的在于一種共模抑制雙Boost無(wú)橋PFC變換器，能降低電路損耗，抑制共模干擾。
[0006]為了達(dá)到以上所述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]—種共模抑制雙Boost無(wú)橋PFC變換器，由兩個(gè)電感、兩個(gè)不帶反并聯(lián)二極管的IGBT、四個(gè)二極管、三個(gè)電容組成:第一電感的一端分別與輸入交流電壓源的一端、第一電容的一端連接，第一電感的另一端分別與第一 IGBT的集電極、第二 IGBT的發(fā)射極、第一二極管的陽(yáng)極、第三二極管的陰極連接；第二電感的一端分別與輸入交流電壓源的另一端、第二電容的一端連接，第二電感的另一端分別與第一 IGBT的發(fā)射極、第二 IGBT的集電極、第二二極管的陽(yáng)極、第四二極管的陰極連接；第三電容的正極分別與第一二極管的陰極、第二二極管的陰極、負(fù)載的一端連接，第三電容的負(fù)極分別與第三二極管的陽(yáng)極、第四二極管的陽(yáng)極、第一電容的另一端、第二電容的另一端、負(fù)載的另一端連接。
[0008]本發(fā)明采用不帶反并聯(lián)二極管的IGBT，可以進(jìn)一步減少損耗。第一電容和第二電容均為無(wú)極性電容，用于消除電路的共模干擾，并不影響電路的結(jié)構(gòu)。輸入交流電壓源的兩側(cè)與功率地之間分別增加第一電容和第二電容，第一電容和第二電容在功率地與輸入交流電壓源之間增加了一路高頻電路通道，消弱了共模干擾。第三電容為有極性電容且足夠大，能夠穩(wěn)定第三電容兩端的直流電壓，輸出直流電壓等于第三電容兩端的直流電壓。
[0009]當(dāng)輸入交流電壓源在正半周時(shí)，第一 IGBT的集電極和發(fā)射極之間承受正向電壓，通過給定柵極信號(hào)可以控制它的導(dǎo)通和關(guān)斷，而第二 IGBT的集電極和發(fā)射極之間承受反向電壓而關(guān)斷；當(dāng)工作在交流正半周期時(shí)，交流電壓源、第一電感、第二電感、第一 IGBT、第一二極管和第四二極管、第三電容共同組成一個(gè)Boost電路。
[0010]當(dāng)輸入交流電壓源在負(fù)半周時(shí)，第二 IGBT的集電極和發(fā)射極之間承受正向電壓，通過給定柵極信號(hào)可以控制它的導(dǎo)通和關(guān)斷，而第一 IGBT的集電極和發(fā)射極之間承受反向電壓而關(guān)斷；當(dāng)工作在交流負(fù)半周期時(shí)，交流電壓源、第一電感、第二電感、第二 IGBT、第二二極管和第三二極管、電容共同組成另一個(gè)Boost電路。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
本發(fā)明采用兩個(gè)不帶反并聯(lián)二極管的IGBT分別工作在輸入交流電壓源的正負(fù)半周，每個(gè)半周可以視為一個(gè)Boost電路。
[0012]2、損耗低、效率高
本發(fā)明采用不帶反并聯(lián)二極管的IGBT，在電感充電回路中只有一個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通，省去了整流橋等，都降低或減少了損耗，提升了整機(jī)傳輸效率。
[0013]3、共模干擾抑制效果好
本發(fā)明與傳統(tǒng)的無(wú)橋Boost PFC電路相比，在輸入交流電壓源的兩側(cè)與功率地之間分別增加一個(gè)電容，使功率地與輸入電源之間增加了一路高頻電路通道，消弱了共模干擾。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種共模抑制雙Boost無(wú)橋PFC變換器結(jié)構(gòu)圖；
圖2a、圖2b分別是圖1所示電路在輸入交流電壓正半周時(shí)第一 IGBT管開通和關(guān)斷時(shí)的工作示意圖；
圖3a、圖3b分別是圖1所示電路在輸入交流電壓負(fù)半周時(shí)第二 IGBT管開通和關(guān)斷時(shí)的工作示意圖；
圖4是仿真得到交流側(cè)輸入交流電壓與電流的波形圖；
圖5是仿真得到直流側(cè)輸出直流電壓的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。需指出的是，以下若有未特別詳細(xì)說(shuō)明之過程或參數(shù)，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。
[0016]如圖1所示，一種共模抑制雙Boost無(wú)橋PFC變換器由兩個(gè)電感(L1-L2)、兩個(gè)不帶反并聯(lián)二極管的IGBT(S1-S2)、四個(gè)二極管(D1-D4)、三個(gè)電容(C1-C3)組成:第一電感L1的一端分別與輸入交流電壓源Vin的一端、第一電容Cl的一端連接，第一電感L1的另一端分別與第一 IGBTS1的集電極、第二 IGBTS2的發(fā)射極、第一二極管D1的陽(yáng)極、第三二極管D3的陰極連接；第二電感L2的一端分別與輸入交流電壓源Vin的另一端、第二電容C2的一端連接，第二電感L2的另一端分別與第一 IGBTS1的發(fā)射極、第二 IGBTS2的集電極、第二二極管D2的陽(yáng)極、第四二極管D4的陰極連接；第三電容C3的正極分別與第一二極管D1的陰極、第二二極管D2的陰極、負(fù)載R的一端連接，第三電容C3的負(fù)極分別與第三二極管D3的陽(yáng)極、第四二極管D4的陽(yáng)極、第一電容C1的另一端、第二電容C2的另一端、負(fù)載R的另一端連接。
[0017]如圖2a~2b，當(dāng)輸入交流電壓源Vin工作在正半周時(shí)，第一 IGBTS1的集電極和發(fā)射極之間承受正向電壓，通過給定柵極信號(hào)可以控制它的導(dǎo)通和關(guān)斷，而第二 IGBTS2的集電極和發(fā)射極之間承受反向電壓而關(guān)斷；當(dāng)工作在交流正半周期時(shí)，交流電壓源Vin、第一電感L1、第二電感L2、第一 IGBTS1、第一二極管D1和第四二極管D4、第三電容C3共同組成一