一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，包括變壓器，原邊電路和副邊電路，所述原邊電路包括功率因數(shù)電感、電流取樣電阻、正鉗位裝置、負(fù)鉗位裝置、正向全橋、負(fù)向全橋、原邊電感和原邊電容；接受交流直接輸入，通過交流的正、負(fù)半周切換控制，可以解決普通單極變換器輸入為二極管的效率低的問題；全橋的Boost變換時(shí)，采用雙橋臂同時(shí)導(dǎo)通的方式，比普通單極全橋半橋臂導(dǎo)通方式，Boost變換時(shí)導(dǎo)通損耗約一半；雙向配置鉗位電容，保證在電路出現(xiàn)故障時(shí)，不被變換器產(chǎn)生的高壓尖峰擊穿；采用移相全橋變形控制模式，在通用的集成電路上加少許器件就容易完成控制脈沖的分配。
【專利說明】
一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電源變換器，特別是涉及一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的電源變換器，使用普通的二極管整流，然后通過Boost升壓的功率因數(shù)校正，再通過全橋變換和整流，從而把交流電源變換成直流或者交流，存在控制復(fù)雜，器件多，效率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有電源變換器的不足，提供一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，具有控制簡單，使用器件少，效率高，適用范圍更廣。
[0004]為達(dá)到所述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]提供了一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，包括變壓器，原邊電路和副邊電路，其特征在于，所述原邊電路包括功率因數(shù)電感、電流取樣電阻、正鉗位裝置、負(fù)鉗位裝置、正向全橋、負(fù)向全橋、原邊電感和原邊電容;所述電流取樣電阻Rcs接于N端;所述功率因數(shù)電感包含輸入電感Lin，輸入電感Lin接于L端；
[0006]正鉗位裝置包括鉗位電容C+和鉗位開關(guān)管Scc+，鉗位電容C+—端接電流取樣電阻Rcs，另一端接鉗位開關(guān)管Scc+的漏極，鉗位開關(guān)管Scc+源極接輸入電感Lin;
[0007]負(fù)鉗位裝置包括鉗位電容C-和鉗位開關(guān)管Scc-，鉗位電容C-一端接功率因數(shù)電感Lin，另一端接負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-漏極，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-源極接電流取樣電阻Rcs;
[0008]正向全橋包含開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+，開關(guān)管SB+和開關(guān)管SD+共源極，并和Scc-源極一起接于電流取樣電阻Rcs;負(fù)向全橋包含開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-，開關(guān)管SB-和開關(guān)管SD-共源極，并和Scc+源極一起接于功率因數(shù)電感Lin;
[0009]正向全橋、負(fù)向全橋兩中點(diǎn)一端接變壓器T原邊的一端，另一端接原邊電容Cb，原邊電容Cb另一端串聯(lián)原邊電感Lr后接于變壓器T原邊的另一端；
[0010]當(dāng)交流輸入L端為正時(shí)，負(fù)向全橋的開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-全部整區(qū)間導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc-關(guān)斷，正向全橋的開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc+導(dǎo)通;做Boost導(dǎo)通時(shí)，正向全橋的開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc+關(guān)斷，Boost關(guān)斷時(shí)，正向全橋的開關(guān)管繼續(xù)按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc+導(dǎo)通。
[0011]當(dāng)交流輸入N端為正時(shí)，正向全橋的開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+全部整區(qū)間導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc+關(guān)斷，負(fù)向全橋的開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc-導(dǎo)通;做Boost導(dǎo)通時(shí)，負(fù)向全橋的開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc-關(guān)斷，Boost關(guān)斷時(shí)，負(fù)向全橋的開關(guān)管繼續(xù)按移相全橋?qū)ㄔ怚j，鉗位開關(guān)管Scc-導(dǎo)通。
[0012]在上述技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，所述功率因數(shù)電感還包含輸入電感Mn，輸入電感Nin—端接于N端，另一端接電流取樣電阻Rcs。
[0013]在上述技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，以共模電感替代輸入電感Lin作為功率因數(shù)電感，共模電感接于交流輸入L端和N端之間。
[0014]在上述技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，所述副邊電路包括輸出電感、整流二極管及濾波電容;變壓器T副邊的一端接整流二極管D+正極、另一端接整流二極管D-正極，變壓器中心抽頭接濾波電容Cf 一端，作輸出負(fù)極;整流二極管D+負(fù)極和整流二極管D-負(fù)極并接后，接于輸出電感Lf，輸出電感Lf另一端接濾波電容Cf的另一端，作輸出正極。
[0015]在上述技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，所述副邊電路包括包括輸出電感、同步整流管及濾波電容；同步整流管Sy+漏極接于變壓器副邊一端，源極和同步整流管Sy-源極及濾波電容一端并接作輸出負(fù)極，同步整流管Sy-漏極接于變壓器副邊另一端，變壓器中心抽頭接濾波電感Lf，輸出電感Lf另一端接濾波電容另一端，做輸出正極。
[0016]在上述技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，所述電流取樣電阻接于功率因數(shù)電感之后，還可以接于N端，位于其它器件之前。
[0017]在上述技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例中，所述鉗位電容C+并聯(lián)有放電電阻R+，所述鉗位電容C-并聯(lián)有放電電阻R-。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案有益效果在于:
[0019]采用雙鉗位電容模式，可以保證輸入L、N端在正或者負(fù)電壓情況下，由電路故障、輔助電源故障、電感正導(dǎo)通時(shí)或開關(guān)管全部斷開而引起尖峰電壓時(shí)，可以分別由正鉗位裝置、負(fù)鉗位裝置吸收；采用正向全橋、負(fù)向全橋分別按輸入時(shí)正、負(fù)電壓導(dǎo)通，當(dāng)一邊做Boost和全橋時(shí)，另一全橋具有輸入的同步整流作用，降低了輸入壓降，提高了輸入效率，當(dāng)變換器為Boost導(dǎo)通時(shí)，全橋所有管子一起導(dǎo)通，比普通全橋單臂管子管子導(dǎo)通的方式，降低了二分之一的導(dǎo)通損耗，明顯提高全橋變換部分的效率。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的變換器的電路原理圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的變換器的各開關(guān)管驅(qū)動波形圖一。
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的變換器的各開關(guān)管驅(qū)動波形圖二。
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二的變換器的電路原理圖。
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的變換器的各開關(guān)管驅(qū)動波形圖一。
[0025]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二的變換器的各開關(guān)管驅(qū)動波形圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例說明對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例一
[0028]如圖1所示，實(shí)施例一提供的是一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，采用單電感輸入和整流二極管，包括變壓器T，原邊電路和副邊電路，原邊電路包括功率因數(shù)電感、電流取樣電阻Rcs、正鉗位裝置、負(fù)鉗位裝置、正向全橋、負(fù)向全橋、原邊電感Lr和原邊電容Cb;
[0029]電流取樣電阻Rcs接于N端;功率因數(shù)電感為輸入電感Lin，輸入電感Lin接于交流輸入L端；
[0030]正鉗位裝置包括鉗位電容C+和鉗位開關(guān)管Scc+，鉗位電容C+—端接電流取樣電阻Rcs，另一端接鉗位開關(guān)管Scc+的漏極，鉗位開關(guān)管Scc+源極接輸入電感Lin;負(fù)鉗位裝置包括鉗位電容C-和鉗位開關(guān)管Scc-，鉗位電容C-一端接功率因數(shù)電感Lin，另一端接負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-漏極，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-源極接電流取樣電阻Rcs;
[0031]正向全橋包含開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+，開關(guān)管SB+和開關(guān)管SD+共源極，并和Scc-源極一起接于電流取樣電阻Rcs;負(fù)向全橋包含開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-，開關(guān)管SB-和開關(guān)管SD-共源極，并和Scc+源極一起接于功率因數(shù)電感Lin;
[0032]正向全橋、負(fù)向全橋兩中點(diǎn)一端接變壓器T原邊的一端，另一端接原邊電容Cb，原邊電容Cb另一端串聯(lián)原邊電感Lr后接于變壓器T原邊的另一端；
[0033]副邊電路包括輸出電感Lf、整流二極管D+、整流二極管D-及濾波電容Cf;變壓器T副邊的一端接整流二極管D+正極、另一端接整流二極管D-正極，變壓器中心抽頭接濾波電容Cf 一端，作輸出負(fù)極;整流二極管D+負(fù)極和整流二極管D-負(fù)極并接后，接于輸出電感Lf，輸出電感Lf另一端接濾波電容Cf的另一端，作輸出正極。
[0034]如圖2、3所示，當(dāng)L端輸入為交流正半周時(shí):負(fù)向全橋開關(guān)管SA-、SB-、SC-、SD-全部導(dǎo)通，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-關(guān)斷。移相全橋脈沖驅(qū)動A+，為參考移相全橋脈沖C和參考移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖A導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動B+，為參考移相全橋脈沖C和參考移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖B導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動C+，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖C導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動D+，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖D導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；當(dāng)驅(qū)動B+、驅(qū)動C+導(dǎo)通，電流從L端進(jìn)來，通過Lin、SD—、SC+，再通過變壓器T原邊、Lr、Cb，流過SA-、SB+，再流過Rcs，回到N端；當(dāng)驅(qū)動B+、驅(qū)動C+導(dǎo)通，變壓器副邊整流二極管D+導(dǎo)通，通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端回到變壓器中心。當(dāng)驅(qū)動A+、驅(qū)動D+導(dǎo)通，電流從L端進(jìn)來，通過Lin、SB-、SA+，再通過Cb、Lr、變壓器T原邊，流過SC-、SD+，再流過Rcs，回到N端；當(dāng)驅(qū)動A+、驅(qū)動D+導(dǎo)通，變壓器副邊整流二極管D-導(dǎo)通，通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端回到變壓器中心。作Boost導(dǎo)通期間，即移相全橋脈沖A、移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)和移相全橋脈沖C、移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)，電流從L端進(jìn)來，通過Lin、SB-、SA+、SA-、SB+和SD-、SC+、SC-、SD+兩支路并聯(lián)，再流過Rcs，回到N端。正極鉗位開關(guān)管Scc+，在Boost導(dǎo)通期間，關(guān)斷，阻止電容被開關(guān)管短路，當(dāng)Boost導(dǎo)通結(jié)束，正極鉗位開關(guān)管Scc+導(dǎo)通，向變換器釋放能量;在死區(qū)和電路驅(qū)動異常時(shí)，電感上的能量通過正極鉗位開關(guān)管Scc+體二極管，由正極鉗位電容C+吸收。
[0035]當(dāng)L端輸入為交流負(fù)半周時(shí):正向全橋開關(guān)管SA+、SB+、SC+、SD+全部導(dǎo)通，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc+關(guān)斷。移相全橋脈沖驅(qū)動A-，為參考移相全橋脈沖C和參考全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖A導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動B-，為參考移相全橋脈沖C和參考相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖B導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動C-，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖C導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動D-，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖D導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；當(dāng)驅(qū)動B-、驅(qū)動C-導(dǎo)通，電流從N端進(jìn)來，通過Rcs、SD+、SC-，再通過變壓器T原邊、Lr、Cb，流過SA+、SB-，再流過Lin，回到L端；當(dāng)驅(qū)動B-、驅(qū)動C-導(dǎo)通，變壓器副邊整流二極管D+導(dǎo)通，通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端回到變壓器中心。當(dāng)驅(qū)動A-、驅(qū)動D-導(dǎo)通，電流從N端進(jìn)來，通過Rcs、SB+、SA-，再通過Cb、Lr、變壓器T原邊，流過SC+、SD-，再流過Lin，回到L端；當(dāng)驅(qū)動A-、驅(qū)動D-導(dǎo)通，變壓器副邊整流二極管D-導(dǎo)通，通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端回到變壓器中心。負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-，作Boost導(dǎo)通期間，即參考移相全橋脈沖A、參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)和參考移相全橋脈沖C、參考移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)，關(guān)斷，阻止電容被開關(guān)管短路，當(dāng)Boost導(dǎo)通結(jié)束，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-導(dǎo)通，向變換器釋放能量;在死區(qū)和電路驅(qū)動異常時(shí)，電感上的能量通過負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-體二極管，由負(fù)極鉗位電容C+吸收。
[0036]實(shí)施例二
[0037]如圖4所示，實(shí)施例二提供的是一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，采用雙電感輸入同步整流輸出。
[0038]與實(shí)施例相比，不同之處在于，功率因數(shù)電感包括兩個(gè)獨(dú)立的輸入電感Lin和輸入電感Nin，分別接于輸入L端與N端;鉗位電容C+并聯(lián)有放電電阻R+、鉗位電容C-并聯(lián)有放電電阻R-;使用同步整流方式，采用同步整流管Sy+和同步整流管Sy-替代整流二極管D+和整流二極管D-，同步整流管Sy+漏極接于變壓器T副邊一端，源極和同步整流管Sy-源極及輸出濾波電容一端并接作輸出負(fù)極，同步整流管Sy-漏極接于變壓器副邊另一端，變壓器中心抽頭接輸出濾波電感Lf，輸出濾波電感Lf另一端接輸出濾波電容另一端，做輸出正極。
[0039]如圖5、6所示，當(dāng)L端輸入為交流正半周時(shí):負(fù)向全橋開關(guān)管SA-、SB-、SC-、SD-全部導(dǎo)通，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-關(guān)斷。移相全橋脈沖驅(qū)動A+，為參考移相全橋脈沖C和參考移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖A導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動B+，為參考移相全橋脈沖C和參考移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖B導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動C+，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖C導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動D+，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖D導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；當(dāng)驅(qū)動B+、驅(qū)動C+導(dǎo)通，電流從L端進(jìn)來，通過Lin、SD-、SC+，再通過變壓器T原邊、Lr、Cb，流過SA-、SB+，再流過Rcs、Nin，回到N端；
[0040]當(dāng)驅(qū)動B+、驅(qū)動C+導(dǎo)通，變壓器副邊同步整流開關(guān)管Sy+導(dǎo)通，副邊中心通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端經(jīng)過Sy+，回到變壓器一端。當(dāng)驅(qū)動A+、驅(qū)動D+導(dǎo)通，電源從L端進(jìn)來，通過Lin、SB-、SA+，再通過Cb、Lr、變壓器T原邊，流過SC-、SD+，再流過Rcs、Nin，回到N端；當(dāng)驅(qū)動A+、驅(qū)動D+導(dǎo)通，變壓器副邊同步整流開關(guān)管Sy-導(dǎo)通，副邊中心通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端經(jīng)過Sy_，回到變壓器一端。作Boost導(dǎo)通期間，電源從L端進(jìn)來，通過Lin、SB-、SA+、SA-、SB+和SD-、SC+、SC-、SD+兩支路并聯(lián)，再流過Rcs、Nin，回到N端。正極鉗位開關(guān)管Scc+，在Boost導(dǎo)通期間，即移相全橋脈沖A、移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)和移相全橋脈沖C、移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)，關(guān)斷，阻止電容被開關(guān)管短路，當(dāng)Boost導(dǎo)通結(jié)束，正極鉗位開關(guān)管Scc+導(dǎo)通，向變換器釋放能量;在死區(qū)和電路驅(qū)動異常時(shí)，電感上的能量通過正極鉗位開關(guān)管Scc+體二極管，由正極鉗位電容C+吸收。
[0041]當(dāng)L端輸入為交流負(fù)半周時(shí):正向全橋開關(guān)管SA+、SB+、SC+、SD+全部導(dǎo)通，正極鉗位開關(guān)管Scc+關(guān)斷。移相全橋脈沖驅(qū)動A-，為參考移相全橋脈沖C和參考全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖A導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動B-，為參考移相全橋脈沖C和參考相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖B導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動C-，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖C導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；移相全橋脈沖驅(qū)動D-，為參考移相全橋脈沖A和參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)再增加參考移相全橋脈沖D導(dǎo)通部分(或關(guān)系)；當(dāng)驅(qū)動B-、驅(qū)動C-導(dǎo)通，電源從N端進(jìn)來，通過Nin、Rcs、SD+、SC-，再通過變壓器T原邊、Lr、Cb，流過SA+、SB-，再流過Lin，回到電源L端；
[0042]當(dāng)驅(qū)動B-、驅(qū)動C-導(dǎo)通，變壓器副邊同步整流開關(guān)管Sy+導(dǎo)通，副邊中心通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端經(jīng)過Sy+，回到變壓器一端。當(dāng)驅(qū)動A —、驅(qū)動D-導(dǎo)通，電源從N端進(jìn)來，通過Nin、Rcs、SB+、SA-，再通過Cb、Lr、變壓器T原邊，流過SC+、SD-，再流過Lin，回到電源L端；當(dāng)驅(qū)動A-、驅(qū)動D-導(dǎo)通，變壓器副邊同步整流開關(guān)管Sy-導(dǎo)通，副邊中心通過濾波電感Lf流向?yàn)V波電容Cf和負(fù)載，由濾波電容Cf和負(fù)載另一端經(jīng)過Sy-，回到變壓器另一端。負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-，在Boost導(dǎo)通期間，即參考移相全橋脈沖A、參考移相全橋脈沖B共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)和參考移相全橋脈沖C、參考移相全橋脈沖D共同導(dǎo)通部分(與關(guān)系)，關(guān)斷，阻止電容被開關(guān)管短路，當(dāng)Boost導(dǎo)通結(jié)束，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-導(dǎo)通，向變換器釋放能量;在死區(qū)和電路驅(qū)動異常時(shí)，電感上的能量通過負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-體二極管，由負(fù)極鉗位電容C+吸收。
[0043]本發(fā)明不限于所述實(shí)施方式，如帶有數(shù)字控制功能的模擬開關(guān)電源，帶有數(shù)字控制功能的數(shù)字開關(guān)電源等，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，包括變壓器，原邊電路和副邊電路，其特征在于，所述原邊電路包括功率因數(shù)電感、電流取樣電阻、正鉗位裝置、負(fù)鉗位裝置、正向全橋、負(fù)向全橋、原邊電感和原邊電容;所述電流取樣電阻Rcs接于N端;所述功率因數(shù)電感包含輸入電感Lin，輸入電感Lin接于L端； 正鉗位裝置包括鉗位電容C+和鉗位開關(guān)管Scc+，鉗位電容C+—端接電流取樣電阻Rcs，另一端接鉗位開關(guān)管Scc+的漏極，鉗位開關(guān)管Scc+源極接輸入電感Lin; 負(fù)鉗位裝置包括鉗位電容C-和鉗位開關(guān)管Scc-，鉗位電容C-一端接功率因數(shù)電感Lin，另一端接負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-漏極，負(fù)極鉗位開關(guān)管Scc-源極接電流取樣電阻Rcs; 正向全橋包含開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+，開關(guān)管SB+和開關(guān)管SD+共源極，并和Scc-源極一起接于電流取樣電阻Rcs;負(fù)向全橋包含開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-，開關(guān)管SB-和開關(guān)管SD-共源極，并和Scc+源極一起接于功率因數(shù)電感 Lin; 正向全橋、負(fù)向全橋兩中點(diǎn)一端接變壓器T原邊的一端，另一端接原邊電容Cb，原邊電容Cb另一端串聯(lián)原邊電感Lr后接于變壓器T原邊的另一端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于:當(dāng)交流輸入L端為正時(shí)，負(fù)向全橋的開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-全部整區(qū)間導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc-關(guān)斷，正向全橋的開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc+導(dǎo)通;做Boost導(dǎo)通時(shí)，正向全橋的開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc+關(guān)斷，Boost關(guān)斷時(shí)，正向全橋的開關(guān)管繼續(xù)按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc+導(dǎo)通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于:當(dāng)交流輸入N端為正時(shí)，正向全橋的開關(guān)管SA+、開關(guān)管SB+、開關(guān)管SC+和開關(guān)管SD+全部整區(qū)間導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc+關(guān)斷，負(fù)向全橋的開關(guān)管SA-、開關(guān)管SB-、開關(guān)管SC-和開關(guān)管SD-按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc-導(dǎo)通;做Boost導(dǎo)通時(shí)，負(fù)向全橋的開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，鉗位開關(guān)管Scc-關(guān)斷，Boost關(guān)斷時(shí)，負(fù)向全橋的開關(guān)管繼續(xù)按移相全橋?qū)ㄔ瓌t，鉗位開關(guān)管Scc-導(dǎo)通。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意項(xiàng)所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于，所述功率因數(shù)電感還包含輸入電感Nin，輸入電感Nin—端接于N端，另一端接電流取樣電阻Rcs。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意項(xiàng)所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于，以共模電感替代輸入電感Lin作為功率因數(shù)電感，共模電感接于交流輸入L端和N端之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意項(xiàng)所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于，所述電流取樣電阻接于功率因數(shù)電感之后，還可以接于N端，位于其它器件之、廣.刖。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意項(xiàng)所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于，所述鉗位電容C+并聯(lián)有放電電阻R+，所述鉗位電容C-并聯(lián)有放電電阻R-。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意項(xiàng)所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于，所述副邊電路包括輸出電感、整流二極管及濾波電容； 變壓器T副邊的一端接整流二極管D+正極、另一端接整流二極管D-正極，變壓器中心抽頭接濾波電容Cf 一端，作輸出負(fù)極;整流二極管D+負(fù)極和整流二極管D-負(fù)極并接后，接于輸出電感Lf，輸出電感Lf另一端接濾波電容Cf的另一端，作輸出正極。9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意項(xiàng)所述的一種交流輸入帶功率因數(shù)校正的全橋單極變換器，其特征在于，所述副邊電路包括包括輸出電感、同步整流管及濾波電容； 同步整流管Sy+漏極接于變壓器副邊一端，源極和同步整流管Sy-源極及濾波電容一端并接作輸出負(fù)極，同步整流管Sy-漏極接于變壓器副邊另一端，變壓器中心抽頭接濾波電感Lf，輸出電感Lf另一端接濾波電容另一端，做輸出正極。
【文檔編號】H02M7/219GK105939125SQ201610529249
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】劉曉霖, 王云鵬, 楊帥, 何志龍, 張英麗, 彭權(quán), 白雨微
【申請人】內(nèi)江市凌輝電子科技有限公司