CN105529941B - 一种pfc整流器和不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种PFC整流器和不间断电源，用以解决现有的单电池组的UPS工作在电池模式下，在为第一母线电容储能时，直流电源中与第一整流管相连的电极的电位在交流电源的零线的电位和第一母线输出端的电位之间高频跳变，从而形成电磁干扰的问题。本发明实施例提供的PFC整流器包括PFC整流电路、第一开关电路；PFC整流电路中的两个母线电容相连的连接点，通过第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；所述第一开关电路，在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在PFC电感释放能量的过程中导通。

Description

一种PFC整流器和不间断电源

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种PFC整流器和不间断电源。

背景技术

在线不间断电源(UPS，Uninterruptible Power Supply)中的功率因数校正(PFC，Power Factor Correction)整流电路在设计上尽可能的将AC/DC变换器与DC/DC变换器共用部分器件，以达到降低成本的目的。单电感前置方案，即在DC/DC变换器的输入端增加PFC电感的方案能够尽可能的降低成本，但采用单电感前置方案的大多数不间断电源拓扑中，都存在电磁干扰的问题。

图1a所示的使用单电池组的单相PFC整流电路中，在电池模式下，开关K1接电池组DC的正极，开关K2闭合，在正母线电容C1储能时，开关管Q2常通，开关管Q1高频斩波，在开关管Q1导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K1、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；在开关管Q1关断时，电池组DC与电感L1共同给正母线电容C1充电，电流经过电感L1、二极管D1、二极管D3、正母线电容C1、开关管Q2、开关K2到达电池组DC的负极。由于开关管Q2常通，因此，电池组DC的负极箝位在交流电源AC的零线N的电位。

图1a所示的电路，在电池模式下，开关K1接电池组DC的正极，开关K2闭合，在负母线电容C2储能时，开关管Q1常通，开关管Q2高频斩波，在开关管Q2导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K1、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；此时由于开关管Q2导通，因此，电池组DC的负极被箝位在交流电源AC的零线N的电位；在开关管Q2关断时，电池组DC与电感L1共同给负母线电容C2充电，电流经过电感L1、二极管D1、开关管Q1、负母线电容C2、二极管D4、开关K2到达电池组DC的负极；此时由于二极管D4导通，因此，电池组DC的负极被箝位在负母线BUS-的电位。

也就是说，图1a所示的使用单电池组的单相PFC整流电路在工作时，会导致电池组DC的负极的电位在交流电源AC的零线N的电位和负母线BUS-的电位之间高频跳变，从而在电容C3(电池组DC的负极的对地电容)和电容C4(电池组DC的正极的对地电容)上形成很强的高频的共模电流，即形成电磁干扰。

图1b所示的使用单电池组的单相PFC整流电路中，在电池模式下，开关K1接电池组DC的负极，开关K2闭合，在正母线电容C1储能时，开关管Q2常通，开关管Q1高频斩波，在开关管Q1导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K2、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；此时，由于开关管Q1导通，因此，电池组DC的正极被箝位在交流电源AC的零线N的电位；在开关管Q1关断时，电池组DC与电感L1共同给正母线电容C1充电，电流经过电池组DC的正极、开关K2、二极管D3、正母线电容C1、开关管Q2、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极；此时，由于二极管D3导通，因此，电池组DC的正极被箝位在正母线BUS+的电位。

图1b所示的电路，在电池模式下，开关K1接电池组DC的负极，开关K2闭合，在负母线电容C2储能时，开关管Q1常通，开关管Q2高频斩波，在开关管Q2导通时，电流经过电池组DC的正极、开关K2、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极，从而构成储能回路，给电感L1，即PFC电感充电；在开关管Q2关断时，电池组DC与电感L1共同给负母线电容C2充电，电流经过开关K2、开关管Q1、负母线电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1到达电池组DC的负极；此时由于开关管Q1常通，因此，电池组DC的正极被箝位在交流电源AC的零线N的电位。

也就是说，图1b所示的使用单电池组的单相PFC整流电路在工作时，会导致电池组DC的正极的电位在交流电源AC的零线N的电位和正母线BUS+的电位之间高频跳变，从而在电容C3(电池组DC的负极的对地电容)和电容C4(电池组DC的正极的对地电容)上形成很强的高频的共模电流，即形成电磁干扰。

综上所述，现有的使用单电池组的PFC整流电路工作在电池模式下，在为与直流电源的一个电极相连的续流管所连接的母线电容储能(即图1a中的负母线电容C2或图1b中的正母线电容C1)时，直流电源的该电极的电位在交流电源的零线的电位和与直流电源的该电极相连的续流管所连接的母线的电位之间高频跳变，这会在直流电源的正极的对地电容和电池组的负极的对地电容上形成很强的高频的共模电流，从而形成电磁干扰。

发明内容

本发明实施例提供了一种PFC整流器和不间断电源，用以解决现有的单电池组的UPS工作在电池模式下，在为与直流电源的一个电极相连的续流管所连接的母线电容储能时，直流电源的该电极的电位在交流电源的零线的电位和与直流电源的该电极相连的续流管所连接的母线的电位之间高频跳变，从而形成电磁干扰的问题。

基于上述问题，本发明实施例提供的一种PFC整流器，包括PFC整流电路、第一开关电路；

所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，通过所述第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；

所述第一开关电路，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；

所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与所述第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直流电源为所述PFC整流器供电。

进一步地，所述第一开关电路还用于：在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第二母线电容储能时导通；并在PFC整流器工作在市电模式下时导通；

所述第二母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除第一母线电容以外的母线电容。

可选地，所述第一开关电路包括开关，或者包括开关管。

可选地，所述PFC整流电路中的第一续流管为二极管，或者为二极管与电容的并联结构。

可选地，所述PFC整流电路中的第一续流管为二极管与开关的并联结构；所述第一续流管中的开关在所述PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容储能的过程中PFC电感储存能量时闭合；并在以下两种情况时的任一种情况下断开：所述PFC整流器工作在市电模式、所述PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容储能；

其中，所述第二母线电容为所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除所述第一母线电容以外的母线电容。

可选地，所述PFC整流电路中的第一续流管为反并联体二极管的开关管；所述第一续流管中的开关管在所述PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容储能的过程中PFC电感储存能量时导通；并在以下两种情况时的任一种情况下关断：所述PFC整流器工作在市电模式、所述PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容储能；

其中，所述第二母线电容为所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除所述第一母线电容以外的母线电容。

可选地，所述PFC整流电路为单相PFC整流电路，或者为多相PFC整流电路。

较佳地，所述PFC整流器还包括第二开关电路；所述第二开关电路的一端连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点；所述第二开关电路的另一端连接，所述PFC整流电路中的第一续流管与所述PFC整流电路中的第一开关管相连的连接点；所述第一开关管是所述PFC整流电路的两个开关管中与所述第一整流管直接相连的开关管。

可选地，所述第一开关电路包括二极管；若所述第一母线电容为所述PFC整流电路中的负母线电容，则所述第一开关电路中的二极管的阴极连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，所述第一开关电路中的二极管的阳极连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；

若所述第一母线电容为所述PFC整流电路中的正母线电容，则所述第一开关电路中的二极管的阳极连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，所述第一开关电路中的二极管的阴极连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点。

本发明实施例提供的一种UPS，包括本发明实施例提供的PFC整流器。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种PFC整流器和不间断电源，当PFC整流器工作在电池模式下、且为PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中第一开关电路关断，即PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点与PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点断开，因此，为PFC电感储能时的储能回路与PFC整流器接收的交流电源的零线断开，这会使得直流电源中与第一整流管相连的电极的电压不等于PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点的电压，即交流电源的零线上的电压，而等于PFC整流电路的第一母线输出端(第一母线输出端是第一母线电容与第一续流管相连的连接点)的电压经过第一开关电路和第一续流管经过分压后的电压，分压后的电压的绝对值大于零线上的电压；PFC整流器工作在电池模式下、且为PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中，第一开关电路导通，即PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点与PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点接通，PFC整流器处于续流状态，此时第一续流管导通，这会使得直流电源中与第一整流管相连的电极的电压等于PFC整流电路的第一母线输出端的电压；因此，相比于现有技术中的使用单电池组的PFC整流电路工作在电池模式下，在为第一母线电容储能时，电池中与第一整流管相连的电负极的电位在交流电源的零线的电位和第一母线输出端的电位之间跳变而言，本发明实施例提出的PFC整流器工作在电池模式下，在为第一母线电容储能时，直流电源中与第一整流管相连的电极的电位跳变的幅度减小了，这会减小电磁干扰。

附图说明

图1a和图1b为现有技术中使用单电池组的单相PFC整流电路的结构示意图；

图2a-图18b为本发明实施例提供的各种单相PFC整流器的结构示意图；

图19a-图35b为本发明实施例提供的各种三相PFC整流器的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的PFC整流器和不间断电源，当PFC整流器工作在电池模式下、且为PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中第一开关电路关断，从而使得为PFC电感储能时的储能回路与PFC整流器接收的交流电源的零线断开，这会使得直流电源中与第一整流管相连的电极的电压等于PFC整流电路的第一母线输出端的电压经过第一开关电路和第一续流管经过分压后的电压，分压后的电压的绝对值大于零线上的电压，而PFC整流器工作在电池模式下、且为PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中，第一开关电路导通，PFC整流器处于续流状态，第一续流管的导通使得直流电源中与第一整流管相连的电极的电压等于PFC整流电路的第一母线输出端的电压；这相比于现有技术中的PFC整流电路，工作在电池模式下、且为PFC整流电路中的第一母线电容储能时，电池组中与第一整流管相连的电极的电压在交流电源的零线的电压和第一母线输出端的电压之间跳变而言，直流电源中与第一整流管相连的电极的电位跳变的幅度减小了，从而降低了电磁干扰。

下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种PFC整流器和不间断电源的具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的PFC整流器中的PFC整流电路可以为单相PFC整流电路，也可以为多相PFC整流电路。下面首先以本发明实施例提供的PFC整流器中的PFC整流电路为单相PFC整流电路为例进行说明。

本发明实施例提供的PFC整流器，如图2a和图2b所示包括PFC整流电路、第一开关电路21；

所述PFC整流电路中的正母线电容(电容C1)和负母线电容(电容C2)相连的连接点N，通过第一开关电路21连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点M；

第一开关电路21，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；

所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与所述第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直流电源为所述PFC整流器供电。

在图2a中，也就是本发明实施例提供的PFC整流器工作在电池模式下直流电源DC的正极连接PFC电感，即电感L1，第一母线电容为电容C2，第一整流管为二极管D2。在图2b中，也就是本发明实施例提供的PFC整流器工作在电池模式下直流电源DC的负极连接PFC电感，即电感L1，第一母线电容为电容C1，第一整流管为二极管D1。

图2a所示的PFC整流器包括：二极管D1和二极管D2串联形成第一支路，开关管Q1和开关管Q2串联形成第二支路，PFC电感、即电感L1的一端连接二极管D1和二极管D2相连的连接点；第一支路与第二支路并联后的一端通过二极管D3连接正母线电容，即电容C1的一端，二极管D3与电容C1相连的一端为PFC整流器的正母线输出端BUS+；第一支路与第二支路并联后的另一端通过第一续流管22连接负母线电容，即电容C2的一端，电容C2的另一端连接电容C1的另一端，第一续流管22与电容C2相连的一端为PFC整流器的负母线输出端BUS-；电容C1和电容C2相连的连接点N的电压为交流电源AC中的零线N上的电压，开关管Q1和开关管Q2相连的连接点M通过第一开关电路21连接电容C1和电容C2相连的连接点N。

当图2a所示的PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感，即电感L1通过开关K1连接直流电源DC的正极，开关K2闭合。当图2a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C2储能时，开关管Q1导通，开关管Q2高频斩波，在电感L1储能的过程中，第一开关电路21断开，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2构成储能回路，为电感L1储能，直流电源DC的负极的电位不会因为开关管Q2的导通被拉至零线N的电位，直流电源DC的负极的电位为负母线输出端BUS-的电位经过第一开关电路21和第一续流管22分压后的电位，该电位相比于零线N的电位更接近于负母线输出端BUS-的电位；在电感L1释放能量的过程中，第一开关电路21导通，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、第一开关电路21、电容C2、第一续流管22构成续流回路，电感L1释放能量，电容C2储能，由于第一续流管22导通，因此，直流电源DC的负极的电位为负母线输出端BUS-的电位。也就是说，当图2a所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C2储能时，开关管Q1导通，开关管Q2高频斩波，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2、第一开关电路21、电容C2、第一续流管22构成boost电路。

当图2a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C1储能时，开关管Q1高频斩波，开关管Q2导通，第一开关电路21导通，在电感L1储能的过程中，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2构成储能回路，为电感L1储能；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、二极管D1、电感L1、二极管D3、电容C1、第一开关电路21、开关管Q2构成续流回路，电感L1释放能量，电容C1储能。由于开关管Q2导通、第一开关电路21导通，因此，直流电源DC的负极的电位为零线N的电位。也就是说，当图2a所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C1储能时，开关管Q1高频斩波，开关管Q2导通，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2、二极管D3、电容C1、第一开关电路21构成boost电路。

当图2a所示的PFC整流器工作在市电模式下时，电感L1通过开关K1连接交流电源AC的火线，开关K2断开。当图2a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C1储能时，开关管Q1高频斩波，第一开关电路21导通，交流电源AC、电感L1、二极管D1、第一开关电路21、二极管D3、电容C1构成boost电路。当图2a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C2储能时，开关管Q2高频斩波，第一开关电路21导通，交流电源AC、第一开关电路21、开关管Q2、二极管D2、电感L1、电容C2和第一续流管22构成boost电路。

图2b所示的PFC整流器包括：二极管D1和二极管D2串联形成第一支路，开关管Q1和开关管Q2串联形成第二支路，PFC电感、即电感L1的一端连接二极管D1和二极管D2相连的连接点；第一支路与第二支路并联后的一端通过二极管D4连接负母线电容，即电容C2的一端，二极管D4与电容C2相连的一端为PFC整流器的负母线输出端BUS-；第一支路与第二支路并联后的另一端通过第一续流管22连接正母线电容，即电容C1的一端，电容C1的另一端连接电容C2的另一端，第一续流管22与电容C1相连的一端为PFC整流器的正母线输出端BUS+；电容C1和电容C2相连的连接点N的电压为交流电源AC中的零线N上的电压，开关管Q1和开关管Q2相连的连接点M通过第一开关电路21连接电容C1和电容C2相连的连接点N。

当图2b所示的PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感，即电感L1通过开关K1连接直流电源DC的负极，开关K2闭合。当图2b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C1储能时，开关管Q2导通，开关管Q1高频斩波，在电感L1储能的过程中，第一开关电路21断开，直流电源DC、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1构成储能回路，为电感L1储能，直流电源DC的正极的电位不会因为开关管Q1的导通被拉至零线N的电位，直流电源DC的正极的电位为正母线输出端BUS+的电位经过第一开关电路21和第一续流管22分压后的电位，该电位相比于零线N的电位更接近于正母线输出端BUS+的电位；在电感L1释放能量的过程中，第一开关电路21导通，直流电源DC、第一续流管22、电容C1、第一开关电路21、开关管Q2、二极管D2、电感L1构成续流回路，电感L1释放能量，电容C1储能，由于第一续流管22导通，因此，直流电源DC的正极的电位为正母线输出端BUS+的电位。也就是说，当图2b所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C1储能时，直流电源DC、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1、第一续流管22、电容C1、第一开关电路21构成boost电路。

当图2b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C2储能时，开关管Q2高频斩波，开关管Q1导通，第一开关电路21导通，在电感L1储能的过程中，直流电源DC、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1构成储能回路，为电感L1储能；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、开关管Q1、第一开关电路21、电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1构成续流回路，电感L1释放能量，电容C2储能。由于开关管Q1导通、第一开关电路21导通，因此，直流电源DC的正极的电位为零线N的电位。也就是说，当图2b所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C2储能时，开关管Q2高频斩波，开关管Q1导通，直流电源DC、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1、第一开关电路21、电容C2、二极管D4构成boost电路。

当图2b所示的PFC整流器工作在市电模式下时，电感L1通过开关K1连接交流电源AC的火线，开关K2断开。当图2b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C1储能时，开关管Q1高频斩波，第一开关电路21导通，交流电源AC、电感L1、二极管D1、第一开关电路21、第一续流管22、电容C1构成boost电路。当图2b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C2储能时，开关管Q2高频斩波，第一开关电路21导通，交流电源AC、第一开关电路21、开关管Q2、二极管D2、电感L1、电容C2和二极管D4构成boost电路。

由于图2a或图2b所示的PFC整流器在工作时，电流可能从M点流向N点，也可能从N点流向M点，因此，第一开关电路21必须可以双向导通，因此，图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路可以包括开关，或者包括开关管。

当图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路包括开关管时，图2a所示的PFC整流器如图3a所示，图2b所示的PFC整流器如图3b所示，其中，第一开关电路21为开关管Q4。图3a或图3b中的第一开关电路中的开关管可以是反并联体二极管的开关管，也可以是没有并联体二极管的开关管，图3a和图3b中仅以第一开关电路中的开关管是反并联体二极管的开关管为例进行说明。

当图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路断开时，那么图3a或图3b中的开关管Q4关断；当图2a所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，若电流从M点流向N点，那么图3a中的开关管Q4可以导通，也可以关断，电流可以从与开关管Q4反并联的体二极管流过，若电流从N点流向M点，那么图3a中的开关管Q4导通。当图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，若电流从N点流向M点，那么图3b中的开关管Q4可以导通，也可以关断，电流可以从与开关管Q4反并联的体二极管流过，若电流从M点流向N点，那么图3b中的开关管Q4导通。若图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路仅包括开关管时，也就是说该开关管并没有反并联体二极管，那么图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，也就意味着该开关管要导通，图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路断开时，也就意味着该开关管要关断。

图3a所示的PFC整流器的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。图3b所示的PFC整流器的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

当图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路包括开关时，图2a所示的PFC整流器如图4a所示，图2b所示的PFC整流器如图4b所示，其中，第一开关电路21为开关K3。当然，在第一开关电路包括开关后，还可以包括与开关并联的二极管。

当图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路断开时，那么图4a或图4b中的开关K3关断；当图2a或图2b所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，那么图4a或图4b中的开关K3闭合。图4a所示的PFC整流器的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。图4b所示的PFC整流器的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

可选地，本发明实施例提供的PFC整流器中的PFC整流电路中的第一续流管为二极管，或者为二极管与电容的并联结构，或者为二极管与开关的并联结构，或者为反并联体二极管的开关管。

当第一续流管为二极管时，图2a所示的PFC整流器如图5a所示，图2b所示的PFC整流器如图5b所示，图3a所示的PFC整流器如图6a所示，图3b所示的PFC整流器如图6b所示，图4a所示的PFC整流器如图7a所示，图4b所示的PFC整流器如图7b所示。在图5a、图6a和图7a中，第一续流管为二极管D4；在图5b、图6b和图7b中，第一续流管为二极管D3。

当第一续流管为二极管与电容的并联结构时，图2a所示的PFC整流器如图8a所示，图2b所示的PFC整流器如图8b所示，图3a所示的PFC整流器如图9a所示，图3b所示的PFC整流器如图9b所示，图4a所示的PFC整流器如图10a所示，图4b所示的PFC整流器如图10b所示。在图8a、图9a和图10a中，第一续流管为二极管D4与电容Cp1的并联结构；在图8b、图9b和图10b中，第一续流管为二极管D3与电容Cp1的并联结构。

第一续流管为二极管与电容的并联结构，相比于第一续流管为二极管来说，第一续流管的结电容增大了，因此，当本发明实施例提供的PFC整流器为第一母线电容储能时，在PFC电感存储能量的过程中，直流电源与PFC电感相连的电极的电位更加接近第一母线输出端的电位。

图5a和图8a所示的PFC整流器的工作方式均与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图5b和图8b所示的PFC整流器的工作方式均与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图6a和图9a所示的PFC整流器的工作方式均与图3a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图6b和图9b所示的PFC整流器的工作方式均与图3b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图7a和图10a所示的PFC整流器的工作方式均与图4a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图7b和图10b所示的PFC整流器的工作方式均与图4b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

当第一续流管为二极管与开关的并联结构时，图2a所示的PFC整流器如图11a所示，图2b所示的PFC整流器如图11b所示，图3a所示的PFC整流器如图12a所示，图3b所示的PFC整流器如图12b所示，图4a所示的PFC整流器如图13a所示，图4b所示的PFC整流器如图13b所示。在图11a、图12a和图13a中，第一续流管为二极管D4与开关Kp1的并联结构；在图11b、图12b和图13b中，第一续流管为二极管D3与开关Kp1的并联结构。在图11a、图12a和图13a所示的PFC整流器中，开关Kp1在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容，即电容C2储能的过程中PFC电感储存能量时闭合，从而使得直流电源DC的负极的电位等于负母线输出端BUS-的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时断开，或者在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容、即电容C1储能时断开。在图11b、图12b和图13b所示的PFC整流器中，开关Kp1在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容，即电容C1储能的过程中PFC电感储存能量时闭合，从而使得直流电源DC的正极的电位等于正母线输出端BUS+的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时断开，或者在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容、即电容C2储能时断开。

图11a所示的PFC整流器除开关Kp1以外的部分的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图11b所示的PFC整流器除开关Kp1以外的部分的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图12a所示的PFC整流器除开关Kp1以外的部分的工作方式与图3a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图12b所示的PFC整流器除开关Kp1以外的部分的工作方式与图3b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图13a所示的PFC整流器除开关Kp1以外的部分的工作方式与图4a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图13b所示的PFC整流器除开关Kp1以外的部分的工作方式与图4b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

当第一续流管为反并联体二极管的开关管时，图2a所示的PFC整流器如图14a所示，图2b所示的PFC整流器如图14b所示，图3a所示的PFC整流器如图15a所示，图3b所示的PFC整流器如图15b所示，图4a所示的PFC整流器如图16a所示，图4b所示的PFC整流器如图16b所示。在图14a、图14b、图15a、图15b、图16a和图16b中，第一续流管为反并联体二极管的开关管Q5。在图14a、图15a和图16a所示的PFC整流器中，开关管Q5在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容，即电容C2储能的过程中PFC电感储存能量时导通，从而使得直流电源DC的负极的电位等于负母线输出端BUS-的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时关断，或者在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容、即电容C1储能时关断。在图14b、图15b和图16b所示的PFC整流器中，开关管Q5在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容，即电容C1储能的过程中PFC电感储存能量时导通，从而使得直流电源DC的正极的电位等于正母线输出端BUS+的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时关断，或者在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容、即电容C2储能时关断。

图14a所示的PFC整流器的工作方式与图11a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图14b所示的PFC整流器的工作方式与图11b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图15a所示的PFC整流器的工作方式与图12a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图15b所示的PFC整流器的工作方式与图12b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图16a所示的PFC整流器的工作方式与图13a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图16b所示的PFC整流器的工作方式与图13b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

较佳地，本发明实施例提供的PFC整流器还包括第二开关电路，所述第二开关电路的一端连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点；所述第二开关电路的另一端连接，所述PFC整流电路中的第一续流管与所述PFC整流电路中的第一开关管相连的连接点；所述第一开关管是所述PFC整流电路的两个开关管中与所述第一整流管直接相连的开关管。

当本发明实施例提供的PFC整流器还包括第二开关电路时，本发明实施例提供的PFC整流器如图17a和图17b所示，图17a所示的PFC整流器是在图2a所示的PFC整流器的基础上增加了第二开关电路23，图17b所示的PFC整流器是在图2b所示的PFC整流器的基础上增加了第二开关电路23。其中，第二开关电路可以为反并联体二极管的开关管。

当图17a所示的PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感，即电感L1通过开关K1连接直流电源DC的正极，开关K2闭合。当图17a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C2储能时，开关管Q1导通，开关管Q2高频斩波，第二开关电路23关断，此时图17a所示的PFC整流器的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同。

当图17a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C1储能时，图17a所示的PFC整流器的工作方式有三种：

第一种工作方式是开关管Q1高频斩波，开关管Q2导通，第二开关电路23关断，此时图17a所示的PFC整流器的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在这种工作方式中，第一开关电路导通时是双向导通的，即在第一开关电路导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

第二种工作方式是开关管Q1高频斩波，第一开关电路21导通；若第一开关电路21单向导通，即在第一开关电路21导通时电流只能从M点流向N点，那么开关管Q2导通(或者开关管Q2在开关管Q1导通时导通，开关管Q2在开关管Q1关断时关断)，第二开关电路23导通，在电感L1储能的过程中，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、开关管Q2构成储能回路，为电感L1储能；直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、第一开关电路21、第二开关电路23构成储能回路，为电感L1储能；也就是说在为电感L1储能时，开关管Q2和第二开关电路23并联使用，这样可以降低对第二开关电路23中的器件和开关管Q2的参数的要求，提高PFC整流器的效率；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、二极管D1、电感L1、二极管D3、电容C1、第二开关电路23构成续流回路，电感L1释放能量，电容C1储能。由于第二开关电路23导通，因此，直流电源DC的负极的电位为零线N的电位。若第一开关电路21双向导通，即在第一开关电路21导通时电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点，那么开关管Q2导通，第二开关电路23导通，此时，在电感L1储能的过程中，储能回路与第一开关电路21单向导通时的储能回路相同，在此不再赘述；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、二极管D1、电感L1、二极管D3、电容C1、第二开关电路23构成续流回路，直流电源DC、二极管D1、电感L1、二极管D3、电容C1、第一开关电路21、开关管Q2也构成续流回路，电感L1释放能量，电容C1储能；也就是说在电感L1释放能量时，开关管Q2和第二开关电路23并联使用，这样可以降低对第二开关电路23中的器件和开关管Q2的参数的要求，提高PFC整流器的效率。由于开关管Q2导通、第一开关电路21导通，第二开关电路23导通，因此，直流电源DC的负极的电位为零线N的电位。

第三种工作方式是开关管Q1高频斩波，开关管Q2关断，第二开关电路23导通，第一开关电路21导通，在电感L1储能的过程中，直流电源DC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、第一开关电路21、第二开关电路23构成储能回路，为电感L1储能；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、二极管D1、电感L1、二极管D3、电容C1、第二开关电路23构成续流回路，电容C1储能。在第三种工作方式中，第一开关电路21可以单向导通，也可以双向导通。

当图17a所示的PFC整流器工作在市电模式下时，电感L1通过开关K1连接交流电源AC的火线，开关K2断开。当图17a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C1储能时，开关管Q1高频斩波，第一开关电路21导通，图17a所示的PFC整流器的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；当图17a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C2储能时，图17a所示的PFC整流器的工作方式有三种：

在第一种工作方式中，开关管Q2高频斩波，第一开关电路21导通，第二开关电路23关断，此时，图17a所示的PFC整流器的工作方式与图2a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。在这种工作方式中，第一开关电路21要双向导通。

在第二种工作方式中，第二开关电路23高频斩波，开关管Q2关断，第一开关电路关断，交流电源AC、第二开关电路23、二极管D2、电感L1、电容C2和第一续流管22构成boost电路。

在第三种工作方式中，开关管Q2高频斩波，第一开关电路21导通，第二开关电路23高频斩波，且开关管Q2和第二开关电路23交替斩波；此时，交流电源AC、第二开关电路23、二极管D2、电感L1、电容C2和第一续流管22构成一个boost电路；交流电源AC、第一开关电路21、开关管Q2、二极管D2、电感L1、电容C2和第一续流管22构成另一个boost电路。在这种工作方式中，第一开关电路21要双向导通。相比于第一种工作方式和第二种工作方式，第三种工作方式可以在PFC电感上的纹波电流相同的情况下降低开关频率。

在图17a所示的PFC整流器中，当第一开关电路21单向导通时，电流可以从M点流向N点，当第一开关电路21双向导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

当图17b所示的PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感，即电感L1通过开关K1连接直流电源DC的负极，开关K2闭合。当图17b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C1储能时，开关管Q2导通，开关管Q1高频斩波，第二开关电路23关断，此时图17b所示的PFC整流器的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同。

当图17b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C2储能时，图17b所示的PFC整流器的工作方式有三种：

第一种工作方式是开关管Q2高频斩波，开关管Q1导通，第二开关电路23关断，此时图17b所示的PFC整流器的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在这种工作方式中，第一开关电路21导通时是双向导通的，即在第一开关电路导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

第二种工作方式是开关管Q2高频斩波，第一开关电路21导通；若第一开关电路21单向导通，即在第一开关电路21导通时电流只能从N点流向M点，那么开关管Q1导通(或者开关管Q1在开关管Q2导通时导通，开关管Q1在开关管Q2关断时关断)，第二开关电路23导通，在电感L1储能的过程中，直流电源DC、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电感L1构成储能回路，为电感L1储能；直流电源DC、第二开关电路23、第一开关电路21、开关管Q2、二极管D2、电感L1构成储能回路，为电感L1储能；也就是说在为电感L1储能时，开关管Q1和第二开关电路23并联使用，这样可以降低对第二开关电路23中的器件和开关管Q1的参数的要求，提高PFC整流器的效率；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路23、电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1构成续流回路，电感L1释放能量，电容C2储能。由于第二开关电路23导通，因此，直流电源DC的正极的电位为零线N的电位。若第一开关电路21双向导通，即在第一开关电路21导通时电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点，那么开关管Q1导通，第二开关电路23导通，此时，在电感L1储能的过程中，储能回路与第一开关电路21单向导通时的储能回路相同，在此不再赘述；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路23、电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1构成续流回路，直流电源DC、开关管Q1、第一开关电路21、电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1也构成续流回路，电感L1释放能量，电容C2储能；也就是说在电感L1释放能量时，开关管Q1和第二开关电路23并联使用，这样可以降低对第二开关电路23中的器件和开关管Q2的参数的要求，提高PFC整流器的效率。由于开关管Q1导通、第一开关电路21导通，第二开关电路23导通，因此，直流电源DC的正极的电位为零线N的电位。

第三种工作方式是开关管Q2高频斩波，开关管Q1关断，第二开关电路23导通，第一开关电路21导通，在电感L1储能的过程中，直流电源DC、第二开关电路23、第一开关电路21、开关管Q2、二极管D2、电感L1构成储能回路，为电感L1储能；在电感L1释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路23、电容C2、二极管D4、二极管D2、电感L1构成续流回路，电容C2储能。在第三种工作方式中，第一开关电路21可以单向导通，也可以双向导通。

当图17b所示的PFC整流器工作在市电模式下时，电感L1通过开关K1连接交流电源AC的火线，开关K2断开。当图17b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C2储能时，开关管Q2高频斩波，第一开关电路21导通，图17b所示的PFC整流器的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；当图17b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C1储能时，图17b所示的PFC整流器的工作方式有三种：

在第一种工作方式中，开关管Q1高频斩波，第一开关电路21导通，第二开关电路23关断，此时，图17b所示的PFC整流器的工作方式与图2b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。在这种工作方式中，第一开关电路21要双向导通。

在第二种工作方式中，第二开关电路23高频斩波，开关管Q1关断，第一开关电路21关断，交流电源AC、电感L1、二极管D1、第二开关电路23、电容C1和第一续流管22构成boost电路。

在第三种工作方式中，开关管Q1高频斩波，第一开关电路21导通，第二开关电路23高频斩波，且开关管Q1和第二开关电路23交替斩波；此时，交流电源AC、电感L1、二极管D1、第二开关电路23、电容C1和第一续流管22构成一个boost电路；交流电源AC、电感L1、二极管D1、开关管Q1、第一开关电路21、电容C1和第一续流管22构成另一个boost电路。在这种工作方式中，第一开关电路21要双向导通。相比于第一种工作方式和第二种工作方式，第三种工作方式可以在PFC电感上的纹波电流相同的情况下降低开关频率。

在图17b所示的PFC整流器中，当第一开关电路21单向导通时，电流可以从N点流向M点，当第一开关电路21双向导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

由于本发明实施例提供的PFC整流器中包括第二开关电路时，该PFC整流器中的第一开关电路在一些情况下可以单向导通，因此，第一开关电路可以为二极管。

当本发明实施例提供的PFC整流器中的第一开关电路为二极管，第二开关电路为反并联体二极管的开关管时，本发明实施例提供的PFC整流器如图18a和图18b所示。其中，第一开关电路为二极管D5，第二开关电路为开关管Q3及其反并联的体二极管。

在图18a中，PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感连接直流电源DC的正极，第一母线电容为负母线电容，即电容C2，二极管D5的阳极连接PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点(M点)，二极管D5的阴极连接PFC整流电路中的正母线电容和负母线的电容相连的连接点(N点)。

在图18b中，PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感连接直流电源DC的负极，第一母线电容为正母线电容，即电容C1，二极管D5的阴极连接PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点(M点)，二极管D5的阳极连接PFC整流电路中的正母线电容和负母线的电容相连的连接点(N点)。

当然，图18a或图18b所示的PFC整流器中的二极管D5的两端还可以并联开关，即第一开关电路为二极管与开关的并联结构；第一开关电路还可以为反并联体二极管的开关管。图18a或图18b中的第一续流管22可以为二极管，也可以为二极管与电容的并联结构，还可以为二极管与开关的并联结构，还可以为反并联体二极管的开关管。

本发明实施例提供的PFC整流器中的PFC整流电路还可以为多相PFC整流电路，下面，仅以本发明实施例提供的PFC整流器中的PFC整流电路为三相PFC整流电路为例进行说明。

本发明实施例提供的PFC整流器，如图19a和图19b所示包括PFC整流电路、第一开关电路191；

所述PFC整流电路中的正母线电容(电容C1)和负母线电容(电容C2)相连的连接点N，通过第一开关电路191连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点M；

第一开关电路191，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；

所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与所述第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直流电源为所述PFC整流器供电。

在图19a中，也就是本发明实施例提供的PFC整流器工作在电池模式下直流电源DC的正极连接PFC电感，即电感L2A、电感L2B和电感L2C，第一母线电容为电容C6，第一整流管为二极管D6A、二极管D6B和二极管D6C。在图19b中，也就是本发明实施例提供的PFC整流器工作在电池模式下直流电源DC的负极连接PFC电感，即电感L2A、电感L2B和电感L2C，第一母线电容为电容C5，第一整流管为二极管D5A、二极管D5B和二极管D5C。

图19a所示的PFC整流器包括：二极管D5A和二极管D6A串联形成第三支路，二极管D5B和二极管D6B串联形成第四支路，二极管D5C和二极管D6C串联形成第五支路，开关管Q6和开关管Q7串联形成第六支路，A相PFC电感、即电感L2A的一端连接二极管D5A和二极管D6A相连的连接点，B相PFC电感、即电感L2B的一端连接二极管D5B和二极管D6B相连的连接点，C相PFC电感、即电感L2C的一端连接二极管D5C和二极管D6C相连的连接点；第三支路、第四支路、第五支路和第六支路并联后的一端通过二极管D7连接正母线电容，即电容C5的一端，二极管D7与电容C5相连的一端为PFC整流器的正母线输出端BUS+；第三支路、第四支路、第五支路和第六支路并联后的另一端通过第一续流管192连接负母线电容，即电容C6的一端，电容C6的另一端连接电容C5的另一端，第一续流管192与电容C6相连的一端为PFC整流器的负母线输出端BUS-；电容C5和电容C6相连的连接点N的电压为三相交流电源AC中的零线N上的电压，开关管Q6和开关管Q7相连的连接点M通过第一开关电路191连接电容C5和电容C6相连的连接点N。直流电源DC的正极的对地电容为电容C8，直流电源DC的负极的对地电容为电容C7。

当图19a所示的PFC整流器工作在电池模式下时，A相PFC电感，即电感L2A通过开关K3A与直流电源DC的正极接通，B相PFC电感，即电感L2B通过开关K3B与直流电源DC的正极接通，C相PFC电感，即电感L2C通过开关K3C与直流电源DC的正极接通，开关K4闭合。当图19a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C6储能时，开关管Q6导通，开关管Q7高频斩波，在PFC电感储能的过程中，第一开关电路191断开，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2A储能；直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2B储能；直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2C储能；由于第一开关电路191断开，因此，直流电源DC的负极的电位不会因为开关管Q7的导通被拉至零线N的电位，直流电源DC的负极的电位为负母线输出端BUS-的电位经过第一开关电路1911和第一续流管192分压后的电位，该电位相比于零线N的电位更接近于负母线输出端BUS-的电位。在PFC电感释放能量的过程中，第一开关电路191导通，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、第一续流管192构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C6储能；直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、第一续流管192构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C6储能；直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、第一续流管192构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C6储能；由于第一续流管192导通，因此，直流电源DC的负极的电位为负母线输出端BUS-的电位。也就是说，当图19a所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C6储能时，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、电感L2B、二极管D5B、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、开关管Q7、第一开关电路191、电容C6、第一续流管192组成boost电路。

当图19a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C5储能时，开关管Q6高频斩波，开关管Q7导通，第一开关电路191导通，在电感L2A储能的过程中，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2A储能；在电感L2B储能的过程中，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2B储能；在电感L2C储能的过程中，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2C储能；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、二极管D7、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C5储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、二极管D7、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C5储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、二极管D7、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C5储能。由于开关管Q7导通、第一开关电路191导通，因此，直流电源DC的负极的电位为零线N的电位。也就是说，当图19a所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C5储能时，开关管Q6高频斩波，开关管Q7导通，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、电感L2B、二极管D5B、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、开关管Q7、二极管D7、电容C5、第一开关电路191构成boost电路。

当图19a所示的PFC整流器工作在市电模式下时，A相PFC电感，即电感L2A通过开关K3A与交流电源AC的A相火线L_A接通，B相PFC电感，即电感L2B通过开关K3B与交流电源AC的B相火线L_B接通，C相PFC电感，即电感L2C通过开关K3C与交流电源AC的C相火线L_C接通，开关K4断开。当图19a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C5储能时，开关管Q6高频斩波，第一开关电路191导通，在交流电源AC的A相输出的交流电压的正半周期，交流电源AC的A相、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、第一开关电路191、二极管D7和电容C5构成boost电路；在交流电源AC的B相输出的交流电压的正半周期，交流电源AC的B相、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、第一开关电路191、二极管D7和电容C5构成boost电路；在交流电源AC的C相输出的交流电压的正半周期，交流电源AC的C相、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、第一开关电路191、二极管D7和电容C5构成boost电路。当图19a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C6储能时，开关管Q7高频斩波，第一开关电路191导通，在交流电源AC的A相输出的交流电压的负半周期，交流电源AC的A相、第一开关电路191，、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A、电容C6、第一续流管192构成boost电路；在交流电源AC的B相输出的交流电压的负半周期，交流电源AC的B相、第一开关电路191，、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B、电容C6、第一续流管192构成boost电路；在交流电源AC的C相输出的交流电压的负半周期，交流电源AC的C相、第一开关电路191，、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C、电容C6、第一续流管192构成boost电路。

图19b所示的PFC整流器包括：二极管D5A和二极管D6A串联形成第三支路，二极管D5B和二极管D6B串联形成第四支路，二极管D5C和二极管D6C串联形成第五支路，开关管Q6和开关管Q7串联形成第六支路，A相PFC电感、即电感L2A的一端连接二极管D5A和二极管D6A相连的连接点，B相PFC电感、即电感L2B的一端连接二极管D5B和二极管D6B相连的连接点，C相PFC电感、即电感L2C的一端连接二极管D5C和二极管D6C相连的连接点；第三支路、第四支路、第五支路和第六支路并联后的一端通过第一续流管192连接正母线电容，即电容C5的一端，第一续流管192与电容C5相连的一端为PFC整流器的正母线输出端BUS+；第三支路、第四支路、第五支路和第六支路并联后的另一端通过二极管D8连接负母线电容，即电容C6的一端，电容C6的另一端连接电容C5的另一端，二极管D8与电容C6相连的一端为PFC整流器的负母线输出端BUS-；电容C5和电容C6相连的连接点N的电压为三相交流电源AC中的零线N上的电压，开关管Q6和开关管Q7相连的连接点M通过第一开关电路191连接电容C5和电容C6相连的连接点N。

当图19b所示的PFC整流器工作在电池模式下时，A相PFC电感，即电感L2A通过开关K3A与直流电源DC的负极接通，B相PFC电感，即电感L2B通过开关K3B与直流电源DC的负极接通，C相PFC电感，即电感L2C通过开关K3C与直流电源DC的负极接通，开关K4闭合。当图19b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C5储能时，开关管Q7导通，开关管Q6高频斩波，在PFC电感储能的过程中，第一开关电路21断开，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A构成储能回路，为电感L2A储能；直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B构成储能回路，为电感L2B储能；直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C构成储能回路，为电感L2C储能；由于第一开关电路191断开，因此，直流电源DC的正极的电位不会因为开关管Q6的导通被拉至零线N的电位，直流电源DC的正极的电位为正母线输出端BUS+的电位经过第一开关电路191和第一续流管192分压后的电位，该电位相比于零线N的电位更接近于正母线输出端BUS+的电位。在PFC电感释放能量的过程中，第一开关电路191导通，直流电源DC、第一续流管192、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C5储能；直流电源DC、第一续流管192、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C5储能；直流电源DC、第一续流管192、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C5储能；由于第一续流管192导通，因此，直流电源DC的正极的电位为正母线输出端BUS+的电位。也就是说，当图19b所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C5储能时，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、电感L2A、二极管D5A、电感L2B、二极管D5B、电感L2C、二极管D5C、第一续流管192、电容C5、第一开关电路191构成boost电路。

当图19b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C6储能时，开关管Q7高频斩波，开关管Q6导通，第一开关电路191导通，在电感L2A储能的过程中，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A构成储能回路，为电感L2A储能；在电感L2B储能的过程中，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B构成储能回路，为电感L2B储能；在电感L2C储能的过程中，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C构成储能回路，为电感L2C储能；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、二极管D8、二极管D6A、电感L2A构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C6储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、二极管D8、二极管D6B、电感L2B构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C6储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、二极管D8、二极管D6C、电感L2C构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C6储能。由于开关管Q6导通、第一开关电路191导通，因此，直流电源DC的正极的电位为零线N的电位。也就是说，当图19b所示的PFC整流器工作在电池模式下为电容C6储能时，开关管Q7高频斩波，开关管Q6导通，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、电感L2A、二极管D5A、电感L2B、二极管D5B、电感L2C、二极管D5C、第一开关电路191、电容C6、二极管D8构成boost电路。

当图19b所示的PFC整流器工作在市电模式下时，A相PFC电感，即电感L2A通过开关K3A与交流电源AC的A相火线L_A接通，B相PFC电感，即电感L2B通过开关K3B与交流电源AC的B相火线L_B接通，C相PFC电感，即电感L2C通过开关K3C与交流电源AC的C相火线L_C接通，开关K4断开。当图19b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C5储能时，开关管Q6高频斩波，第一开关电路191导通，在交流电源AC的A相输出的交流电压的正半周期，交流电源AC的A相、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、第一开关电路191、第一续流管192和电容C5构成boost电路；在交流电源AC的B相输出的交流电压的正半周期，交流电源AC的B相、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、第一开关电路191、第一续流管192和电容C5构成boost电路；在交流电源AC的C相输出的交流电压的正半周期，交流电源AC的C相、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、第一开关电路191、第一续流管192和电容C5构成boost电路。当图19b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C6储能时，开关管Q7高频斩波，第一开关电路191导通，在交流电源AC的A相输出的交流电压的负半周期，交流电源AC的A相、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A、电容C6、二极管D8构成boost电路；在交流电源AC的B相输出的交流电压的负半周期，交流电源AC的B相、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B、电容C6、二极管D8构成boost电路；在交流电源AC的C相输出的交流电压的负半周期，交流电源AC的C相、第一开关电路191，、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C、电容C6、二极管D8构成boost电路。

由于图19a或图19b所示的PFC整流器在工作时，电流可能从M点流向N点，也可能从N点流向M点，因此，第一开关电路191必须可以双向导通，因此，图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路可以包括开关，或者包括开关管。

当图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路包括开关管时，图19a所示的PFC整流器如图20a所示，图19b所示的PFC整流器如图20b所示，其中，第一开关电路191为开关管Q9。图20a或图20b中的第一开关电路中的开关管可以是反并联体二极管的开关管，也可以没有并联体二极管的开关管，图20a和图20b中仅以第一开关电路中的开关管是反并联体二极管的开关管为例进行说明。

当图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路断开时，那么图20a或图20b中的开关管Q9关断；当图19a所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，若电流从M点流向N点，那么图20a中的开关管Q9可以导通，也可以关断，电流可以从与开关管Q9反并联的体二极管流过，若电流从N点流向M点，那么图20a中的开关管Q9导通。当图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，若电流从N点流向M点，那么图20b中的开关管Q9可以导通，也可以关断，电流可以从与开关管Q9反并联的体二极管流过，若电流从M点流向N点，那么图20b中的开关管Q9导通。若图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路仅包括开关管时，也就是说该开关管并没有反并联体二极管，那么图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，也就意味着该开关管要导通，图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路断开时，也就意味着该开关管要关断。

图20a所示的PFC整流器的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。图20b所示的PFC整流器的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

当图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路包括开关时，图19a所示的PFC整流器如图21a所示，图19b所示的PFC整流器如图21b所示，其中，第一开关电路191为开关K5。当然，在第一开关电路包括开关后，还可以包括与开关并联的二极管。

当图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路断开时，那么图21a或图21b中的开关K5关断；当图19a或图19b所示的PFC整流器中的第一开关电路导通时，那么图21a或图21b中的开关K5闭合。图21a所示的PFC整流器的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。图21b所示的PFC整流器的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

可选地，本发明实施例提供的PFC整流器中的PFC整流电路中的第一续流管为二极管，或者为二极管与电容的并联结构，或者为二极管与开关的并联结构，或者为反并联体二极管的开关管。

当第一续流管为二极管时，图19a所示的PFC整流器如图22a所示，图19b所示的PFC整流器如图22b所示，图20a所示的PFC整流器如图23a所示，图20b所示的PFC整流器如图23b所示，图21a所示的PFC整流器如图24a所示，图21b所示的PFC整流器如图24b所示。在图22a、图23a和图24a中，第一续流管为二极管D8；在图22b、图23b和图24b中，第一续流管为二极管D7。

当第一续流管为二极管与电容的并联结构时，图19a所示的PFC整流器如图25a所示，图19b所示的PFC整流器如图25b所示，图20a所示的PFC整流器如图26a所示，图20b所示的PFC整流器如图26b所示，图21a所示的PFC整流器如图27a所示，图21b所示的PFC整流器如图27b所示。在图25a、图26a和图27a中，第一续流管为二极管D8与电容Cp2的并联结构；在图25b、图26b和图27b中，第一续流管为二极管D7与电容Cp2的并联结构。

第一续流管为二极管与电容的并联结构，相比于第一续流管为二极管来说，第一续流管的结电容增大了，因此，当本发明实施例提供的PFC整流器为第一母线电容储能时，在PFC电感存储能量的过程中，直流电源与PFC电感相连的电极的电位更加接近第一母线输出端的电位。

图22a和图25a所示的PFC整流器的工作方式均与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图22b和图25b所示的PFC整流器的工作方式均与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图23a和图26a所示的PFC整流器的工作方式均与图20a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图23b和图26b所示的PFC整流器的工作方式均与图20b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图24a和图27a所示的PFC整流器的工作方式均与图21a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图24b和图27b所示的PFC整流器的工作方式均与图21b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

当第一续流管为二极管与开关的并联结构时，图19a所示的PFC整流器如图28a所示，图19b所示的PFC整流器如图28b所示，图20a所示的PFC整流器如图29a所示，图20b所示的PFC整流器如图29b所示，图21a所示的PFC整流器如图30a所示，图21b所示的PFC整流器如图30b所示。在图28a、图29a和图30a中，第一续流管为二极管D8与开关Kp2的并联结构；在图28b、图29b和图30b中，第一续流管为二极管D7与开关Kp2的并联结构。在图28a、图29a和图30a所示的PFC整流器中，开关Kp2在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容，即电容C6储能的过程中PFC电感储存能量时闭合，从而使得直流电源DC的负极的电位等于负母线输出端BUS-的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时断开，或者在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容、即电容C5储能时断开。在图28b、图29b和图30b所示的PFC整流器中，开关Kp2在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容，即电容C5储能的过程中PFC电感储存能量时闭合，从而使得直流电源DC的正极的电位等于正母线输出端BUS+的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时断开，或者在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容、即电容C6储能时断开。

图28a所示的PFC整流器除开关Kp2以外的部分的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图28b所示的PFC整流器除开关Kp2以外的部分的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图29a所示的PFC整流器除开关Kp2以外的部分的工作方式与图20a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图29b所示的PFC整流器除开关Kp2以外的部分的工作方式与图20b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图30a所示的PFC整流器除开关Kp2以外的部分的工作方式与图21a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图30b所示的PFC整流器除开关Kp2以外的部分的工作方式与图21b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

当第一续流管为反并联体二极管的开关管时，图19a所示的PFC整流器如图31a所示，图19b所示的PFC整流器如图31b所示，图20a所示的PFC整流器如图32a所示，图20b所示的PFC整流器如图32b所示，图21a所示的PFC整流器如图33a所示，图21b所示的PFC整流器如图33b所示。在图31a、图31b、图32a、图32b、图33a和图33b中，第一续流管为反并联体二极管的开关管Q10。在图31a、图32a和图33a所示的PFC整流器中，开关管Q10在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容，即电容C6储能的过程中PFC电感储存能量时导通，从而使得直流电源DC的负极的电位等于负母线输出端BUS-的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时关断，或者在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容、即电容C5储能时关断。在图31b、图32b和图33b所示的PFC整流器中，开关管Q10在PFC整流器工作在电池模式下为正母线电容，即电容C5储能的过程中PFC电感储存能量时导通，从而使得直流电源DC的正极的电位等于正母线输出端BUS+的电位；并在PFC整流器工作在市电模式下时关断，或者在PFC整流器工作在电池模式下为负母线电容、即电容C6储能时关断。

图31a所示的PFC整流器的工作方式与图28a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图31b所示的PFC整流器的工作方式与图28b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图32a所示的PFC整流器的工作方式与图29a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图32b所示的PFC整流器的工作方式与图29b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图33a所示的PFC整流器的工作方式与图30a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；图33b所示的PFC整流器的工作方式与图30b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。

较佳地，本发明实施例提供的PFC整流器还包括第二开关电路，所述第二开关电路的一端连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点；所述第二开关电路的另一端连接，所述PFC整流电路中的第一续流管与所述PFC整流电路中的第一开关管相连的连接点；所述第一开关管是所述PFC整流电路的两个开关管中与所述第一整流管直接相连的开关管。

当本发明实施例提供的PFC整流器还包括第二开关电路时，本发明实施例提供的PFC整流器如图34a和图34b所示，图34a所示的PFC整流器是在图19a所示的PFC整流器的基础上增加了第二开关电路193，图34b所示的PFC整流器是在图19b所示的PFC整流器的基础上增加了第二开关电路193。其中，第二开关电路可以为反并联体二极管的开关管。

当图34a所示的PFC整流器工作在电池模式下时，电感L2A通过开关K3A连接直流电源DC的正极，电感L2B通过开关K3B连接直流电源DC的正极，电感L2C通过开关K3C连接直流电源DC的正极，开关K4闭合。当图34a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C6储能时，开关管Q6导通，开关管Q7高频斩波，第二开关电路193关断，此时图34a所示的PFC整流器的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同。

当图34a所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C5储能时，图34a所示的PFC整流器的工作方式有三种：

第一种工作方式是开关管Q6高频斩波，开关管Q7导通，第二开关电路193关断，此时图34a所示的PFC整流器的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在这种工作方式中，第一开关电路导通时是双向导通的，即在第一开关电路导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

第二种工作方式是开关管Q6高频斩波，第一开关电路191导通；若第一开关电路191单向导通，即在第一开关电路191导通时电流只能从M点流向N点，那么开关管Q7导通(或者开关管Q7在开关管Q6导通时导通，开关管Q7在开关管Q6关断时关断)，第二开关电路193导通，在电感L2A储能的过程中，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2A储能；直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、第一开关电路191、第二开关电路193构成储能回路，为电感L2A储能；在电感L2B储能的过程中，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2B储能；直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、第一开关电路191、第二开关电路193构成储能回路，为电感L2B储能；在电感L2C储能的过程中，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、开关管Q7构成储能回路，为电感L2C储能；直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、第一开关电路191、第二开关电路193构成储能回路，为电感L2C储能；也就是说在为电感L2A、电感L2B或电感L2C储能时，开关管Q7和第二开关电路193并联使用，这样可以降低对第二开关电路193中的器件和开关管Q7的参数的要求，提高PFC整流器的效率；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C5储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C5储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C5储能。由于第二开关电路193导通，因此，直流电源DC的负极的电位为零线N的电位。若第一开关电路191双向导通，即在第一开关电路191导通时电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点，那么开关管Q7导通，第二开关电路193导通，此时，在电感L2A储能的过程中，储能回路与第一开关电路191单向导通时的储能回路相同，在电感L2B储能的过程中，储能回路与第一开关电路191单向导通时的储能回路相同，在电感L2C储能的过程中，储能回路与第一开关电路191单向导通时的储能回路相同，在此不再赘述；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、二极管D7、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7也构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C5储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、二极管D7、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7也构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C5储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、二极管D7、电容C5、第一开关电路191、开关管Q7也构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C5储能；也就是说在电感L2A、电感L2B或电感L2C释放能量时，开关管Q7和第二开关电路193并联使用，这样可以降低对第二开关电路193中的器件和开关管Q7的参数的要求，提高PFC整流器的效率。由于开关管Q7导通、第一开关电路191导通，第二开关电路193导通，因此，直流电源DC的负极的电位为零线N的电位。

第三种工作方式是开关管Q6高频斩波，开关管Q7关断，第二开关电路193导通，第一开关电路191导通，在电感L2A储能的过程中，直流电源DC、二极管D5A、电感L2A、开关管Q6、第一开关电路191、第二开关电路193构成储能回路，为电感L2A储能；在电感L2B储能的过程中，直流电源DC、二极管D5B、电感L2B、开关管Q6、第一开关电路191、第二开关电路193构成储能回路，为电感L2B储能；在电感L2C储能的过程中，直流电源DC、二极管D5C、电感L2C、开关管Q6、第一开关电路191、第二开关电路193构成储能回路，为电感L2C储能；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2A、二极管D5A、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，电容C5储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2B、二极管D5B、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，电容C5储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、电感L2C、二极管D5C、二极管D7、电容C5、第二开关电路193构成续流回路，电容C5储能。在第三种工作方式中，第一开关电路21可以单向导通，也可以双向导通。

当图34a所示的PFC整流器工作在市电模式下时，电感L2A通过开关K3A连接交流电源AC的A相的火线，电感L2B通过开关K3B连接交流电源AC的B相的火线，电感L2C通过开关K3C连接交流电源AC的C相的火线，开关K4断开。当图34a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C5储能时，开关管Q6高频斩波，第一开关电路191导通，图34a所示的PFC整流器的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述；当图34a所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C6储能时，图34a所示的PFC整流器的工作方式有三种：

在第一种工作方式中，开关管Q7高频斩波，第一开关电路191导通，第二开关电路193关断，此时，图34a所示的PFC整流器的工作方式与图19a所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。在这种工作方式中，第一开关电路191要双向导通。

在第二种工作方式中，第二开关电路193高频斩波，开关管Q7关断，第一开关电路191关断，交流电源AC、第二开关电路193、二极管D6A、电感L2A、二极管D6B、电感L2B、二极管D6C、电感L2C、电容C6和第一续流管192构成boost电路。

在第三种工作方式中，开关管Q7高频斩波，第一开关电路191导通，第二开关电路193高频斩波，且开关管Q7和第二开关电路193交替斩波；此时，交流电源AC、第二开关电路193、二极管D6A、电感L2A、二极管D6B、电感L2B、二极管D6C、电感L2C、电容C6和第一续流管192构成一个boost电路；交流电源AC、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A、二极管D6B、电感L2B、二极管D6C、电感L2C、电容C6和第一续流管192构成另一个boost电路。在这种工作方式中，第一开关电路191要双向导通。相比于第一种工作方式和第二种工作方式，第三种工作方式可以在PFC电感上的纹波电流相同的情况下降低开关频率。

在图34a所示的PFC整流器中，当第一开关电路191单向导通时，电流可以从M点流向N点，当第一开关电路191双向导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

当图34b所示的PFC整流器工作在电池模式下时，电感L2A通过开关K3A连接直流电源DC的负极，电感L2B通过开关K3B连接直流电源DC的负极，电感L2C通过开关K3C连接直流电源DC的负极，开关K4闭合。当图34b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容，即电容C5储能时，开关管Q7导通，开关管Q6高频斩波，第二开关电路193关断，此时图34b所示的PFC整流器的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同。

当图34b所示的PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容，即电容C6储能时，图34b所示的PFC整流器的工作方式有三种：

第一种工作方式是开关管Q7高频斩波，开关管Q6导通，第二开关电路193关断，此时图34b所示的PFC整流器的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在这种工作方式中，第一开关电路191导通时是双向导通的，即在第一开关电路导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

第二种工作方式是开关管Q7高频斩波，第一开关电路191导通；若第一开关电路191单向导通，即在第一开关电路191导通时电流只能从N点流向M点，那么开关管Q6导通(或者开关管Q6在开关管Q7导通时导通，开关管Q6在开关管Q7关断时关断)，第二开关电路193导通，在电感L2A储能的过程中，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A构成储能回路，为电感L2A储能；直流电源DC、第二开关电路193、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A构成储能回路，为电感L2A储能；在电感L2B储能的过程中，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B构成储能回路，为电感L2B储能；直流电源DC、第二开关电路193、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B构成储能回路，为电感L2B储能；在电感L2C储能的过程中，直流电源DC、开关管Q6、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C构成储能回路，为电感L2C储能；直流电源DC、第二开关电路193、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C构成储能回路，为电感L2C储能；也就是说在为电感L2A、电感L2B或电感L2C储能时，开关管Q6和第二开关电路193并联使用，这样可以降低对第二开关电路193中的器件和开关管Q6的参数的要求，提高PFC整流器的效率；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6A、电感L2A构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C6储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6B、电感L2B构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C6储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6C、电感L2C构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C6储能。由于第二开关电路193导通，因此，直流电源DC的正极的电位为零线N的电位。若第一开关电路191双向导通，即在第一开关电路191导通时电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点，那么开关管Q6导通，第二开关电路193导通，此时，在电感L2A储能的过程中，储能回路与第一开关电路191单向导通时的储能回路相同，在电感L2B储能的过程中，储能回路与第一开关电路191单向导通时的储能回路相同，在电感L2C储能的过程中，储能回路与第一开关电路191单向导通时的储能回路相同，在此不再赘述；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6A、电感L2A构成续流回路，直流电源DC、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、二极管D8、二极管D6A、电感L2A也构成续流回路，电感L2A释放能量，电容C6储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6B、电感L2B构成续流回路，直流电源DC、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、二极管D8、二极管D6B、电感L2B也构成续流回路，电感L2B释放能量，电容C6储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6C、电感L2C构成续流回路，直流电源DC、开关管Q6、第一开关电路191、电容C6、二极管D8、二极管D6C、电感L2C也构成续流回路，电感L2C释放能量，电容C6储能；也就是说在电感L2A、电感L2B和电感L2C释放能量时，开关管Q6和第二开关电路193并联使用，这样可以降低对第二开关电路193中的器件和开关管Q6的参数的要求，提高PFC整流器的效率。由于开关管Q6导通、第一开关电路191导通，第二开关电路193导通，因此，直流电源DC的正极的电位为零线N的电位。

第三种工作方式是开关管Q7高频斩波，开关管Q6关断，第二开关电路193导通，第一开关电路191导通，在电感L2A储能的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6A、电感L2A构成储能回路，为电感L2A储能；在电感L2B储能的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6B、电感L2B构成储能回路，为电感L2B储能；在电感L2C储能的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、第一开关电路191、开关管Q7、二极管D6C、电感L2C构成储能回路，为电感L2C储能；在电感L2A释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6A、电感L2A构成续流回路，电容C6储能；在电感L2B释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6B、电感L2B构成续流回路，电容C6储能；在电感L2C释放能量的过程中，直流电源DC、第二开关电路193、电容C6、二极管D8、二极管D6C、电感L2C构成续流回路，电容C6储能。在第三种工作方式中，第一开关电路191可以单向导通，也可以双向导通。

当图34b所示的PFC整流器工作在市电模式下时，电感L2A通过开关K3A连接交流电源AC的A相的火线，电感L2B通过开关K3B连接交流电源AC的B相的火线，电感L2C通过开关K3C连接交流电源AC的C相的火线，开关K4断开。当图34b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C6储能时，开关管Q7高频斩波，第一开关电路191导通，图34b所示的PFC整流器的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。当图34b所示的PFC整流器工作在市电模式下为电容C5储能时，图34b所示的PFC整流器的工作方式有三种：

在第一种工作方式中，开关管Q6高频斩波，第一开关电路191导通，第二开关电路193关断，此时，图34b所示的PFC整流器的工作方式与图19b所示的PFC整流器的工作方式相同，在此不再赘述。在这种工作方式中，第一开关电路191要双向导通。

在第二种工作方式中，第二开关电路193高频斩波，开关管Q6关断，第一开关电路191关断，交流电源AC的A相、电感L2A、二极管D5A、第二开关电路193、电容C5和第一续流管192构成boost电路；交流电源AC的B相、电感L2B、二极管D5B、第二开关电路193、电容C5和第一续流管192构成boost电路；交流电源AC的C相、电感L2C、二极管D5C、第二开关电路193、电容C5和第一续流管192构成boost电路。

在第三种工作方式中，开关管Q6高频斩波，第一开关电路191导通，第二开关电路193高频斩波，且开关管Q6和第二开关电路193交替斩波；此时，在交流电源AC的A相输出的电压的正半周期，交流电源AC的A相、电感L2A、二极管D5A、第二开关电路193、电容C5和第一续流管192构成一个boost电路；交流电源AC的A相、电感L2A、二极管D5A、开关管Q6、第一开关电路191、电容C5和第一续流管192构成另一个boost电路；在交流电源AC的B相输出的电压的正半周期，交流电源AC的B相、电感L2B、二极管D5B、第二开关电路193、电容C5和第一续流管192构成一个boost电路；交流电源AC的B相、电感L2B、二极管D5B、开关管Q6、第一开关电路191、电容C5和第一续流管192构成另一个boost电路；在交流电源AC的C相输出的电压的正半周期，交流电源AC的C相、电感L2C、二极管D5C、第二开关电路193、电容C5和第一续流管192构成一个boost电路；交流电源AC的C相、电感L2C、二极管D5C、开关管Q6、第一开关电路191、电容C5和第一续流管192构成另一个boost电路。在这种工作方式中，第一开关电路191要双向导通。相比于第一种工作方式和第二种工作方式，第三种工作方式可以在PFC电感上的纹波电流相同的情况下降低开关频率。

在图34b所示的PFC整流器中，当第一开关电路191单向导通时，电流可以从N点流向M点，当第一开关电路191双向导通时，电流可以从M点流向N点，也可以从N点流向M点。

由于本发明实施例提供的PFC整流器中包括第二开关电路时，该PFC整流器中的第一开关电路在一些情况下可以单向导通，因此，第一开关电路可以为二极管。

当本发明实施例提供的PFC整流器中的第一开关电路为二极管，第二开关电路为反并联体二极管的开关管时，本发明实施例提供的PFC整流器如图35a和图35b所示。其中，第一开关电路为二极管D9，第二开关电路为开关管Q8及其反并联的体二极管。

在图35a中，PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感连接直流电源DC的正极，第一母线电容为负母线电容，即电容C6，二极管D9的阳极连接PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点(M点)，二极管D9的阴极连接PFC整流电路中的正母线电容和负母线的电容相连的连接点(N点)。

在图35b中，PFC整流器工作在电池模式下时，PFC电感连接直流电源DC的负极，第一母线电容为正母线电容，即电容C5，二极管D9的阴极连接PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点(M点)，二极管D9的阳极连接PFC整流电路中的正母线电容和负母线的电容相连的连接点(N点)。

当然，图34a或图35b所示的PFC整流器中的二极管D9的两端还可以并联开关，即第一开关电路为二极管与开关的并联结构；第一开关电路还可以为反并联体二极管的开关管。图35a或图35b中的第一续流管192可以为二极管，也可以为二极管与电容的并联结构，还可以为二极管与开关的并联结构，还可以为反并联体二极管的开关管。

本发明实施例提供的不间断电源包括本发明实施例提供的PFC整流器，当然，本发明实施例提供的不间断电源中还可以包括各种逆变拓扑的逆变电路，该逆变电路接收PFC整流器输出的直流电压，并转换为交流电压输出。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括PFC整流电路、第一开关电路以及第二开关电路；

所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，通过所述第一开关电路连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；

所述第一开关电路，用于在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第一母线电容储能时，在所述PFC整流电路中的PFC电感储能的过程中关断，并在所述PFC整流电路中的PFC电感释放能量的过程中导通；

所述第一母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中与第一续流管直接相连的母线电容；所述PFC整流电路中的第一续流管是所述PFC整流电路的两个续流管中与所述PFC整流电路中的第一整流管相连的续流管，所述第一整流管是所述PFC整流电路工作在电池模式下所述PFC整流电路中的两个整流管中与直流电源相连的整流管；在电池模式下时，所述直流电源为所述PFC整流器供电；

所述第二开关电路的一端连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点；所述第二开关电路的另一端连接所述PFC整流电路中的第一续流管与所述PFC整流电路中的第一开关管相连的连接点；所述第一开关管是所述PFC整流电路的两个开关管中与所述第一整流管直接相连的开关管。

2.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述第一开关电路还用于：

在PFC整流器工作在电池模式下、且为所述PFC整流电路中的第二母线电容储能时导通；并在PFC整流器工作在市电模式下时导通；

所述第二母线电容是所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除第一母线电容以外的母线电容。

3.如权利要求2所述的PFC整流器，其特征在于，所述第一开关电路包括开关，或者包括开关管。

4.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述PFC整流电路中的第一续流管为二极管，或者为二极管与电容的并联结构。

5.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述PFC整流电路中的第一续流管为二极管与开关的并联结构；所述第一续流管中的开关在所述PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容储能的过程中PFC电感储存能量时闭合；并在以下两种情况时的任一种情况下断开：所述PFC整流器工作在市电模式、所述PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容储能；

其中，所述第二母线电容为所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除所述第一母线电容以外的母线电容。

6.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述PFC整流电路中的第一续流管为反并联体二极管的开关管；所述第一续流管中的开关管在所述PFC整流器工作在电池模式下为第一母线电容储能的过程中PFC电感储存能量时导通；并在以下两种情况时的任一种情况下关断：所述PFC整流器工作在市电模式、所述PFC整流器工作在电池模式下为第二母线电容储能；

其中，所述第二母线电容为所述PFC整流电路的正母线电容和负母线电容中除所述第一母线电容以外的母线电容。

7.如权利要求1所述的PFC整流器，其特征在于，所述PFC整流电路为单相PFC整流电路，或者为多相PFC整流电路。

8.如权利要求1～7任一项所述的PFC整流器，其特征在于，所述第一开关电路包括二极管；

若所述第一母线电容为所述PFC整流电路中的负母线电容，则所述第一开关电路中的二极管的阴极连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，所述第一开关电路中的二极管的阳极连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点；

若所述第一母线电容为所述PFC整流电路中的正母线电容，则所述第一开关电路中的二极管的阳极连接所述PFC整流电路中的正母线电容和负母线电容相连的连接点，所述第一开关电路中的二极管的阴极连接所述PFC整流电路中的两个开关管相连的连接点。

9.一种不间断电源，其特征在于，包括权利要求1～8任一所述的功率因数校正PFC整流器。