CN108768154A - 一种6路交错并联型Boost PFC电路 - Google Patents

一种6路交错并联型Boost PFC电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种6路交错并联型Boost PFC电路，包括Boost电路，多路反激电路，防浪涌电路，UCC28070模块，整流电路，EMI电路。EMI电路输入端与市电相连，输出端与防浪涌电路输入端相连，整流电路的输入端与防浪涌电路输出端相连，输出与Boost电路，Boost电路控制端与UCC28070相连，Boost电路输出400V直流电压，多路反激电路输入端连接Boost输出的DC400V输出端分别给防浪涌电路，Boost电路，UCC28070模块供电。本发明的Boost PFC电路电流纹波小，减小了开关器件应力和升压电感尺寸。

Description

一种6路交错并联型Boost PFC电路
技术领域
本发明属于充电电源技术领域，涉及一种大型大功率的电池充电系统的功率因数校正，具体涉及一种可以采用市电220V/50Hz的交流电转换输出400V直流电，为后级的DC-DC模块提供电压并提高充电器的转化效率，减小对电网的污染。
背景技术
随着电力电子装置的广泛运用，由于一些设备本身工作在非线性状态，会产生大量的谐波，当这些谐波电流进入电力系统时会污染电网。为了符合国际电工委员会(IEC)所提出的IEC61000-4-2标准的谐波标准电流限制，在开关电源的应用中，尽量提高其功率因数并减少在电网上的谐波污染。近年来，电动汽车和备用储能电池站的不断发展，交流电源供电设备所需的功率也在不断的提高，单级Boost PFC已经不能满足要求了。一般在大于1KW或者2KW的大功率场合，都会使用交错式功率因数拓扑，在兼顾功率因数的同时，还能保证合适的磁性元件的设计。
PFC技术可以根据是有含有有源器件分为有源功率因数校正(Active PowerFactor Correction,APFC)和无源功率因数校正(Passive Power Factor Correction,PPFC)。为了在大功率的应用场合使用，主要讨论有源功率因数校正。其采用的拓扑结构大致分为BUCK型变换器、Boost型变换器、Buck-Boost型变换器、Cuk型变换器、Zeta型变换器、Sepic型变换器，还有无桥PFC电路。由于Boost型拓扑结构的APFC具有较宽的输入交流电压范围，便于设计EMI滤波等优点，芯片厂商也多采用Boost型拓扑结构。
故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种6路交错并联型Boost PFC电路，用以克服传统功率因数校正电路Boost电感大，输出功率小，电路的开关器件承受电流和电压大，电流纹波大等缺点。
为了克服现有技术的缺陷，本发明的技术方案如下：
一种6路交错并联型Boost PFC电路，包括EMI电路、防浪涌电路、整流电路、Boost电路、多路反激电路和UCC28070模块，其中，EMI电路输入端与市电相连，其输出端与防浪涌电路输入端相连，整流电路的输入端与防浪涌电路输出端相连，其输出端与Boost电路相连接，Boost电路控制端与UCC28070模块相连，Boost电路输出400V直流电压；多路反激电路输入端连接Boost电路输出的400V直流电压，其输出端分别给防浪涌电路，Boost电路和UCC28070模块供电；
所述的EMI电路包括电流过载保护器F1，2个电感L1和L2，7个电容C1-C7，2个电阻R1和R2，其中，电流过载保护器F1一端与市电火线端连接；另一端与电感L1的2脚，电容C1的一端相连；零线与电感L1的1脚，电容C1的另一端相连；电容C2一端与电感L1的3脚相连，电阻R1的一端，电容C2的一端，电感L2的2脚相连，电容C2的另一端与电感L1的4脚，电阻R2的一端，电容C4的一端，电感L2的1脚相连；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端相互连接，电容C3另一端，电容C4的另一端相互连接于大地；电感L2的3脚和电容C5的一端，电容C6的一端连接于输出端VAC-L_OUT，电感L2的4脚和电感C5的另一端，电容C7的一端连接于输出端VAC-N_OUT，电容C6的另一端和电容C7的另一端相互连接于大地；所述的第一电容C1，第二电容C2，第五电容C5为X电容，第三电容C3，第四电容C4，第六电容C6，第七电容C7为Y电容，第一电感L1和第二电感L2为共模电感；
所述防浪涌电路包括1个热敏电阻NTC1，1个继电器P1，2个二极管D1和D2，2个电阻R3和R4,2个电容C8和C9,1个MOS管M0；热敏电阻NTC1的一端与所述EMI电路的输出端VAC-L_OUT相连接，其另一端与输出端VAC-L相连接；继电器P1的1脚和二极管D2的负极，电阻R3的一端连接，2脚和二极管D2的正极，MOS管M0的D脚连接，3脚和AC-L_OUT端连接，4脚悬空，5脚和输出端VAC-L连接，电阻R3的另一端和电阻R4的一端，二极管D1的负极，电容C8的一端连接，二极管的正极和输入电压端VDD相连接，MOS管M0的G脚和电阻R4的另一端，电容C9的一端相连接，MOS管M0的S脚和电容C9的另一端，C8的另一端连接于GND；所述第一二极管D1，第二二极管D2为肖特基二极管，MOS管M0为N沟道MOS场效应晶体；
所述的整流电路包括6个整流桥和1个电容C10，6个整流桥分别为DB1，DB2，DB3，DB4，DB5，DB6；每个整流桥的1脚相连输入端VAL-L，3脚连接输入端VAC-N，2脚连接输出端VIN，4脚连接输出端GND，电容C10为滤波电容正极连接VIN端，负极连接GND；所述电容C10为点解电容；
所述的Boost电路包括6个电感L3-L8，14个二极管D3-D16，12个三极管Q1-Q12，42个电阻R5-R46，6个MOS管M1-M6，1个电容C11；电感L3-L8的一端和二极管D3，D4的正极连接于输入端VIN；L3的另一端和MOS管M1的D端，二极管D5的正极相连接，电感L4的另一端和MOS管M2的D端，二极管D6的正极相连接，电感L5的另一端和MOS管M3的D端，二极管D7的正极相连接，电感L6的另一端和MOS管M4的D端，二极管D8的正极相连接，电感L7的另一端和MOS管M5的D端，二极管D9的正极相连接，电感L8的另一端和MOS管M6的D端，二极管D10的正极相连接；MOS管M1的G端和电阻R6-R8的一端相连接，MOS管M2的G端和电阻R13-R15的一端相连接，MOS管M3的G端和电阻R20-R22的一端相连接，MOS管M4的G端和电阻R27-R29的一端相连接，MOS管M5的G端和电阻R34-R36的一端相连接，MOS管M6的G端和电阻R41-R43的一端相连接；MOS管M1的S端和电阻R8的另一端，R9-R11的一端，三极管Q1的C极相连接于CSA1，MOS管M2的S端和电阻R15的另一端，R16-R18的一端，三极管Q2的C极相连接于CSB1，MOS管M3的S端和电阻R22的另一端，R23-R25的一端，三极管Q3的C极相连接于CSA2，MOS管M4的S端和电阻R29的另一端，R30-R32的一端，三极管Q4的C极相连接于CSB2，MOS管M5的S端和电阻R36的另一端，R37-R39的一端，三极管Q5的C极相连接于CSA3，MOS管M6的S端和电阻R43的另一端，R44-R46的一端，三极管Q6的C极相连接于CSB3；电阻R9-RM11，R16-R18，R23-R25，R30-R32，R37-R39，R44-R46另一端连接于GND；电阻R7的另一端和二极管D11的正极相连，电阻R14的另一端和二极管D12的正极相连，电阻R21的另一端和二极管D13的正极相连，电阻R28的另一端和二极管D14的正极相连，电阻R35的另一端和二极管D15的正极相连，电阻R42的另一端和二极管D16的正极相连；电阻R6的另一端和二极管D11的负极，三极管Q1的E极,三极管Q2的E极相连，电阻R13的另一端和二极管D12的负极，三极管Q3的E极,三极管Q4的E极相连，电阻R20的另一端和二极管D13的负极，三极管Q5的E极,三极管Q6的E极相连，电阻R20的另一端和二极管D13的负极，三极管Q7的E极,三极管Q8的E极相连，电阻R34的另一端和二极管D15的负极，三极管Q9的E极,三极管Q10的E极相连，电阻R41的另一端和二极管D16的负极，三极管Q11的E极,三极管Q12的E极相连；三极管Q1，Q3，Q5，Q7,Q9,Q11的C极连接于12V；三极管Q1的B极和三极管Q2的B极，电阻R5的一端相连接，三极管Q3的B极和三极管Q4的B极，电阻RM12的一端相连接，三极管Q5的B极和三极管Q6的B极，电阻R19的一端相连接，NPN三极管Q7的B极和PNP三极管Q8的B极，电阻R26的一端相连接，三极管Q9的B极和三极管Q10的B极，电阻R33的一端相连接，三极管Q11的B极和三极管Q12的B极，电阻R40的一端相连接；电阻R5的另一端连接脉冲输入端GDA1，电阻R12的另一端连接脉冲输入端GDB1,电阻R19的另一端连接脉冲输入端GDA2,电阻R19的另一端连接脉冲输入端GDA2,电阻R26的另一端连接脉冲输入端GDB2,电阻R33的另一端连接脉冲输入端GDA3,电阻R40的另一端连接脉冲输入端GDB3；二极管D5-D10，D3，D4的负极和输出滤波电容C11的正极连接于输出端VOUT，输出滤波电容的负极连接于GND；所述二极管D3-D10为快恢复二极管，D11-D16为肖特基二极管，三极管Q1，Q3，Q5，Q7，Q9，Q11为NPN三极管，Q2，Q4，Q6，Q8，Q10，Q12为PNP三极管，MOS管M1，M2，M3，M4，M5，M6为N沟道MOS场效应晶体，电阻R9-R11，R16-R18，R23-R25，R30-R32，R37-R39，R44-R46为功率电阻；
所述的多路反激电路包括第一芯片U1，光耦U2，可控精密稳压源U3，二极管D17-D20，电感L9，电阻R47-R54，电容C12-C19，变压器T1；第一芯片U1的三个Drain脚和二极管D19的正极，变压器T1的3脚相连，第一芯片U1的VSTR脚和电阻R52脚的一端相连，电阻R52的另一端和电容C17，电阻R53，变压器的1脚相连于输入端VOUT，电阻C17，电阻R53的另一端和二极管D19的负极相连，第一芯片U1的IPK脚于电阻R51的一端相连，第一芯片U1的FB脚和电容C13的一端，光耦U2的4脚相连，变压器T1的5脚和二极管D18的正极相连，二极管D18的负极和电容C16的正极，二极管D17的正极相连，二极管D17的正极和电容C15的正极，电容C14的一端，第一芯片U1的VCC脚相连于输出端12V，变压器T1的12脚和二极管D20的正极相连，二极管D20和电容C18的正极，电感L9的一端，电阻R50的一端相连于VDD-1，电阻R50的另一端和光耦U2的1脚相连，电感L9的另一端和电容C19的正极，电阻R54的一端，电阻R47的一端相连接于输出端口VDD，电阻R47的另一端和电阻R48的一端，电容C12的一端，可控精密稳压源U3的R脚相连，电容C12和电阻R49的一端相连，电阻R49的另一端和光耦U2的2脚，可控精密稳压源的K脚相连，电阻R48，R54，R51的另一端，可控精密稳压源U3的A脚，电容C13，C14的另一端，电容C15，C16，C18，C19的负极相连；所述二极管D17-D20为肖特基二极管，第一芯片U1型号为FSL126HR，光耦U2型号为PC817，可控精密稳压源U3型号为TL431，电容C15，C16，C18，C19为电解电容，电容C17为瓷片电容，电阻R53为功率电阻；
所述的UCC28070模块包括芯片U4，U5，U6，电阻R55-R93，电容C20-C51；芯片U4的1脚，13脚和电容C20，C31的一端，电阻R68的一端相连接；芯片U4的2脚和PWM1的相连接；芯片U4的3脚，芯片U5的3脚，芯片U6的3脚和电容C21的一端，电阻R55的一端相连接，电阻R55的另一端和电容C22的一端相连接；芯片U4的4脚，芯片U5的4脚，芯片U6的4脚和电阻R57，R56的一端相连接；电阻R56的另一端和电容C23的一端相连接；电容C23的另一端和输入Vout相连接；芯片U4的5脚，芯片U5的5脚，芯片U6的5脚和电阻R58，R59的一端相连接，电阻R58的另一端和输入端VIN相连接；芯片U4的6脚，芯片U5的6脚，芯片U6的6脚和电容C24的一端，电阻R60的一端相连接；芯片U4的7脚和电阻R61的一端相连接；芯片U4的8脚和电阻R65的一端相连接，电阻R65的另一端和电阻R66，R67的一端，电容C28的一端相连接；芯片U4的9脚和电阻R62的一端相连接，电阻R62的另一端和电阻R63，R64的一端，电容C25的一端相连接；芯片U4的10脚，芯片U5的10脚，芯片U6的10脚和电阻R68的另一端，电阻R69的一端；芯片U4的11脚和电阻R76的一端，电容C36的一端相连接，电阻R76的另一端和电容C39的一端相连接；芯片U4的12脚和电阻R79的一端，电容C42的一端相连接，电阻R79的另一端和电容C45的一端相连接；芯片U4的14脚和输出端GDA1相连；芯片U4的15脚和电容C32的一端连接于12V；芯片U4的17脚和输出端GDB1相连；芯片U4的18脚，芯片U5的18脚，芯片U6的18脚和电容C35的一端相连接；芯片U4的19脚和电阻R70的一端相连接；芯片U4的20脚和电阻R73的一端相连接；
芯片U5的1脚，13脚和电容C48，C49的一端相连接；芯片U5的2脚和PWM2的相连接；芯片U5的7脚和电阻R94的一端相连接；芯片U5的8脚和电阻R85的一端相连接，电阻R85的另一端和电阻R86，R87的一端，电容C29的一端相连接；芯片U5的9脚和电阻R82的一端相连接，电阻R82的另一端和电阻R83，R84的一端，电容C26相连接；芯片U5的11脚和电阻R77的一端，电容C37的一端相连接，电阻R77的另一端和电容C40的一端相连接；芯片U5的12脚和电阻R80的一端，电容C43的一端相连接，电阻R80的另一端和电容C46的一端相连接；芯片U55的14脚和输出端GDA2相连；芯片U5的15脚和电容C33的一端连接于12V；芯片U5的17脚和输出端GDB2相连；芯片U5的19脚和电阻R71的一端相连接；芯片U5的20脚和电阻R74的一端相连接；
芯片U6的1脚，13脚和电容C50，C51的一端相连接；芯片U6的2脚和PWM3的相连接；芯片U6的7脚和电阻R95的一端相连接；芯片U6的8脚和电阻R91的一端相连接，电阻R91的另一端和电阻R92，R93的一端，电容C28的一端相连接；芯片U6的9脚和电阻R88的一端相连接，电阻R88的另一端和电阻R89，R90的一端，电容C27的一端相连接；芯片U6的11脚和电阻R78的一端，电容C38的一端相连接，电阻R78的另一端和电容C41的一端相连接；芯片U6的12脚和电阻R81的一端，电容C44的一端相连接，电阻R81的另一端和电容C47的一端相连接；芯片U5的14脚和输出端GDA3相连；芯片U6的15脚和电容C34的一端连接于12V；芯片U6的17脚和输出端GDB3相连；芯片U6的19脚和电阻R72的一端相连接；芯片U6的20脚和电阻R75的一端相连接；电容C20-C51的另一端和电阻R57，R59-R61，R94，R95，R63，R64，R66，R67，R69，R73-R75，R83-R92，的另一端连接到GND；所述芯片U4，U5，U6为UCC28070。
本发明具有的有益效果：
本发明利用更高阶的交错并联构成PFC电路，其中的“交错并联电路”指得是每个开关管的开关周期和占空比相同，但是导通时间是错开的。在多级交错并联电路中Δi1、Δi2、Δi3……分别表示各级输出电感L的电流，Δi表示输入电流纹波，Δi由不同时间段导通的电感电流叠加而成。减少了输入电流的纹波幅值，提高功率因数的同时，简化了EMI设计。
其中k(d)是电感电流纹波比，是总的输入电流纹波与每一级电路电感电流纹波的比值，d是系统电路占空比，N是交错级数。通过公式(1)可知，当交错并联级数越大时，k(d)越小，六级交错并联电路一般<0.2，这也有利于减小电感元件的体积。
最终目的是提高PFC电路的应用功率。比如说一级电路能达到1KW使用功率，通过多级电路的叠加，将应力分摊给各级电路达到更高的功率使用范围，其中需要控制好各级电路的协调工作，设计各级电路合适的工作时间以及占空比。其设计的最主要目的利用微处理器产生的同步信号对PFC模拟芯片的控制，在原有技术上对应用功率参数的提高。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图；
图2为本发明中EMI电路的电路图；
图3为本发明中防浪涌电路的电路图；
图4为本发明中整流电路的电路图；
图5为本发明中Boost电路的电路图；
图6为本发明中多路反激电路的电路图；
图7为本发明中UCC28070模块的电路图；
图8为本发明中微处理器调制产生的同步信号波形图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明提供的技术方案作进一步说明。
现有技术中，提升PFC的使用功率一般从以下方面出发，一是新型功率器件的应用；二是改进电路结构；三是采用多级电路交错并联；四是控制方案的研究。现如今，两级交错并联的功率因数校正已经能处理大多应用场合了，其使用功率能达到5KW，甚至更高。比如TI公司生产的UCC28070芯片，提供两级交错电路设计。然而，如何利用现有两级交错芯片实现多级交错，成为现有技术亟待解决的问题。
本发明的技术构思是利用同步时钟信号，将多块PFC芯片进行结合，比如说将3块UCC28070芯片，通过提供同步信号进行芯片工作时段的分离，因为单块UCC28070芯片提供两级交错电路设计，所以3块芯片就能提供六级交错电路的设计。设计的最主要目的是利用已有成品的基础之上提高PFC电路的应用功率，当然采用多级级交错也带来了其他方面的优点。
为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提出一种6路交错并联型Boost PFC电路，参见图1-7，该电路包括EMI电路、Boost电路、多路反激电路、防浪涌电路、整流电路和UCC28070模块，其中，EMI电路输入端与市电相连，输出端与防浪涌电路输入端相连，整流电路的输入端与防浪涌电路输出端相连，输出与Boost电路，Boost电路控制端与UCC28070相连，Boost电路输出400V直流电压，多路反激电路输入端连接Boost输出的DC400V输出端分别给防浪涌电路，Boost电路，UCC28070模块供电；
所述的EMI电路包括电流过载保护器F1，2个电感L1和L2，7个电容C1-C7，2个电阻R1和R2，电流过载保护器F1一端与市电火线端连接；另一端与电感L1的2脚，电容C1的一端相连；零线与电感L1的1脚，电容C1的另一端相连；电容C2一端与电感L1的3脚相连，电阻R1的一端，电容C2的一端，电感L2的一端相连，电容C2的另一端与电感L1的4脚，电阻R2的一端，电容C4的一端，电感L2的2脚相连；电阻R1和R2的另一端相互连接，电容C3，C4的另一端相互连接于大地；电感L2的3脚和电容C5的一端，电容C6的一端连接于输出端VAC-L_OUT，电感L2的4脚和电感C5的另一端，电容C7的一端连接于输出端VAC-N_OUT，电容C6和C7的另一端相互连接于大地；所述的第一电容C1，第二电容C2，第五电容C5为X电容，第三电容C3，第四电容C4，第六电容C6，第七电容C7为Y电容，第一电感L1和第二电感L2为共模电感；
所述防浪涌电路包括1个热敏电阻NTC1，1个继电器P1，2个二极管D1和D2，2个电阻R3和R4,2个电容C8和C9,1个MOS管M0；热敏电阻NTC1两端分别连输入输出端VAC-L_OUT和VAC-L,继电器P1的1脚和二极管D2的负极，电阻R3的一端连接，2脚和二极管D2的正极，MOS管M0的D脚连接，3脚和输入端AC-L_OUT连接，4脚悬空，5脚和输出端VAC-L连接，电阻R3的另一端和电阻R4的一端，二极管D1的负极，电容C8的一端连接，二极管的正极和输入电压端VDD相连接，MOS管M0的D脚和电阻R4的另一端，电容C9的一端相连接，MOS管M0的S脚和电容C9的另一端，C8的另一端连接于GND；所述第一二极管D1，第二二极管D2为肖特基二极管，MOS管M0为N沟道MOS场效应晶体；
所述的整流电路包括6个整流桥和1个电容C10，6个整流桥DB1，DB2，DB3，DB4，DB5，DB6的1脚相连输入端VAL-L，3脚连接输入端VAC-N，2脚连接输出端VIN，，4脚连接输出端GND，电容C10为滤波电容正极连接VIN端，负极连接GND；所述电容C10为点解电容；
所述的Boost电路包括6个8电感L3-L8，14个二极管D3-D16，12个三极管Q1-Q12，42个电阻R5-R46，6个MOS管M1-M6，1个电容C11；Boost电感L3-L8的一端和二极管D3，D4的正极连接于输入端VIN；L3的另一端和MOS管M1的D端，二极管D5的正极相连接，电感L4的另一端和MOS管M2的D端，二极管D6的正极相连接，电感L5的另一端和MOS管M3的D端，二极管D7的正极相连接，电感L6的另一端和MOS管M4的D端，二极管D8的正极相连接，电感L7的另一端和MOS管M5的D端，二极管D9的正极相连接，电感L8的另一端和MOS管M6的D端，二极管D10的正极相连接；MOS管M1的G端和电阻R6-R8的一端相连接，MOS管M2的G端和电阻R13-R15的一端相连接，MOS管M3的G端和电阻R20-R22的一端相连接，MOS管M4的G端和电阻R27-R29的一端相连接，MOS管M5的G端和电阻R34-R36的一端相连接，MOS管M6的G端和电阻R41-R43的一端相连接；MOS管M1的S端和电阻R8的另一端，R9-R11的一端，三极管Q1的C极相连接于CSA1，MOS管M2的S端和电阻R15的另一端，R16-R18的一端，三极管Q2的C极相连接于CSB1，MOS管M3的S端和电阻R22的另一端，R23-R25的一端，三极管Q3的C极相连接于CSA2，MOS管M4的S端和电阻R29的另一端，R30-R32的一端，三极管Q4的C极相连接于CSB2，MOS管M5的S端和电阻R36的另一端，R37-R39的一端，三极管Q5的C极相连接于CSA3，MOS管M6的S端和电阻R43的另一端，R44-R46的一端，三极管Q6的C极相连接于CSB3；电阻R9-RM11，R16-R18，R23-R25，R30-R32，R37-R39，R44-R46另一端连接于GND；电阻R7的另一端和二极管D11的正极相连，电阻R14的另一端和二极管D12的正极相连，电阻R21的另一端和二极管D13的正极相连，电阻R28的另一端和二极管D14的正极相连，电阻R35的另一端和二极管D15的正极相连，电阻R42的另一端和二极管D16的正极相连；电阻R6的另一端和二极管D11的负极，三极管Q1的E极,三极管Q2的E极相连，电阻R13的另一端和二极管D12的负极，三极管Q3的E极,三极管Q4的E极相连，电阻R20的另一端和二极管D13的负极，三极管Q5的E极,三极管Q6的E极相连，电阻R20的另一端和二极管D13的负极，三极管Q7的E极,三极管Q8的E极相连，电阻R34的另一端和二极管D15的负极，三极管Q9的E极,三极管Q10的E极相连，电阻R41的另一端和二极管D16的负极，三极管Q11的E极,三极管Q12的E极相连；三极管Q1，Q3，Q5，Q7,Q9,Q11的C极连接于12V；三极管Q1的B极和三极管Q2的B极，电阻R5的一端相连接，三极管Q3的B极和三极管Q4的B极，电阻RM12的一端相连接，三极管Q5的B极和三极管Q6的B极，电阻R19的一端相连接，NPN三极管Q7的B极和PNP三极管Q8的B极，电阻R26的一端相连接，三极管Q9的B极和三极管Q10的B极，电阻R33的一端相连接，三极管Q11的B极和三极管Q12的B极，电阻R40的一端相连接；电阻R5的另一端连接脉冲输入端GDA1，电阻R12的另一端连接脉冲输入端GDB1,电阻R19的另一端连接脉冲输入端GDA2,电阻R19的另一端连接脉冲输入端GDA2,电阻R26的另一端连接脉冲输入端GDB2,电阻R33的另一端连接脉冲输入端GDA3,电阻R40的另一端连接脉冲输入端GDB3；二极管D5-D10，D3，D4的负极和输出滤波电容C11的正极连接于输出端VOUT，输出滤波电容的负极连接于GND；所述二极管D3-D10为快恢复二极管，D11-D16为肖特基二极管，三极管Q1，Q3，Q5，Q7，Q9，Q11为NPN三极管，Q2，Q4，Q6，Q8，Q10，Q12为PNP三极管，MOS管M1，M2，M3，M4，M5，M6为N沟道MOS场效应晶体，电阻R9-R11，R16-R18，R23-R25，R30-R32，R37-R39，R44-R46为功率电阻；
所述的多路反激电路包括第一芯片U1，光耦U2，可控精密稳压源U3，二极管D17-D20，电感L9，电阻R47-R54，电容C12-C19，变压器T1；第一芯片U1的三个Drain脚和二极管D19的正极，变压器T1的3脚相连，第一芯片U1的VSTR脚和电阻R52脚的一端相连，电阻R52的另一端和电容C17，电阻R53，变压器的1脚相连于输入端VOUT，电阻C17，电阻R53的另一端和二极管D19的负极相连，第一芯片U1的IPK脚于电阻R51的一端相连，第一芯片U1的FB脚和电容C13的一端，光耦U2的4脚相连，变压器T1的5脚和二极管D18的正极相连，二极管D18的负极和电容C16的正极，二极管D17的正极相连，二极管D17的正极和电容C15的正极，电容C14的一端，第一芯片U1的VCC脚相连于输出端12V，变压器T1的12脚和二极管D20的正极相连，二极管D20和电容C18的正极，电感L9的一端，电阻R50的一端相连于VDD-1，电阻R50的另一端和光耦U2的1脚相连，电感L9的另一端和电容C19的正极，电阻R54的一端，电阻R47的一端相连接于输出端口VDD，电阻R47的另一端和电阻R48的一端，电容C12的一端，可控精密稳压源U3的R脚相连，电容C12和电阻R49的一端相连，电阻R49的另一端和光耦U2的2脚，可控精密稳压源的K脚相连，电阻R48，R54，R51的另一端，可控精密稳压源U3的A脚，电容C13，C14的另一端，电容C15，C16，C18，C19的负极相连；所述二极管D17-D20为肖特基二极管，第一芯片U1型号为FSL126HR，光耦U2型号为PC817，可控精密稳压源U3型号为TL431，电容C15，C16，C18，C19为电解电容，电容C17为瓷片电容，电阻R53为功率电阻；
所述的UCC28070模块包括芯片U4，U5，U6，电阻R55-R93，电容C20-C51；芯片U4的1脚，13脚和电容C20，C31的一端，电阻R68的一端相连接；芯片U4的2脚和PWM1的相连接；芯片U4的3脚，芯片U5的3脚，芯片U6的3脚和电容C21的一端，电阻R55的一端相连接，电阻R55的另一端和电容C22的一端相连接；芯片U4的4脚，芯片U5的4脚，芯片U6的4脚和电阻R57，R56的一端相连接；电阻R56的另一端和电容C23的一端相连接；电容C23的另一端和输入Vout相连接；芯片U4的5脚，芯片U5的5脚，芯片U6的5脚和电阻R58，R59的一端相连接，电阻R58的另一端和输入端VIN相连接；芯片U4的6脚，芯片U5的6脚，芯片U6的6脚和电容C24的一端，电阻R60的一端相连接；芯片U4的7脚和电阻R61的一端相连接；芯片U4的8脚和电阻R65的一端相连接，电阻R65的另一端和电阻R66，R67的一端，电容C28的一端相连接；芯片U4的9脚和电阻R62的一端相连接，电阻R62的另一端和电阻R63，R64的一端，电容C25的一端相连接；芯片U4的10脚，芯片U5的10脚，芯片U6的10脚和电阻R68的另一端，电阻R69的一端；芯片U4的11脚和电阻R76的一端，电容C36的一端相连接，电阻R76的另一端和电容C39的一端相连接；芯片U4的12脚和电阻R79的一端，电容C42的一端相连接，电阻R79的另一端和电容C45的一端相连接；芯片U4的14脚和输出端GDA1相连；芯片U4的15脚和电容C32的一端连接于12V；芯片U4的17脚和输出端GDB1相连；芯片U4的18脚，芯片U5的18脚，芯片U6的18脚和电容C35的一端相连接；芯片U4的19脚和电阻R70的一端相连接；芯片U4的20脚和电阻R73的一端相连接；
芯片U5的1脚，13脚和电容C48，C49的一端相连接；芯片U5的2脚和PWM2的相连接；芯片U5的7脚和电阻R94的一端相连接；芯片U5的8脚和电阻R85的一端相连接，电阻R85的另一端和电阻R86，R87的一端，电容C29的一端相连接；芯片U5的9脚和电阻R82的一端相连接，电阻R82的另一端和电阻R83，R84的一端，电容C26相连接；芯片U5的11脚和电阻R77的一端，电容C37的一端相连接，电阻R77的另一端和电容C40的一端相连接；芯片U5的12脚和电阻R80的一端，电容C43的一端相连接，电阻R80的另一端和电容C46的一端相连接；芯片U55的14脚和输出端GDA2相连；芯片U5的15脚和电容C33的一端连接于12V；芯片U5的17脚和输出端GDB2相连；芯片U5的19脚和电阻R71的一端相连接；芯片U5的20脚和电阻R74的一端相连接；
芯片U6的1脚，13脚和电容C50，C51的一端相连接；芯片U6的2脚和PWM3的相连接；芯片U6的7脚和电阻R95的一端相连接；芯片U6的8脚和电阻R91的一端相连接，电阻R91的另一端和电阻R92，R93的一端，电容C28的一端相连接；芯片U6的9脚和电阻R88的一端相连接，电阻R88的另一端和电阻R89，R90的一端，电容C27的一端相连接；芯片U6的11脚和电阻R78的一端，电容C38的一端相连接，电阻R78的另一端和电容C41的一端相连接；芯片U6的12脚和电阻R81的一端，电容C44的一端相连接，电阻R81的另一端和电容C47的一端相连接；芯片U5的14脚和输出端GDA3相连；芯片U6的15脚和电容C34的一端连接于12V；芯片U6的17脚和输出端GDB3相连；芯片U6的19脚和电阻R72的一端相连接；芯片U6的20脚和电阻R75的一端相连接；电容C20-C51的另一端和电阻R57，R59-R61，R94，R95，R63，R64，R66，R67，R69，R73-R75，R83-R92，的另一端连接到GND；所述芯片U4，U5，U6为UCC28070。
其中，图5中的L3～L8分别为升压电感，M1～M6为开关管，二极管D5～D10构成续流回路，C11为输出电容。一块UCC28070芯片集成了两级交错并联，图7通过轮流控制U3、U4、U5三块UCC28070芯片达到交替导通六级交错电路，通过这种方法将输出总功率等份的分摊在每一路上，使得每路上的承受电流应力减小。在U3芯片的导通周期内，其控制的两个并联升压PFC电路，输出GDB1和GDA1两路控制信号，控制图6中的M1和M2的MOS管驱动信号具有180°的相移。如图7所示，U4、U5和U6三块UCC28070芯片可以构成6路并联Boost驱动。
图7中同步信号PWM1、PWM2和PWM3需利用微处理器调制产生。U4、U5和U6则为三块UCC28070芯片，输入的2号引脚RDM则为外部同步引脚。14引脚的GDA和17引脚的GDB为MOS管驱动引脚。为了提升应用功率，本发明外接一个图腾柱用于MOS管驱动电路。图腾柱由一个NPN三极管如图5中的Q1，Q3，Q5，Q7，Q9，Q11和一个PNP三极管如图5中的Q2，Q4，Q6，Q8，Q10，Q12构成，图8表示了利用微处理器调制产生的同步信号波形图。
图8中，PWM1、PWM2、PWM3分别为U4、U5和U6三块UC28070芯片提供外部时钟同步信号。从图中可以看出首先t0时刻PWM11信号导通，控制U4芯片工作，然后U4芯片控制两级交错并联电路交错导通，t1时刻PWM1信号截止进入死区时间，到t2时刻PWM2信号响应控制U5芯片工作，t3时刻PWM2信号截止进入死区时间，到t4时刻PWM3信号响应控制U6芯片工作，t5时刻PWM3信号截止进入死区时间，到了t6时刻则为一个周期，之后以此循环。以此达到六级交错电路轮流工作的目的。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种6路交错并联型Boost PFC电路，其特征在于，该电路包括EMI电路、防浪涌电路、整流电路、Boost电路、多路反激电路和UCC28070模块，其中，EMI电路输入端与市电相连，其输出端与防浪涌电路输入端相连，整流电路的输入端与防浪涌电路输出端相连，其输出端与Boost电路相连接，Boost电路控制端与UCC28070模块相连，Boost电路输出400V直流电压；多路反激电路输入端连接Boost电路输出的400V直流电压，其输出端分别给防浪涌电路，Boost电路和UCC28070模块供电；
所述的EMI电路包括电流过载保护器F1，2个电感L1和L2，7个电容C1-C7，2个电阻R1和R2，其中，电流过载保护器F1一端与市电火线端连接；另一端与电感L1的2脚，电容C1的一端相连；零线与电感L1的1脚，电容C1的另一端相连；电容C2一端与电感L1的3脚相连，电阻R1的一端，电容C2的一端，电感L2的2脚相连，电容C2的另一端与电感L1的4脚，电阻R2的一端，电容C4的一端，电感L2的1脚相连；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端相互连接，电容C3另一端，电容C4的另一端相互连接于大地；电感L2的3脚和电容C5的一端，电容C6的一端连接于输出端VAC-L_OUT，电感L2的4脚和电感C5的另一端，电容C7的一端连接于输出端VAC-N_OUT，电容C6的另一端和电容C7的另一端相互连接于大地；所述的第一电容C1，第二电容C2，第五电容C5为X电容，第三电容C3，第四电容C4，第六电容C6，第七电容C7为Y电容，第一电感L1和第二电感L2为共模电感；
所述防浪涌电路包括1个热敏电阻NTC1，1个继电器P1，2个二极管D1和D2，2个电阻R3和R4,2个电容C8和C9,1个MOS管M0；热敏电阻NTC1的一端与所述EMI电路的输出端VAC-L_OUT相连接，其另一端与输出端VAC-L相连接；继电器P1的1脚和二极管D2的负极，电阻R3的一端连接，2脚和二极管D2的正极，MOS管M0的D脚连接，3脚和AC-L_OUT端连接，4脚悬空，5脚和输出端VAC-L连接，电阻R3的另一端和电阻R4的一端，二极管D1的负极，电容C8的一端连接，二极管的正极和输入电压端VDD相连接，MOS管M0的G脚和电阻R4的另一端，电容C9的一端相连接，MOS管M0的S脚和电容C9的另一端，C8的另一端连接于GND；所述第一二极管D1，第二二极管D2为肖特基二极管，MOS管M0为N沟道MOS场效应晶体；
所述的整流电路包括6个整流桥和1个电容C10，6个整流桥分别为DB1，DB2，DB3，DB4，DB5，DB6；每个整流桥的1脚相连输入端VAL-L，3脚连接输入端VAC-N，2脚连接输出端VIN，4脚连接输出端GND，电容C10为滤波电容正极连接VIN端，负极连接GND；所述电容C10为点解电容；
所述的Boost电路包括6个电感L3-L8，14个二极管D3-D16，12个三极管Q1-Q12，42个电阻R5-R46，6个MOS管M1-M6，1个电容C11；电感L3-L8的一端和二极管D3，D4的正极连接于输入端VIN；L3的另一端和MOS管M1的D端，二极管D5的正极相连接，电感L4的另一端和MOS管M2的D端，二极管D6的正极相连接，电感L5的另一端和MOS管M3的D端，二极管D7的正极相连接，电感L6的另一端和MOS管M4的D端，二极管D8的正极相连接，电感L7的另一端和MOS管M5的D端，二极管D9的正极相连接，电感L8的另一端和MOS管M6的D端，二极管D10的正极相连接；MOS管M1的G端和电阻R6-R8的一端相连接，MOS管M2的G端和电阻R13-R15的一端相连接，MOS管M3的G端和电阻R20-R22的一端相连接，MOS管M4的G端和电阻R27-R29的一端相连接，MOS管M5的G端和电阻R34-R36的一端相连接，MOS管M6的G端和电阻R41-R43的一端相连接；MOS管M1的S端和电阻R8的另一端，R9-R11的一端，三极管Q1的C极相连接于CSA1，MOS管M2的S端和电阻R15的另一端，R16-R18的一端，三极管Q2的C极相连接于CSB1，MOS管M3的S端和电阻R22的另一端，R23-R25的一端，三极管Q3的C极相连接于CSA2，MOS管M4的S端和电阻R29的另一端，R30-R32的一端，三极管Q4的C极相连接于CSB2，MOS管M5的S端和电阻R36的另一端，R37-R39的一端，三极管Q5的C极相连接于CSA3，MOS管M6的S端和电阻R43的另一端，R44-R46的一端，三极管Q6的C极相连接于CSB3；电阻R9-RM11，R16-R18，R23-R25，R30-R32，R37-R39，R44-R46另一端连接于GND；电阻R7的另一端和二极管D11的正极相连，电阻R14的另一端和二极管D12的正极相连，电阻R21的另一端和二极管D13的正极相连，电阻R28的另一端和二极管D14的正极相连，电阻R35的另一端和二极管D15的正极相连，电阻R42的另一端和二极管D16的正极相连；电阻R6的另一端和二极管D11的负极，三极管Q1的E极,三极管Q2的E极相连，电阻R13的另一端和二极管D12的负极，三极管Q3的E极,三极管Q4的E极相连，电阻R20的另一端和二极管D13的负极，三极管Q5的E极,三极管Q6的E极相连，电阻R20的另一端和二极管D13的负极，三极管Q7的E极,三极管Q8的E极相连，电阻R34的另一端和二极管D15的负极，三极管Q9的E极,三极管Q10的E极相连，电阻R41的另一端和二极管D16的负极，三极管Q11的E极,三极管Q12的E极相连；三极管Q1，Q3，Q5，Q7,Q9,Q11的C极连接于12V；三极管Q1的B极和三极管Q2的B极，电阻R5的一端相连接，三极管Q3的B极和三极管Q4的B极，电阻RM12的一端相连接，三极管Q5的B极和三极管Q6的B极，电阻R19的一端相连接，NPN三极管Q7的B极和PNP三极管Q8的B极，电阻R26的一端相连接，三极管Q9的B极和三极管Q10的B极，电阻R33的一端相连接，三极管Q11的B极和三极管Q12的B极，电阻R40的一端相连接；电阻R5的另一端连接脉冲输入端GDA1，电阻R12的另一端连接脉冲输入端GDB1,电阻R19的另一端连接脉冲输入端GDA2,电阻R19的另一端连接脉冲输入端GDA2,电阻R26的另一端连接脉冲输入端GDB2,电阻R33的另一端连接脉冲输入端GDA3,电阻R40的另一端连接脉冲输入端GDB3；二极管D5-D10，D3，D4的负极和输出滤波电容C11的正极连接于输出端VOUT，输出滤波电容的负极连接于GND；所述二极管D3-D10为快恢复二极管，D11-D16为肖特基二极管，三极管Q1，Q3，Q5，Q7，Q9，Q11为NPN三极管，Q2，Q4，Q6，Q8，Q10，Q12为PNP三极管，MOS管M1，M2，M3，M4，M5，M6为N沟道MOS场效应晶体，电阻R9-R11，R16-R18，R23-R25，R30-R32，R37-R39，R44-R46为功率电阻；
所述的多路反激电路包括第一芯片U1，光耦U2，可控精密稳压源U3，二极管D17-D20，电感L9，电阻R47-R54，电容C12-C19，变压器T1；第一芯片U1的三个Drain脚和二极管D19的正极，变压器T1的3脚相连，第一芯片U1的VSTR脚和电阻R52脚的一端相连，电阻R52的另一端和电容C17，电阻R53，变压器的1脚相连于输入端VOUT，电阻C17，电阻R53的另一端和二极管D19的负极相连，第一芯片U1的IPK脚于电阻R51的一端相连，第一芯片U1的FB脚和电容C13的一端，光耦U2的4脚相连，变压器T1的5脚和二极管D18的正极相连，二极管D18的负极和电容C16的正极，二极管D17的正极相连，二极管D17的正极和电容C15的正极，电容C14的一端，第一芯片U1的VCC脚相连于输出端12V，变压器T1的12脚和二极管D20的正极相连，二极管D20和电容C18的正极，电感L9的一端，电阻R50的一端相连于VDD-1，电阻R50的另一端和光耦U2的1脚相连，电感L9的另一端和电容C19的正极，电阻R54的一端，电阻R47的一端相连接于输出端口VDD，电阻R47的另一端和电阻R48的一端，电容C12的一端，可控精密稳压源U3的R脚相连，电容C12和电阻R49的一端相连，电阻R49的另一端和光耦U2的2脚，可控精密稳压源的K脚相连，电阻R48，R54，R51的另一端，可控精密稳压源U3的A脚，电容C13，C14的另一端，电容C15，C16，C18，C19的负极相连；所述二极管D17-D20为肖特基二极管，第一芯片U1型号为FSL126HR，光耦U2型号为PC817，可控精密稳压源U3型号为TL431，电容C15，C16，C18，C19为电解电容，电容C17为瓷片电容，电阻R53为功率电阻；
所述的UCC28070模块包括芯片U4，U5，U6，电阻R55-R93，电容C20-C51；芯片U4的1脚，13脚和电容C20，C31的一端，电阻R68的一端相连接；芯片U4的2脚和PWM1的相连接；芯片U4的3脚，芯片U5的3脚，芯片U6的3脚和电容C21的一端，电阻R55的一端相连接，电阻R55的另一端和电容C22的一端相连接；芯片U4的4脚，芯片U5的4脚，芯片U6的4脚和电阻R57，R56的一端相连接；电阻R56的另一端和电容C23的一端相连接；电容C23的另一端和输入Vout相连接；芯片U4的5脚，芯片U5的5脚，芯片U6的5脚和电阻R58，R59的一端相连接，电阻R58的另一端和输入端VIN相连接；芯片U4的6脚，芯片U5的6脚，芯片U6的6脚和电容C24的一端，电阻R60的一端相连接；芯片U4的7脚和电阻R61的一端相连接；芯片U4的8脚和电阻R65的一端相连接，电阻R65的另一端和电阻R66，R67的一端，电容C28的一端相连接；芯片U4的9脚和电阻R62的一端相连接，电阻R62的另一端和电阻R63，R64的一端，电容C25的一端相连接；芯片U4的10脚，芯片U5的10脚，芯片U6的10脚和电阻R68的另一端，电阻R69的一端；芯片U4的11脚和电阻R76的一端，电容C36的一端相连接，电阻R76的另一端和电容C39的一端相连接；芯片U4的12脚和电阻R79的一端，电容C42的一端相连接，电阻R79的另一端和电容C45的一端相连接；芯片U4的14脚和输出端GDA1相连；芯片U4的15脚和电容C32的一端连接于12V；芯片U4的17脚和输出端GDB1相连；芯片U4的18脚，芯片U5的18脚，芯片U6的18脚和电容C35的一端相连接；芯片U4的19脚和电阻R70的一端相连接；芯片U4的20脚和电阻R73的一端相连接；芯片U5的1脚，13脚和电容C48，C49的一端相连接；芯片U5的2脚和PWM2的相连接；芯片U5的7脚和电阻R94的一端相连接；芯片U5的8脚和电阻R85的一端相连接，电阻R85的另一端和电阻R86，R87的一端，电容C29的一端相连接；芯片U5的9脚和电阻R82的一端相连接，电阻R82的另一端和电阻R83，R84的一端，电容C26相连接；芯片U5的11脚和电阻R77的一端，电容C37的一端相连接，电阻R77的另一端和电容C40的一端相连接；芯片U5的12脚和电阻R80的一端，电容C43的一端相连接，电阻R80的另一端和电容C46的一端相连接；芯片U55的14脚和输出端GDA2相连；芯片U5的15脚和电容C33的一端连接于12V；芯片U5的17脚和输出端GDB2相连；芯片U5的19脚和电阻R71的一端相连接；芯片U5的20脚和电阻R74的一端相连接；
芯片U6的1脚，13脚和电容C50，C51的一端相连接；芯片U6的2脚和PWM3的相连接；芯片U6的7脚和电阻R95的一端相连接；芯片U6的8脚和电阻R91的一端相连接，电阻R91的另一端和电阻R92，R93的一端，电容C28的一端相连接；芯片U6的9脚和电阻R88的一端相连接，电阻R88的另一端和电阻R89，R90的一端，电容C27的一端相连接；芯片U6的11脚和电阻R78的一端，电容C38的一端相连接，电阻R78的另一端和电容C41的一端相连接；芯片U6的12脚和电阻R81的一端，电容C44的一端相连接，电阻R81的另一端和电容C47的一端相连接；芯片U5的14脚和输出端GDA3相连；芯片U6的15脚和电容C34的一端连接于12V；芯片U6的17脚和输出端GDB3相连；芯片U6的19脚和电阻R72的一端相连接；芯片U6的20脚和电阻R75的一端相连接；电容C20-C51的另一端和电阻R57，R59-R61，R94，R95，R63，R64，R66，R67，R69，R73-R75，R83-R92，的另一端连接到GND；所述芯片U4，U5，U6为UCC28070。
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