CN1389014A - 适合于功率因数校正的整流器电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适合于功率因数校正的整流器电路,其包含桥接装置中的第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四(D4)二极管、一个电感(L1)和一个电容(C1),其中桥接装置的第一电极(10)和第二电极(12)与至少具有交流电压部分的电源(U)连接,并且电感(L1)串联于第三电极(14)和第四电极(16)布置,其中电容(C1)连接在第一电极(10)和第二电极(12)之间,并且四个二极管(D1、D2、D3、D4)中的二个二极管作为快速二极管形成。

Description

适合于功率因数校正的整流器电路
                         技术领域
本发明涉及适合于功率因数校正的整流器电路，包含桥接装置中的第一、第二、第三和第四二电极管、一个电感和一个电容，其中桥接装置的第一和第二电极与具有至少交流电压部分的电源连接，并且电感串联于第三或第四电极布置
                         技术状况
从现技术状况中已知了如此的装置并且例如在图1a置1d中描述。
                     本发明的描述
关于在图1a至1d中的电路介绍以本发明为基础的难点。从2001年以来对于少于25W网络功率的系统也规定了根据1000-3-2的网络电流谐波的遵守。一直持续增长的灯类型的数目要求使用电子驱动设备，其第二级在无线干扰滤波器之后是电源整流器。为了遵守IEC1000-3-2要求功率因数校正、简略的KFC(功率系数修正)。图1a指出了从现技术状况中已知的电源整流器，其是为了后面的功率校正设计的。对此电源整流器包含在桥接装置中的四个二电极管D1至D4。桥接装置包含第一电极10、第二电极12、第三电极14和第四电极16，其中电极10和12与具有至少交流电压部分的电源连接。电极14和16经过电容C1彼此连接，其中电容量C1主要是小的，特别处于几十nF范围内。电极16连接在地上，二在电极14上首先连接一个二极管D5，在其后面连接一个电感L1。箭头18指向另外的电路方向，其中在箭头方向上特别跟随一个较大的存储电容，其向驱动设备提供直流电压。这是特别有益的，正如当前描述的，电源整流器连接在一个电感上，以便适当地加载电源整流器。在PFC电路中此外(没有描述)存在至少一个高频时钟开关元件，其如此控制网络电流，即尽可能正比于电压，在大多数情况下也是正弦形的。
PFC功能的缺点是，高频开关元件的操作电压经过电感L1起振并且反向电流可以说错误-流经电源整流器。因为这引起，通过反向电流对电容C1充电，并且因此在来自网络的电流中产生电流孔，也就是说对于确定的持续时间不能取出电流。因此这是可能的，在缓慢的网络二极管D1至D4中断开反向电流的期间大约相当于在PFC电路中高频时钟开关元件的半个周期时间。作为对策在具有二极管D1至D4的电源整流器的输出端上在小电容C1的连接点后面连接一个附加、可是快速的二极管D5串联于PFC电感。
方框20合成这样的元件，该元件是PFC电路的组成部分。
图1b指出了简单修改的变体，在该变体中快速二极管D5连接在电极16和地之间，而电感直接与电极14连接。在根据图1c的电路中电极16经过电感L1与地连接，而在电极14上布置快速二极管D5。在根据图1d的电路中由快速二极管D5和L1形成的串联电路布置在电极16和地之间。
以这些从现技术情况中已知的电路为出发点本发明基于这个任务，如此改进根据类别的整流器电路，即以较少的元件实现该整流器电路，特别是可以放弃二极管D5。
通过具有权利要求1的特征的整流器电路解决这个任务。
本发明基于这种想法，可以以此替换二极管D5，即整流器的四个二极管中的二个作为快速二极管形成，其中电容C1连接在第一和第二电极之间。通过这种措施可以取消第五二极管。由此得出另外的优点，电容同时用作无线干扰的x电容器。
在一个特别优选的实施形式中由第一和第二分电容的串联电路形成电容C1，其中第一和第二分电容的连接点与桥接装置的第三或第四电极连接。这种措施提供这样的优点，因此还可以可靠定义与HF电压有关的各个电位。对此在二个分电容之间的连接点优选地连接在这个电极上，该电极是二个缓慢二极管的公共端。
不依赖于是否电容C1划分为分电容或不，能够实现下面四个特别优选的实施形式：
对此在第一和第三电极之间连接第一二极管、在第一和第四电极之间连接第二二极管、在第四和第二电极之间连接第三二极管和在第二和第三电极之间连接第四二极管。第一实施形式的特征在于，第一和第四二极管作为快速二极管形成，电感串联于第三电极布置并且第四电极与地连接。在第二实施形式中，第二和第三二极管作为快速二极管形成，电感串联于第三电极布置并且第四电极与地连接。在第三实施形式中，第一和第四二极管作为快速二极管形成，电感串联于第四电极布置并且第四电极经过电感与地连接。在第四实施形式中，第二和第三二极管作为快速二极管形成，电感串联于第四电极布置并且第四电极与地连接。没有明确作为快速二极管形成的二极管可以作为缓慢二极管形成。
快速二极管对此意味着，断路反向电流的持续时间为10ns至100ns。当断路反向电流的持续时间在1μs和20μs之间时是缓慢二极管。
从属权利要求中得出另外的有益实施形式。
                         图的描述
下面参考附图详细描述本发明的多个实施例。图示：
图1a至1d四个适合于功率因数校正的、从现技术状况中已知的整流器电路；
图2a至2d四个适合于功率因数校正、具有单个电容C1的根据本发明的整流器电路；
图3a至3d四个另外适合于功率因数校正的根据本发明的整流器电路，在这些电路中通过二个分电容实现电容C1，其中二个电容的中间点与桥接装置的第三或第四电极连接。
根据本发明的实施形式例如在图2a至3d中描述。对此根据图2a和3a的实施形式源出于图1a，根据图2b和3b的实施形式源出于图1b，根据图2c和3c的实施形式源出于图1c，根据图2d和3d的实施形式源出于图1d。在图2a至2d和图3a至3d中的元件与在图1a至1d中元件一致，具有相同的参考符号并且因此不再解释。
图2a至2d的实施形式与根据图1a至1d的实施形式的区别在于，二个在方框22中与电感L1组合为PFC电路的部件的二极管分别作为快速二极管实现，并且电容C1现在布置在第一电极10和第二电极12之间。
在图3a至3d中描述的实施形式与根据图2a至2d的实施形式的区别在于，通过二个分电容C2和C3实现电容C1，其中分电容C2和C3的连接点与这个电极连接，该电极与这样二个二极管具有公共点，这二个二极管不必作为快速二极管形成，也就是说没有布置在方框22中的二个二极管。

Claims (7)

1.适合于功率因数校正的整流器电路，包含桥接装置中的第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四(D4)二极管、一个电感(L1)和一个电容(C1)，其中桥接装置的第一电极(10)和第二电极(12)与至少具有交流电压部分的电源(u)连接，并且电感(L1)串联于第三电极(14)和第四电极(16)布置，
其特征在于，
电容(C1)连接在第一电极(10)和第二电极(12)之间，并且四个二极管(D1、D2、D3、D4)中的二个二极管作为快速二极管形成。
2.按照权利要求1的整流器电路，其特征在于，由第一分电容(C2)和第二分电容(C3)的串联电路形成电容(C1)，其中第一分电容(C2)和第二分电容(C3)的连接点与桥接装置的第三电极(14)和第四电极(16)连接。
3.按照权利要求2的整流器电路，其特征在于，第一分电容(C2)和第二分电容(C3)的连接点与不作为快速二极管形成的二极管的连接点连接。
4.按照权利要求1至3之一的整流器电路，其特征在于，第一二极管(D1)连接在第一电极(10)和第三电极(14)之间，第二二极管(D2)连接在第一电极(10)和第四电极(16)之间，第三二极管(D3)连接在第四电极(16)和第二电极(12)之间，第四二极管(D4)连接在第二电极(12)和第三电极(14)之间，
其中第一二极管(D1)和第四二极管(D4)作为快速二极管形成，电感(L1)串联于第三电极(14)布置并且第四电极(16)与地连接。
5.按照权利要求1至3之一的整流器电路，其特征在于，第一二极管(D1)连接在第一电极(10)和第三电极(14)之间，第二二极管(D2)连接在第一电极(10)和第四电极(16)之间，第三二极管(D3)连接在第四电极(16)和第二电极(12)之间，第四二极管(D4)连接在第二电极(12)和第三电极(14)之间，
其中第二二极管(D2)和第三二极管(D3)作为快速二极管形成，电感(L1)串联于第三电极(14)布置并且第四电极(16)与地连接。
6.按照权利要求1至3之一的整流器电路，其特征在于，第一二极管(D1)连接在第一电极(10)和第三电极(14)之间，第二二极管(D2)连接在第一电极(10)和第四电极(16)之间，第三二极管(D3)连接在第四电极(16)和第二电极(12)之间，第四二极管(D4)连接在第二电极(12)和第三电极(14)之间，
其中第一二极管(D1)和第四二极管(D4)作为快速二极管形成，电感(L1)串联于第四电极(16)布置并且第四电极(16)经过电感(L1)与地连接。
7.按照权利要求1至3之一的整流器电路，其特征在于，第一二极管(D1)连接在第一电极(10)和第三电极(14)之间，第二二极管(D2)连接在第一电极(10)和第四电极(16)之间，第三二极管(D3)连接在第四电极(16)和第二电极(12)之间，第四二极管(D4)连接在第二电极(12)和第三电极(16)之间，
其中第二二极管(D2)和第三二极管(D3)作为快速二极管形成，电感(L1)串联于第四电极(16)布置并且第四电极(16)经过电感(L1)与地连接。
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