CN204481682U - 一种交错并联pfc开关电源电路 - Google Patents

一种交错并联pfc开关电源电路 Download PDF

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黄绪文
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Abstract

本实用新型公开了一种交错并联PFC开关电源电路，包括交流输入端、直流输出端、全波桥式整流电路、交错并联PFC电路和输出滤波电容，全波桥式整流电路包括4个整流二极管和至少一个可控的开关管，开关管与整流二极管并联。本实用新型通过在整流二极管上并联开关管来降低全波桥式整流电路的损耗，可以在保持PFC电路功率因数和可靠性不变的前提下，有效地提高交错并联PFC开关电源的效率。

Description

一种交错并联PFC开关电源电路
[技术领域]
本实用新型涉及高频开关电源，尤其涉及一种交错并联PFC开关电源电路。
[背景技术]
随着开关电源技术的发展，由于输入谐波电流限制，PFC(power factorcorrection，功率因数校正)电路成为开关电源中不可缺少的一个部分，而开关电源的体积要求越来越小，效率要求越来越高，以此来节省能源。
传统的单管PFC电路如图1所示，相对简单，由整流桥，电感，开关器件，二极管，电解电容组成，因为整流桥的损耗较大，单管PFC效率一般较低。如果要提高效率，无桥PFC是一个很好的选择，典型的无桥PFC电路如图2所示，但是无桥PFC的共模干扰比较大，采用双电感，磁芯利用率较低，且可靠性较低，成本较高。另外，要提高效率，交错并联PFC电路也是一个很好的拓扑选择，典型交错并联PFC电路如图3所示，但是，交错并联PFC电路还存在二极管组成的整流桥，效率仍然有待进一步提高。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种效率较高的交错并联PFC开关电源电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种交错并联PFC开关电源电路，包括交流输入端、直流输出端、全波桥式整流电路、交错并联PFC电路和输出滤波电容，全波桥式整流电路包括4个整流二极管和至少一个可控的开关管，开关管与整流二极管并联。
以上所述的交错并联PFC开关电源电路，包括两个所述的开关管，两个开关管分别与两个整流二极管并联，两个整流二极管是全波桥式整流电路直流流出端的两个整流二极管或是全波桥式整流电路直流流入端的两个整流二极管。
以上所述的交错并联PFC开关电源电路，包括4个所述的开关管，所述的4个开关管分别与4个整流二极管并联。
以上所述的交错并联PFC开关电源电路，所述的开关管是MOS管，MOS管的漏极接整流二极管的阴极，MOS管的源极接整流二极管的阳极。
以上所述的交错并联PFC开关电源电路，所述的开关管由各自的驱动源驱动。
以上所述的交错并联PFC开关电源电路，交错并联PFC电路包括PFC控制芯片和两路PFC电路，PFC电路包括电感、功率开关管和输出二极管；电感的一端接全波桥式整流电路的正极，另一端接输出二极管的阳极，输出二极管的阴极接直流输出端的正极；功率开关管的一端接输出二极管的阳极，另一端接全波桥式整流电路的负极和直流输出端的负极；PFC控制芯片的接地端接全波桥式整流电路的负极，两路PFC电路的功率开关管的控制端分别接PFC控制芯片不同的控制信号输出端。
本实用新型通过在整流二极管上并联开关管来降低全波桥式整流电路的损耗，可以在保持PFC电路功率因数和可靠性不变的前提下，有效地提高交错并联PFC开关电源的效率。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是现有技术单管PFC开关电源电路的原理图。
图2是现有技术无桥PFC开关电源电路的原理图。
图3是现有技术交错并联PFC开关电源电路的原理图。
图4是本实用新型实施例1交错并联PFC开关电源电路的原理图。
图5是本实用新型实施例2交错并联PFC开关电源电路的原理图。
图6是本实用新型实施例3交错并联PFC开关电源电路的原理图。
[具体实施方式]
本实用新型交错并联PFC开关电源电路，包括交流输入端、直流输出端、全波桥式整流电路、交错并联PFC电路和输出滤波电容，全波桥式整流电路包括4个整流二极管和4个可控的MOS管，4个MOS管分别与4个整流二极管并联。即MOS管的漏极接整流二极管的阴极，MOS管的源极接整流二极管的阳极，MOS管由各自的驱动源驱动。
交错并联PFC电路包括PFC控制芯片和两路PFC电路，PFC电路包括电感、功率MOS管和输出二极管；电感的一端接全波桥式整流电路的正极，另一端接输出二极管的阳极，输出二极管的阴极接直流输出端的正极；功率MOS管的一端接输出二极管的阳极，另一端接全波桥式整流电路的负极和直流输出端的负极；PFC控制芯片的接地端接全波桥式整流电路的负极，两路PFC电路的功率MOS管的控制端分别接PFC控制芯片不同的控制信号输出端。
通过在整流二极管上并联MOS管来降低全波桥式整流电路的损耗，可以在保持PFC电路功率因数和可靠性不变的前提下，有效地提高交错并联PFC开关电源的效率。
为了节省成本，全波桥式整流电路可以去掉任意一个与整流二极管并联的MOS管，留下的MOS管分别与4个整流二极管中的相对应二极管并联。
本实用新型实施例1交错并联PFC开关电源电路的结构和原理如图4所示，包括整流二极管D3，D4，D5，D6和MOS管Q3，Q4，Q5，Q6组成的全波桥式整流电路,高频功率MOS管Q1，Q2，升压电感L1，L2，输出二极管D1，D2和输出滤波电容C1。
整流二极管D3，D4，D5，D6和MOS管Q3，Q4，Q5，Q6可以把交流电压整流成脉动的直流电压；Q3并联在D3，Q4并联在D4上，Q5并联在D5，Q6并联在D6上。当交流电压正半周工作时，Q3，Q6导通，Q4，Q5关断。当交流电压负半周工作时，Q4，Q5导通，Q3，Q6关断。然后通过电感L1，L2，高频MOS管Q1，Q2，高频二极管D1,D2把脉动的直流电压变换成稳定的直流电压VPFC,这样就实现了PFC的目的，提高了交错并联PFC的效率。
本实用新型实施例2交错并联PFC开关电源电路的结构和原理如图5所示，包括整流二极管D3，D4，D5，D6和MOS管Q3，Q4组成的全波桥式整流电路,功率MOS管Q1，Q2，升压电感L1，L2，输出二极管D1，D2，输出滤波电容C1。整流二极管D3，D4，D5，D6和MOS管Q3，Q4可以把交流电压整流成脉动的直流电压；Q3并联在D3，Q4并联在D4上。当交流电压正半周工作时，Q3导通，Q4关断。当交流电压负半周工作时，Q4导通，Q3关断。然后通过电感L1，L2，高频功率MOS管Q1，Q2，高频二极管D1,D2把脉动的直流电压变换成稳定的直流电压VPFC,这样就实现了PFC的目的，提高了交错并联PFC的效率。
本实用新型实施例3交错并联PFC开关电源电路的结构和原理如图6所示，包括整流二极管D3，D4，D5，D6和MOS管Q5，Q6组成的全波桥式整流电路,高频功率MOS管Q1，Q2，升压电感L1，L2，输出二极管D1，D2，输出滤波电容C1。整流二极管D3，D4，D5，D6和MOS管Q5，Q6可以把交流电压整流成脉动的直流电压；Q5并联在D5，Q6并联在D6上。当交流电压正半周工作时，Q6导通，Q5关断。当交流电压负半周工作时，Q5导通，Q6关断。然后通过电感L1，L2，高频功率MOS管Q1，Q2，高频二极管D1,D2把脉动的直流电压变换成稳定的直流电压VPFC,这样就实现了PFC的目的，提高了交错并联PFC的效率。
本实用新型以上实施例通过在整流二极管上并联开关管来降低全波桥式整流电路的损耗，可以在保持PFC电路功率因数和可靠性不变的前提下，有效地提高交错并联PFC开关电源的效率。

Claims (6)

1.一种交错并联PFC开关电源电路，包括交流输入端、直流输出端、全波桥式整流电路、交错并联PFC电路和输出滤波电容全波桥式整流电路包括4个整流二极管，其特征在于，全波桥式整流电路包括至少一个可控的开关管，开关管与整流二极管并联。
2.根据权利要求1所述的交错并联PFC开关电源电路，其特征在于，包括两个所述的开关管，两个开关管分别与两个整流二极管并联，两个整流二极管是全波桥式整流电路直流流出端的两个整流二极管或是全波桥式整流电路直流流入端的两个整流二极管。
3.根据权利要求1所述的交错并联PFC开关电源电路，其特征在于，包括4个所述的开关管，所述的4个开关管分别与4个整流二极管并联。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的交错并联PFC开关电源电路，其特征在于，所述的开关管是MOS管，MOS管的漏极接整流二极管的阴极，MOS管的源极接整流二极管的阳极。
5.根据权利要求1或2所述的交错并联PFC开关电源电路，其特征在于，所述的开关管由各自的驱动源驱动。
6.根据权利要求1所述的交错并联PFC开关电源电路，其特征在于，交错并联PFC电路包括PFC控制芯片和两路PFC电路，PFC电路包括电感、功率开关管和输出二极管；电感的一端接全波桥式整流电路的正极，另一端接输出二极管的阳极，输出二极管的阴极接直流输出端的正极；功率开关管的一端接输出二极管的阳极，另一端接全波桥式整流电路的负极和直流输出端的负极；PFC控制芯片的接地端接全波桥式整流电路的负极，两路PFC电路的功率开关管的控制端分别接PFC控制芯片不同的控制信号输出端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107317475A (zh) * 2017-07-10 2017-11-03 遵义师范学院 一种基于sopc的交错并联apfc装置
CN109167524A (zh) * 2018-11-06 2019-01-08 深圳市高益智能电气有限公司 一种三相交直流升降压变换电路及其控制方法

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