CN217935450U - 一种兼容单相、三相交流、直流输入的pfc电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，包括：输入端、滤波模块、二极管整流模块和双向开关模块，设置在所述输入端、所述滤波模块和所述双向开关模块之间的第一开关模块、设置在所述滤波模块和所述输入端之间的第二开关模块、设置在所述二极管整流模块中的第三开关模块、电连接所述输入端以检测输入电压类型的检测模块以及基于所述输入电压类型控制所述第一‑第三开关模块动作以接收单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压的控制模块。本实用新型可以采用同一个电路，兼容单相、三相交流、直流输入，并根据实际输入切换成相应拓扑，实现一机三用，从而降低减小设备体积和使用成本，扩展设备应用场景。

Description

一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路

技术领域

本实用新型涉及功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）电路领域，更具体地说，涉及一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路。

背景技术

目前直流充电的主流模式还是固定充电场所即建设充电站，充电桩将三相电网交流电转换为车辆需求的直流电对车辆进行充电，其特点是功率大充电成本经济，但对于需要移动充电的场景，充电设备可能没有条件取用三相电，这时就需要能将单相电或者电池直流电转换成车辆需求直流电的充电模块。目前的充电模块采用的PFC电路，通常只能适用于单相交流、三相交流或者直流输入，因此针对不同的输入需要采用不同的PFC电路。因此，对于需要同时满足单相、三相交流、直流输入的场合，需要设置多套PFC电路，造成器件体积过大，成本高企。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可以兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，从而降低减小设备体积，扩展设备应用场景，并且降低使用成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，包括：输入端、滤波模块、二极管整流模块和双向开关模块，设置在所述输入端、所述滤波模块和所述双向开关模块之间的第一开关模块、设置在所述滤波模块和所述输入端之间的第二开关模块、以及设置在所述二极管整流模块中的第三开关模块、电连接所述输入端以检测输入电压类型的检测模块以及基于所述输入电压类型控制所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述第三开关模块动作以接收单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压的控制模块。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，所述输入端包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述滤波模块包括第一滤波单元、第二滤波单元和第三滤波单元，所述二极管整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述双向开关模块包括第一双向开关单元、第二双向开关单元和第三双向开关单元。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，所述第一开关模块包括第一单刀单掷开关、第一单刀双掷开关、第二单刀单掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀单掷开关、第三单刀双掷开关；

所述第一单刀单掷开关的第一端连接所述第一输入端、第二端连接所述第二滤波单元的第一端，所述第二滤波单元的第二端连接所述第二双向开关单元的第一端，所述第二单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第一单刀双掷开关的第二静触点，所述第一单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一滤波单元的第二端和所述第一双向开关单元的第一端，所述第一单刀双掷开关的动触头连接所述第一双向开关单元的第二端；

所述第二单刀双掷开关的动触头连接所述第二双向开关单元的第二端、第一静触点连接所述第二双向开关单元的第一端和所述第二滤波单元的第二端、第二静触点连接所述第二开关模块；

所述第三单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第三单刀双掷开关的第二静触点，所述第三单刀单掷开关的第一静触点连接所述第三滤波单元的第二端和所述第三双向开关单元的第一端，所述第三单刀双掷开关的动触头连接所述第三双向开关单元的第二端；

所述第一滤波单元的第一端连接所述第一输入端，所述第三滤波单元的第一端连接所述第二开关模块。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，所述第二开关模块包括第四单刀双掷开关和第五单刀双掷开关；

所述第四单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一输入端、第二静触点连接所述第三输入端、动触头连接所述第三滤波单元的第一端，所述第五单刀双掷开关的动触头连接所述第二输入端、第一静触点连接所述第二滤波单元的第一端、第二静触点连接所述第一开关模块。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，所述第三开关模块包括第六单刀双掷开关、第七单刀双掷开关和第八单刀双掷开关；

所述第六单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一二极管的阳极、第二静触点连接所述第一开关模块、动触头连接所述第四二极管的阴极，所述第七单刀双掷开关的第一静触点连接所述第二二极管的阳极、第二静触点连接所述第二开关模块、动触头连接所述第五二极管的阴极，所述第八单刀双掷开关的第一静触点连接所述第三二极管的阳极、第二静触点连接所述第一开关模块、动触头连接所述第六二极管的阴极；

所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极彼此连接，所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极彼此连接。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，所述第一双向开关单元、所述第二双向开关单元和所述第三双向开关单元分别包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的第一端分别接收控制信号、所述第一开关管的第一端连接对应的滤波单元，所述第三开关管的第一端连接所述第一开关模块，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第二端，所述第三开关管的第二端连接所述第四开关管的第二端，所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第二端彼此连接。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，所述第一滤波单元、所述第二滤波单元和所述第三滤波单元分别包括至少一个滤波电感。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，进一步包括第一熔断器、第二熔断器和第三熔断器，所述第一熔断器设置在所述第一输入端和所述第一滤波电感之间，所述第二熔断器设置在所述第二输入端和所述第二滤波电感之间，所述第三熔断器设置在所述第三输入端和所述第三滤波电感之间，所述第四输入端接地。

在本实用新型所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路中，进一步包括第一输出电容和第二输出电容，所述第一输出电容和所述第二输出电容串联后设置在所述二极管整流模块的两个输出端之间，所述第一输出电容和所述第二输出电容的连接点连接所述双向开关模块。

本实用新型解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，包括：第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一滤波单元、第二滤波单元、第三滤波单元、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一双向开关单元、第二双向开关单元、第三双向开关单元、开关模块、检测输入电压类型的检测模块以及基于所述输入电压类型控制所述开关模块的控制模块；

所述开关模块包括第一单刀单掷开关、第一单刀双掷开关、第二单刀单掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀单掷开关、第三单刀双掷开关、第四单刀双掷开关、第五单刀双掷开关、第六单刀双掷开关、第七单刀双掷开关和第八单刀双掷开关；

所述第一单刀单掷开关的第一端连接所述第一输入端、第二端连接所述第二滤波单元的第一端，所述第二滤波单元的第二端连接所述第二双向开关单元的第一端，所述第二单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第一单刀双掷开关的第二静触点，所述第一单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一滤波单元的第二端和所述第一双向开关单元的第一端，所述第一单刀双掷开关的动触头连接所述第一双向开关单元的第二端；所述第二单刀双掷开关的动触头连接所述第二双向开关单元的第二端、第一静触点连接所述第二双向开关单元的第一端和所述第二滤波单元的第二端、第二静触点连接所述第五单刀双掷开关的第二静触点；所述第三单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第三单刀双掷开关的第二静触点，所述第三单刀单掷开关的第一静触点连接所述第三滤波单元的第二端和所述第三双向开关单元的第一端，所述第三单刀双掷开关的动触头连接所述第三双向开关单元的第二端；

所述第四单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一输入端、第二静触点连接所述第三输入端、动触头连接所述第三滤波单元的第一端，所述第五单刀双掷开关的动触头连接所述第二输入端、第一静触点连接所述第二滤波单元的第一端；

所述第六单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一二极管的阳极、第二静触点连接所述第二单刀单掷开关的第二端和所述第一单刀双掷开关的第二静触点、动触头连接所述第四二极管的阴极，所述第七单刀双掷开关的第一静触点连接所述第二二极管的阳极、第二静触点连接所述第五单刀双掷开关的第二静触点和所述第二单刀双掷开关的第二静触点、动触头连接所述第五二极管的阴极，所述第八单刀双掷开关的第一静触点连接所述第三二极管的阳极、第二静触点连接所述第三单刀单掷开关的第二端和所述第六单刀双掷开关的第二静触点、动触头连接所述第六二极管的阴极；

所述第一滤波单元的第一端连接所述第一输入端，所述第三滤波单元的第一端连接所述开关模块；所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极彼此连接，所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极彼此连接。

通过采用本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，可以采用同一个电路，兼容单相、三相交流、直流输入，并根据实际输入切换成相应拓扑，可以实现一机三用，因此可以降低减小设备体积，扩展设备应用场景，并且降低使用成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路的一个优选实施例的原理框图；

图2是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路的优选实施例的电路图；

图3是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路在输入电压为三相交流输入时的等效电路图；

图4是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路在输入电压为单相交流输入时的等效电路图；

图5是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路在输入电压为单相直流输入时的等效电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型涉及一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，包括输入端、滤波模块、二极管整流模块和双向开关模块，设置在所述输入端、所述滤波模块和所述双向开关模块之间的第一开关模块、设置在所述滤波模块和所述输入端之间的第二开关模块、以及设置在所述二极管整流模块中的第三开关模块、电连接所述输入端以检测输入电压类型的检测模块以及基于所述输入电压类型控制所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述第三开关模块动作以接收单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压的控制模块。在此，本实用新型的发明点在于兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路的设计。通过采用本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，可以采用同一个电路，兼容单相、三相交流、直流输入，并根据实际输入切换成相应拓扑，可以实现一机三用，因此可以降低减小设备体积，扩展设备应用场景，并且降低使用成本。

图1是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路的一个优选实施例的原理框图。如图1所示，所述兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路包括输入端100、滤波模块200、二极管整流模块300和双向开关模块400，设置在所述输入端100、所述滤波模块200和所述双向开关模块400之间的第一开关模块500、设置在所述滤波模块200和所述输入端100之间的第二开关模块600、以及设置在所述二极管整流模块300中的第三开关模块700、电连接所述输入端100以检测输入电压类型的检测模块800以及基于所述输入电压类型控制所述第一开关模块500、所述第二开关模块600和所述第三开关模块700动作以接收单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压的控制模块900。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述输入端包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述滤波模块200包括第一滤波单元、第二滤波单元和第三滤波单元，所述二极管整流模块300包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述双向开关模块400包括第一双向开关单元、第二双向开关单元和第三双向开关单元。在此，所述第一输入端-第四输入端可以分别对应三相火线和零线，而每个滤波单元可以包括至少一个滤波电感。每个双向开关单元可以包括至少一组两个开关管，优选包括并联的两组四个开关管。所述二极管整流模块300的六个二极管可以形成两个三相整流半桥。所述第一开关模块500、所述第二开关模块600和所述第三开关模块700可以包括任何适合的开关器件，其中每个开关器件可以在所述控制模块900的控制和驱动下开关。

所述检测模块800可以采用任何已知的电压检测电路，其可以用于检测每个输入端是否有电压输入，并反馈检测结果给控制模块900。所述控制模块900可以包括处理器，其根据检测模块800的检测结果，判断输入电压的类型，例如如果每个输入端都有电压输入，那么是三相交流输入电压，如果只要一个输入端有电压输入，那么是单相交流输入电压或者直流输入电压，根据电压是否有正负变化，可以判断是单相交流输入电压还是直流输入电压。在此检测模块800可以采用本领域中任何已知的检测电路或者芯片，也可以采用装载任何已知电压检测判断软件的处理器。

所述控制模块900可以基于所述输入电压类型生成对应的控制信号，控制所述第一开关模块500、所述第二开关模块600和所述第三开关模块700中的每个开关器件。在此，本领域技术人员知悉，对于开关器件的开关控制，可以采用本领域中的任何已知方案。例如如果开关器件是如继电器、接触器等机械开关，那么控制模块900可以是处理器。而如果所述开关器件是功率电子开关，如SCR(可控硅)、MOSFET(高压金属氧化物硅场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、GTO(可关断晶闸管)、BJT(双极结型晶体管)、JFET(结型场效应晶体管)等电子开关或这些电子开关所组成的组合开关、集成电子开关模块；或者是集成的机械开关，那么所述控制模块900还可以包括对应的驱动控制电路。在此，所述控制模块900也可以采用本领域中已知的任何适合的技术方案构造。

所述控制模块900根据检测结果输出驱动信号和控制信号，控制所述第一开关模块500、所述第二开关模块600和所述第三开关模块700中的每个开关器件的通断，从而将三相火线中的任一相的火线接入三相PFC功率模块以进入单相工作模式，或将三相火线均接入三相PFC功率模块以进入三相工作模式，这样，通过采用本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，可以采用同一个电路，兼容单相、三相交流、直流输入，并根据实际输入切换成相应拓扑，可以实现一机三用，因此可以降低减小设备体积，扩展设备应用场景，并且降低使用成本。

图2是本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路的优选实施例的电路图。结合图1-图2可知，所述兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路包括输入端100、滤波模块200、二极管整流模块300和双向开关模块400，设置在所述输入端100、所述滤波模块200和所述双向开关模块400之间的第一开关模块500、设置在所述滤波模块200和所述输入端100之间的第二开关模块600、以及设置在所述二极管整流模块300中的第三开关模块700、电连接所述输入端100以检测输入电压类型的检测模块800以及基于所述输入电压类型控制所述第一开关模块500、所述第二开关模块600和所述第三开关模块700动作以接收单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压的控制模块900。

如图2所示，所述输入端包括第一输入端1、第二输入端2、第三输入端3和第四输入端4。在不同的输入，即单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压输入时，各个输入端对应的功能如下表1所示。

表1

输入电压类型	第一输入端1	第二输入端2	第二输入端2	第四输入端4
					三相交流输入	LA	LB	LC	PE
单相交流输入	L	N	/	PE
					直流输入	DC+	DC-	/	PE

进一步如图2所示，所述滤波模块200包括滤波电感L1-L3。所述二极管整流模块300包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D11、二极管D21和二极管D22。所述双向开关模块400包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q11和开关管Q21构成的第一双向开关单元，开关管Q3、开关管Q4、开关管Q31和开关管Q41构成的第二双向开关单元，以及开关管Q5、开关管Q6、开关管Q51和开关管Q61构成的第三双向开关单元。所述第一开关模块500包括单刀单掷开关K1、单刀双掷开关SA1、单刀单掷开关K2、单刀双掷开关SB1、单刀单掷开关K21、单刀双掷开关SC1。所述第二开关模块600包括单刀双掷开关S1和单刀双掷开关S2。所述第三开关模块700包括单刀双掷开关SA、单刀双掷开关SB和单刀双掷开关SC。

在此，所述开关管Q1-Q6可以采用任何适合的开关管，例如MOSFET(高压金属氧化物硅场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、GTO(可关断晶闸管)、BJT(双极结型晶体管)、JFET(结型场效应晶体管)。所述单刀单掷开关K1-K21，可以采用任何适合的如继电器、接触器等机械开关，功率电子开关，如SCR(可控硅)、MOSFET(高压金属氧化物硅场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、GTO(可关断晶闸管)、BJT(双极结型晶体管)、JFET(结型场效应晶体管)等电子开关。单刀双掷开关SA1-SC1、SA-SC，S1-S2可以采用任何前述开关器件的组合。

如图2所示，所述第四输入端4接地。所述单刀单掷开关K1的第一端连接所述第一输入端1、第二端连接所述滤波电感L2的第一端，所述滤波电感L2的第二端连接所述开关管Q3的第一端，所述单刀单掷开关K2的第一端连接所述第二输入端2、第二端连接所述单刀双掷开关SA1的第二静触点，所述单刀双掷开关SA1的第一静触点连接所述滤波电感L1的第二端和所述开关管Q1的第一端，所述单刀双掷开关SA1的动触头连接开关管Q11的第一端。所述单刀双掷开关SB1的动触头连接开关管Q31的第一端、第一静触点连接所述开关管Q3的第一端和所述滤波电感L2的第二端、第二静触点连接所述单刀双掷开关S2的第二静触点；所述单刀单掷开关K21的第一端连接所述第二输入端2、第二端连接所述单刀双掷开关SC1的第二静触点，所述单刀单掷开关K21的第一静触点连接所述滤波电感L3的第二端和所述开关管Q5的第一端，所述单刀双掷开关SC1的动触头连接开关管Q51的第一端。所述单刀双掷开关S1的第一静触点连接所述第一输入端1、第二静触点连接所述第三输入端3、动触头连接所述滤波电感L3的第一端，所述单刀双掷开关S2的动触头连接所述第二输入端2、第一静触点连接所述滤波电感L2的第一端。所述滤波电感L1的第一端连接所述第一输入端1。

所述单刀双掷开关SA的第一静触点连接所述二极管D1的阳极、第二静触点连接所述单刀单掷开关K2的第二端和所述单刀双掷开关SA1的第二静触点、动触头连接所述二极管D11的阴极，所述单刀双掷开关SB的第一静触点连接所述二极管D2的阳极、第二静触点连接所述单刀双掷开关S2的第二静触点和所述单刀双掷开关SB1的第二静触点、动触头连接所述二极管D21的阴极，所述单刀双掷开关SC的第一静触点连接所述二极管D3的阳极、第二静触点连接所述单刀单掷开关K21的第二端和所述单刀双掷开关SA的第二静触点、动触头连接所述二极管D22的阴极；所述二极管D1的阴极、所述二极管D2的阴极、所述二极管D3的阴极彼此连接，所述二极管D11的阳极、所述二极管D21的阳极和所述二极管D22的阳极彼此连接。

所述开关管Q1、所述开关管Q2、所述开关管Q11和所述开关管Q21的第一端分别接收控制信号、所述开关管Q1的第一端连接滤波电感L1的第二端，所述开关管Q11的第一端连接所述单刀双掷开关SA1的动触头，所述开关管Q1的第二端连接所述开关管Q2的第二端，所述开关管Q11的第二端连接所述开关管Q21的第二端，所述开关管Q2的第二端和所述开关管Q21的第二端彼此连接。所述开关管Q3、所述开关管Q4、所述开关管Q31和所述开关管Q41的第一端分别接收控制信号、所述开关管Q3的第一端连接滤波电感L2的第二端，所述开关管Q31的第一端连接所述单刀双掷开关SB1的动触头，所述开关管Q3的第二端连接所述开关管Q4的第二端，所述开关管Q31的第二端连接所述开关管Q41的第二端，所述开关管Q4的第二端和所述开关管Q41的第二端彼此连接。所述开关管Q5、所述开关管Q6、所述开关管Q51和所述开关管Q61的第一端分别接收控制信号、所述开关管Q5的第一端连接滤波电感L3的第二端，所述开关管Q51的第一端连接所述单刀双掷开关SC1的动触头，所述开关管Q5的第二端连接所述开关管Q6的第二端，所述开关管Q51的第二端连接所述开关管Q61的第二端，所述开关管Q6的第二端和所述开关管Q61的第二端彼此连接。

在图2所示的优选实施例中，所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，进一步包括熔断器F1、熔断器F2和熔断器F3，所述熔断器F1设置在所述第一输入端1和所述第一滤波电感之间，所述熔断器F2设置在所述第二输入端2和所述第二滤波电感之间，所述熔断器F3设置在所述第三输入端3和所述第三滤波电感之间。

在图2所示的优选实施例中，所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，进一步包括输出电容C1和输出电容C2，所述输出电容C1的第一端连接二极管D1-D3的阴极、第二端连接输出电容C2的第一端，输出电容C2的第二端连接二极管D11-D31的阳极，输出电容C1和输出电容C2的连接点还连接所述双向开关模块400，即开关管Q2、Q21、Q4、Q41、Q6、Q61的第二端。

下面结合图3-5对本实用新型的所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路的原理说明如下。

如图3所示，在检测模块800采用任何已知的现有技术检测到输入电压为三相交流输入电压时，控制模块900采用任何已知的现有技术控制单刀单掷开关K1、K2和K21断开，并且控制单刀双掷开关S2、SA、SB、SC、SA1、SB1、SC1切换至触点1，单刀双掷开关S1切换至触点2，其等效回路如图3，此时输入端LA、输入端LB、输入端LC三相输入，电路为三相三电平维也纳电路。其具体的控制过程可以参照本领域中任何适合的方法进行，在此不在累述。

而在检测模块800采用任何已知的现有技术检测到输入电压为单相交流输入电压时，控制模块900采用任何已知的现有技术控制单刀单掷开关K1、K2和K21闭合，并控制单刀双掷开关S1切换至触点1，控制单刀双掷开关S2、SA、SB、SC、SA1、SB1、SC1切换至触点2，其等效回路如图4所示。在此，输入端3空置，开关管Q1、Q2、Q11、Q21，开关管Q3、Q4、Q31、Q41，以及开关管Q5、Q6、Q51、Q61分别同开同关，但三者之间交错开关，彼此相差T/3以此削减电流纹波。其具体的控制过程可以参照本领域中任何适合的方法进行，在此不在累述。

而在检测模块800采用任何已知的现有技术检测到输入电压为直流输入电压时，控制模块900采用任何已知的现有技术控制单刀单掷开关K1、K2和K21闭合，并控制单刀双掷开关S1切换至触点1，控制单刀双掷开关S2、SA、SB、SC、SA1、SB1、SC1切换至触点2，其等效回路如图5所示。在此，输入端3空置，开关管Q1、Q2、Q11、Q21，开关管Q3、Q4、Q31、Q41，开关管Q5、Q6、Q51、Q61分别同开同关，但三者之间交错开关，彼此相差T/3以此削减电流纹波，直流输入类型可以做到与三相交流同等功率水平。其具体的控制过程可以参照本领域中任何适合的方法进行，在此不在累述。

通过采用本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，可以采用同一个电路，兼容单相、三相交流、直流输入，并根据实际输入切换成相应拓扑，可以实现一机三用，因此可以降低减小设备体积，扩展设备应用场景，并且降低使用成本。在将本实用新型的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路应用到充电模块时，充电模块通过检测输入类型智能切换至相应的电路拓扑，在单相交流和直流输入时，通过三路交错发波，三路合并叠加后总纹波减小。将几种不同类型的充电模块整合到一起，大大减少了开发和生产成本，增强了产品竞争力，对于使用者来说，移动充电可能只是一小部分业务，将几种型号充电模块统一化也有利于减小研发成本和仓储压力。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，包括：输入端、滤波模块、二极管整流模块和双向开关模块，设置在所述输入端、所述滤波模块和所述双向开关模块之间的第一开关模块、设置在所述滤波模块和所述输入端之间的第二开关模块、以及设置在所述二极管整流模块中的第三开关模块、电连接所述输入端以检测输入电压类型的检测模块以及基于所述输入电压类型控制所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述第三开关模块动作以接收单相交流输入电压、三相交流输入电压和直流输入电压的控制模块。

2.根据权利要求1所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，所述输入端包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述滤波模块包括第一滤波单元、第二滤波单元和第三滤波单元，所述二极管整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述双向开关模块包括第一双向开关单元、第二双向开关单元和第三双向开关单元。

3.根据权利要求2所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第一单刀单掷开关、第一单刀双掷开关、第二单刀单掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀单掷开关、第三单刀双掷开关；

所述第一单刀单掷开关的第一端连接所述第一输入端、第二端连接所述第二滤波单元的第一端，所述第二滤波单元的第二端连接所述第二双向开关单元的第一端，所述第二单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第一单刀双掷开关的第二静触点，所述第一单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一滤波单元的第二端和所述第一双向开关单元的第一端，所述第一单刀双掷开关的动触头连接所述第一双向开关单元的第二端；

所述第二单刀双掷开关的动触头连接所述第二双向开关单元的第二端、第一静触点连接所述第二双向开关单元的第一端和所述第二滤波单元的第二端、第二静触点连接所述第二开关模块；

所述第三单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第三单刀双掷开关的第二静触点，所述第三单刀单掷开关的第一静触点连接所述第三滤波单元的第二端和所述第三双向开关单元的第一端，所述第三单刀双掷开关的动触头连接所述第三双向开关单元的第二端；

所述第一滤波单元的第一端连接所述第一输入端，所述第三滤波单元的第一端连接所述第二开关模块。

4.根据权利要求2所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第四单刀双掷开关和第五单刀双掷开关；

所述第四单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一输入端、第二静触点连接所述第三输入端、动触头连接所述第三滤波单元的第一端，所述第五单刀双掷开关的动触头连接所述第二输入端、第一静触点连接所述第二滤波单元的第一端、第二静触点连接所述第一开关模块。

5.根据权利要求2所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，所述第三开关模块包括第六单刀双掷开关、第七单刀双掷开关和第八单刀双掷开关；

所述第六单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一二极管的阳极、第二静触点连接所述第一开关模块、动触头连接所述第四二极管的阴极，所述第七单刀双掷开关的第一静触点连接所述第二二极管的阳极、第二静触点连接所述第二开关模块、动触头连接所述第五二极管的阴极，所述第八单刀双掷开关的第一静触点连接所述第三二极管的阳极、第二静触点连接所述第一开关模块、动触头连接所述第六二极管的阴极；

所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极彼此连接，所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极彼此连接。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，所述第一双向开关单元、所述第二双向开关单元和所述第三双向开关单元分别包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的第一端分别接收控制信号、所述第一开关管的第一端连接对应的滤波单元，所述第三开关管的第一端连接所述第一开关模块，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第二端，所述第三开关管的第二端连接所述第四开关管的第二端，所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第二端彼此连接。

7.根据权利要求6所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，所述第一滤波单元、所述第二滤波单元和所述第三滤波单元分别包括至少一个滤波电感。

8.根据权利要求7所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，进一步包括第一熔断器、第二熔断器和第三熔断器，所述第一熔断器设置在所述第一输入端和所述第一滤波电感之间，所述第二熔断器设置在所述第二输入端和所述第二滤波电感之间，所述第三熔断器设置在所述第三输入端和所述第三滤波电感之间，所述第四输入端接地。

9.根据权利要求7所述的兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，进一步包括第一输出电容和第二输出电容，所述第一输出电容和所述第二输出电容串联后设置在所述二极管整流模块的两个输出端之间，所述第一输出电容和所述第二输出电容的连接点连接所述双向开关模块。

10.一种兼容单相、三相交流、直流输入的PFC电路，其特征在于，包括：第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一滤波单元、第二滤波单元、第三滤波单元、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一双向开关单元、第二双向开关单元、第三双向开关单元、开关模块、检测输入电压类型的检测模块以及基于所述输入电压类型控制所述开关模块的控制模块；

所述开关模块包括第一单刀单掷开关、第一单刀双掷开关、第二单刀单掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀单掷开关、第三单刀双掷开关、第四单刀双掷开关、第五单刀双掷开关、第六单刀双掷开关、第七单刀双掷开关和第八单刀双掷开关；

所述第一单刀单掷开关的第一端连接所述第一输入端、第二端连接所述第二滤波单元的第一端，所述第二滤波单元的第二端连接所述第二双向开关单元的第一端，所述第二单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第一单刀双掷开关的第二静触点，所述第一单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一滤波单元的第二端和所述第一双向开关单元的第一端，所述第一单刀双掷开关的动触头连接所述第一双向开关单元的第二端；所述第二单刀双掷开关的动触头连接所述第二双向开关单元的第二端、第一静触点连接所述第二双向开关单元的第一端和所述第二滤波单元的第二端、第二静触点连接所述第五单刀双掷开关的第二静触点；所述第三单刀单掷开关的第一端连接所述第二输入端、第二端连接所述第三单刀双掷开关的第二静触点，所述第三单刀单掷开关的第一静触点连接所述第三滤波单元的第二端和所述第三双向开关单元的第一端，所述第三单刀双掷开关的动触头连接所述第三双向开关单元的第二端；

所述第四单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一输入端、第二静触点连接所述第三输入端、动触头连接所述第三滤波单元的第一端，所述第五单刀双掷开关的动触头连接所述第二输入端、第一静触点连接所述第二滤波单元的第一端；

所述第六单刀双掷开关的第一静触点连接所述第一二极管的阳极、第二静触点连接所述第二单刀单掷开关的第二端和所述第一单刀双掷开关的第二静触点、动触头连接所述第四二极管的阴极，所述第七单刀双掷开关的第一静触点连接所述第二二极管的阳极、第二静触点连接所述第五单刀双掷开关的第二静触点和所述第二单刀双掷开关的第二静触点、动触头连接所述第五二极管的阴极，所述第八单刀双掷开关的第一静触点连接所述第三二极管的阳极、第二静触点连接所述第三单刀单掷开关的第二端和所述第六单刀双掷开关的第二静触点、动触头连接所述第六二极管的阴极；

所述第一滤波单元的第一端连接所述第一输入端，所述第三滤波单元的第一端连接所述开关模块；所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极彼此连接，所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极彼此连接。

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