TW201240305A - Three-phase boost-buck power factor correction converter - Google Patents

Description

201240305 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種三相升降壓功率因數校正轉換 器（Boost-BuckPFC Converter)，且特別是有關於一種利 用三個獨立單相升降壓功率因數校正電路的三相升降壓功 率因數校正轉換器。 【先前技術】 近20年來，電力電子技術得到了快速發展，各類電 力電子裝置在化工、通信等領域得到了廣泛應用，其中整 流器是最為典型的一種。傳統的整流器包括二極體整流和 採用問々il 肢（thyristors )的相控整流（phase-controlled rectifiers)，作為典型的非線性電路，工作過程中，整流 扣的輸入電流將含有大量證波成分，這給公用電網造成了 嚴重的譜波污染。功率因數校正（pFC)轉換器可以大幅 降低輸入電流的諧波含量，實現單位功率因數整流，得到 了各國學者的廣泛關注。 目七具有升壓功能的单相升壓（Boost)型PFC轉 ，器巧到了廣泛應用。該方案具有電路結構簡單，輸入電 ML連、、’買/慮波器體積較小等方面的優勢，但應用範圍有限， 即僅適用於輪出電壓大於輸入電壓峰值的場合。而在某些 場合下’輪出電壓是小於輸入電壓峰值的，這意味著，〜 個基波週期内，轉換器既有工作在升壓（B〇〇st)模式的階 I又’也有工作於降壓（Buck)模式的階段，因此，既能工 201240305 作於升壓（Boost)模式，又能工作於降壓（Buck)模式的 PFC轉換益成了近年來國内外學者研究的熱點之一。 圖1為傳統單相升降壓（Buck_B〇〇st) pFC轉換器電 路拓撲，通過控制開關電晶體S1或S2可使轉換器工作在 IV壓（Buck)或升壓（B〇〇st)工作模式。當開關電晶體 si恆導通，而開關電晶體S2處於脈寬調變（pWM)開關 狀恶時，轉換器處於升壓（B〇〇st)工作模式。另外，當開 關皂aa體S2恒關閉，開關電晶體S1處於脈寬調變（) 開關狀悲日τ，轉換器處於降麗（Buck)工作模式。然而， 圖1所示之電路為單相升降壓（Buck-Boost)轉換器，僅 適用於小功率場合。 圖2為一種現有的兩級式三相升降壓（Buck_B〇〇st) PFC轉換為，该轉換器由前級三相降壓（Buck) 轉換 器和後級升壓（Boost)電路構成，為三相三線制結構。該 電路二相輸入電流相互耦合，控制較為複雜，不利於降低 輸入電流的總諧波失真（T〇tal Harm〇nic Dist〇rd〇n，Thd )。 圖3為一種現有的三相四線制結構的三階三相升降壓 (three-level three phase Buck-Boost) PFC 轉換器。對於每 相支路’在㈣糕正、貞半周内各有半個支路處於工作 狀悲，具體的工作模式（降壓（Buck)或升壓（B〇〇st)工 作模式）由輸入電壓與輸出電壓之間的相對大小關係確 疋.¾相電壓極性為正時，每相電路的上半支路處於工作 狀悲，此時，如果相電壓大於輸出電壓，則上半支路工作 於降壓（Buck)模式’否則工作於升塵（B〇〇st)模式，·當

S 5 201240305 7壓極性為負時’每相電路的下半支路處於工作狀態， 二二如果相電壓絕對值大於輸出電壓，訂半支路工作 於卜壓（BudO模式，否則工作於升壓（B〇〇st)模式。 用…所不之ΐ路有效解決了上述現有技術所存在的應 ^ Φ、控制複雜的軸，且有利於降低電路中的總譜 波失八。但根據圖3所示之電路減可以看出，在降塵 fuck)工作杈式下’任意時刻都有兩個二極體存在導通 =，而傳統降壓（Buek) PFC在開關電晶體關閉期間僅 +個—極體存在導通損耗，因此，使用圖3所示拓撲的 降壓（BUek)卫作模式所占的比例越多，則二極體導 ^貝，導致的系統損耗越A’將顯著降低系統效率。另外， =壓（Boost)工作模式下，電感儲能階段有一個二極體 :在導通損耗，且在續流階段存在兩個二極體存在導通損 ^而傳統升壓（BQGst)pFC轉換器在續流階段也只有」 一極體存在導通損耗，這也降低了轉換器的效率。 【發明内容】 有繁於此，本發明提出一種三相升降愿功率因數校正 轉換器’藉轉決财技賴存在㈣、闕耗較大的問題。 本發明之一示範性實施例提供一種三相升降壓功率 =數才又正轉換器，其包括：第第二與—第三單相功 ^因數权正電路、第一輸出電容、第二輸出電容，以及中 生線。其中’第―、第二與第三單相功率因數校正電路分 別接收三相電壓的其中之―，且分別具有—巾性點、一輸 201240305 ϋ接三二::端::第二:出端。第-輸出電容的- 二^二輪出電容的—端連接三個中性點，而第 ::中端則連接三個第二輸出端。中性線連接 魏之每=均=1二與第三單相升降壓功率因數校正 :相細轉換器組成，且所述兩個單相】= ;入側並聯’並在輸出側串聯。每-單相 由前端的升壓電路與後端的降壓電路串接而成。句 -優發Γ㈣升降壓功率因數校正轉換器的第 、第一與第二單相升降壓功率因數校正 電a _母第：第一至第六二極體、第-至第四開關 二日日月豆# 一至苐四電感，以及第一與第二遽波電容。第 4體的陽極與第三二極體的陽極連接，第二二極體的 陰極與第四二極體的陰極連接，第六二極體的陰極和第五 〜極體的陽極均與+性點連接。 第Γ至第四開關電晶體之每一具有一第一端與一第 〜端。第-開關電晶體的第一端與第二開關電晶體的第二 端均與中性點連接，第—開關電晶體的第二端與第一二極 =的陰極連接’第二開關電晶體的第―端與第二二極體的 %極連接第—開關電晶體的第—端與第五二極體的陰極 ，接/第三開關電晶體的第二端與第三二極體的陰極連 ^ ’第四關電晶體的第—端與第四二極體的陽極連接， 弟四開關電晶體的第二端與第六二極體的陽極連接。 201240305 第一電感的一端與輸入端連接，第一電感的另—端接 入第一二極體的陽極與第三二極體的陽極之間的連線，第 二電感的一端與輸入端連接，第二電感的另一端接入第二 二極1的陰極與第四二極體的陰極之間的連線，第三電感 !!曰纟而舁，一輸出端連接，第三電感的另一端與第三開關 私日日=的第—端連接，第四電感的一端與第二輸出端連 接，二I電感的另一端與第四開關電晶體的第二端連接。 濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 與的陰極之間的連線，第一濾波電容的另-端 的第一端盥ΐ，第—濾波電容的一端接入第四開關電晶體 的另-端與的陽極之間的連線，第二渡波電容 減少雷路感和第二電感磁性耦合 你或士疋器件數量，使電路結構更緊凑。 二優選方案發I的三j目升降㈣率因數校正轉換器的第 電路之每it J二與f三單相升降璧功率因數校正 電晶體、第二至第二币至第六二極體、第-至第四開關 —二極體的陽拯〇弟一濾波電容。第 與苐二一極體的陽極連接，第榀舻& 陰極與弟四二_的陰極連 弟-一極體的 二極體_’與中性點連接。、—極體的陰極和第五 -妒第Γ至第四開關電晶體之每一具有一第妒盥外 -螭。弟-開關電晶體的第—端 f而與-弟 端均與中性點連H 關電晶體的第二 ]關屯日日肢的弟二端與第一二極 201240305 ，的陰極連接，第二開關電晶體的第一端與第二二極體的 陽極連接，第三開關電晶體的第一端與第五二極體的陰極 連接i第二開關電晶體的第二端與第三二極體的陰極連 接，第四開關電晶體的第一端與第四二極體的陽極連接， 第四，關電晶體的第二端與第六二極體的陽極連接。 第二電感的一端與輸入端連接，第一電感的另一端分 別接入第一二極體與第三二極體的陽極之間的連線以及第 體與第四二極體的陰極之間的連線’第二電感的一 立而與第輪出端連接，第二電感的另一端與第三開關電晶 體的第-端連接，第三電感的一端與第二輸出端連接，第 二電f的另一端與第四開關電晶體的第二端連接。 第-濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 /、第三二極體的陰極之間的連線，第一濾波電容的另一端 連接，第二濾波電容的—端接人第四開關電晶體 心=與第四二極體的陽極之間的連線，第二濾波電容 的另一端與中性點連接。 2本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第 案’第―、第二與第三單相升降壓功率因數校正 :路之母一均包括：第一至第 電晶髀、筮 了 + _ υ 王卑四開關 —二“ ’以及第—與第二遽波電容。第 一極版的1%極與第三二極體的 — 輪出ί而連接，第六二極體的 / 二極體的陽極與第六二極體的陰極J接輸“連接’第五 201240305 第一至第四開關電晶體之每一具有一第一端與一第 二端。第一開關電晶體的第一端與第二開關電晶體的第二 端連接，第一開關電晶體的第二端與第一二極體的陰極連 接，第二開關電晶體的第一端與第二二極體的陽極連接， 第三開關電晶體的第一端接入第五二極體的陰極與第一輸 出端之間的連線，第三開關電晶體的第二端與第三二極體 的陰極連接，第四開關電晶體的第一端與第四二極體的陽 極連接，第四開關電晶體的第二端接入第六二極體的陽極 與第二輸出端的連線。 第一電感的一端與輸入端連接，第一電感的另一端接 入第一二極體的陽極與第三二極體的陽極之間的連線，第 二電感的一端與輸入端連接，第二電感的另一端接入第二 二極體的陰極與第四二極體的陰極之間的連線，第三電感 的一端與中性點連接，第三電感的另一端接入第五二極體 的陽極與第六二極體的陰極之間的連線以及第一開關電晶 體的第一端與第二開關電晶體的第二端之間的連線。 第一濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 與第三二極體的陰極之間的連線，第一濾波電容的另一端 接入第五二極體的陽極與第六二極體的陰極之間的連線， 第二濾波電容的一端接入第四開關電晶體的第一端與第四 二極體的陽極之間的連線，第二濾波電容的另一端接入第 五二極體的陽極與第六二極體的陰極之間的連線。 進一步地，第一電感和第二電感磁性耦合，從而可以 減少電路中元器件數量，使電路結構更緊湊。 201240305 四優ΐί ί發㈣功率因數校正轉換器的第 /’卜、第二與第三單相升降㈣率因數校正 第一至第六二極體、第-至第四開關 一- /、弟一電感，以及第一與苐二濾波電容。第 -二極體的陽極與第三二極體的陽極連接，第二二極體的 陰極與第四二極體的陰極連接，第五二極體的陰極與第一 輸出端連接，第六二極體的陽極與第二輸出端連接，第五 二極體的陽極與第六二極體的陰極連接。 第一至第四開關電晶體之每一具有一第一端與一第 二端。第一開關電晶體的第一端與第二開關電晶體的第二 知連接，第一開關電晶體的第二端與第一二極體的陰極連 接，第二開關電晶體的第一端與第二二極體的陽極連接， 第二開關電晶體的第一端接入第五二極體的陰極與第一輸 出端之間的連線，第三開關電晶體的第二端與第三二極體 的陰極連接，第四開關電晶體的第一端與第四二極體的陽 極連接，第四開關電晶體的第二端接入第六二極體的陽極 與第二輸出端的連線。 第一電感的一端與輸入端連接，第一電感的另一端分 別接入第一二極體與第三二極體的陽極之間的連線以及第 二二極體與第四二極體的陰極之間的連線，第二電感的一 端與中性點連接，第二電感的另一端接入第五二極體的陽 極與第六二極體的陰極之間的連線以及第一開關電晶體的 苐一端與弟·一開關電晶體的第二端之間的連線。 第一濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 s 11 201240305 ;妾1第??極版的陰極之間的連線’第一濾波電容的另-端 陽極與第六二極體的陰極之間的連線 二極二电―端接入第四開關電晶體的第—端盘第四 一本版的陽極之間的連線，第二 、 五二^體的陽極與第六二極體的i極之間的連線。妾入弟 (decent) ::功率因數校正轉換器可解耦 器。因此，本草相升降壓功率因數校正轉換 功率因數校施例提供一種單相升降壓 具有一中性點、-輸入端、-第-輸= 輪出ij。帛輪出電容的一端與中性點連接，而第一 -端與中性點車接輸出交而連接。乐二輸出電容的 出.、、、而苐—輸出電容的另一端則與第-輸 電路由兩個在輸入電壓正、丰校正 萨、所边兩個早相升降壓轉換器在輸入側並 ρ亚在輸出側串聯。每一單相升降壓轉換琴 升壓電路與後端的降壓電路串:::厂舰均由雨端的 =本發明的單相升降壓 =選=，單相功率因數校正電路包括 ―:第弟产開關電晶體、第-至第四電感，以及第 極連ί:ί波電二二極體的陽極與第三二極體的: 弟—一極肢的陰極與第四二極體的陰極連接，第 12 201240305 六二極體的陰極和第五二極體的陽極均與中性點連接。 第一至第四開關電晶體之每一具有一第一端與一第 二端。第一開關電晶體的第一端與第二開關電晶體的第二 端均與中性點連接，第一開關電晶體的第二端與第一二極 體的陰極連接，第二開關電晶體的第一端與第二二極體的 陽極連接，第三開關電晶體的第一端與第五二極體的陰極 連接，第三開關電晶體的第二端與第三二極體的陰極連 接，第四開關電晶體的第一端與第四二極體的陽極連接， 第四開關電晶體的第二端與第六二極體的陽極連接。 第一電感的一端與輸入端連接，第一電感的另一端接 入第一二極體的陽極與第三二極體的陽極之間的連線，第 二電感的一端與輸入端連接，第二電感的另一端接入第二 二極體的陰極與第四二極體的陰極之間的連線，第三電感 的一端與第一輸出端連接，第三電感的另一端與第三開關 電晶體的第一端連接，第四電感的一端與第二輸出端連 接，第四電感的另一端與第四開關電晶體的第二端連接。 第一濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 與第三二極體的陰極之間的連線，第一濾波電容的另一端 與中性點連接，第二濾波電容的一端接入第四開關電晶體 的第一端與第四二極體的陽極之間的連線，第二濾波電容 的另一端與中性點連接。 進一步地，第一電感和第二電感磁性耦合，從而可以 減少電路中元器件數量，使電路結構更緊湊。 作為本發明的單相升降壓功率因數校正轉換器的第 13 201240305 二優選方案5單相功率因數校正電路包括：第一至第六二 極體、第一至第四開關電晶體、第一至第三電感，以及第 一與第二濾波電容。第一二極體的陽極與第三二極體的陽 極連接，第二二極體的陰極與第四二極體的陰極連接，第 六二極體的陰極和第五二極體的陽極均與中性點連接。 第一至第四開關電晶體之每一具有一第一端與一第 二端。第一開關電晶體的第一端與第二開關電晶體的第二 端均與中性點連接，第一開關電晶體的第二端與第一二極 體的陰極連接，第二開關電晶體的第一端與第二二極體的 陽極連接，第三開關電晶體的第一端與第五二極體的陰極 連接，第三開關電晶體的第二端與第三二極體的陰極連 接，第四開關電晶體的第一端與第四二極體的陽極連接， 第四開關電晶體的第二端與第六二極體的陽極連接。 第一電感的一端與輸入端連接，第一電感的另一端分 別接入第一二極體與第三二極體的陽極之間的連線以及第 二二極體與第四二極體的陰極之間的連線，第二電感的一 端與第一輸出端連接，第二電感的另一端與第三開關電晶 體的第一端連接，第三電感的一端與第二輸出端連接，第 三電感的另一端與第四開關電晶體的第二端連接。 第一濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 與第三二極體的陰極之間的連線，第一濾波電容的另一端 與中性點連接，第二濾波電容的一端接入第四開關電晶體 的第一端與第四二極體的陽極之間的連線，第二濾波電容 的另一端與中性點連接。 14 201240305 一作為本發明的單相升降壓功率因數校正轉換 二優選方案’單相功率因數校正電路包括—至丄一 極體、第-至第四開關電晶體、第一至第三電感，以 -與第二濾波電容。第-二極體的陽極與第三 = 極連接’第二二極體的陰極與第四二極體的陰極連^，、第 :二=的陰極與第—輸出端連接，第六二極體的陽極盘 =輸出端連接，弟五二極體的陽極與第六二極體的陰極 至第四開關電晶體之每—具有 第 , ~ 弟一端與一篦 開關電晶體的第—端與第二開關電晶體的第二 :連接’第-開關電晶體的第二端與第一二極體的陰極： ^第二開關電晶體的第-端與第二二極體的陽極 第—開關電晶體的第一端接入第五二極體的陰極盥第 出端之間的連線’第三開關電晶體的第二端與第三二極^ 的陰極連接’第四關電晶體的第—端與細二極體 極連接’第四開關電晶體的第二端接人第六二極體的陽極 與第二輸出端的連線。 ~第一電感的一端與輸入端連接，第一電感的另—端接 ^第一二極體的陽極與第三二極體的陽極之間的連線，第 了電感的一端與輸入端連接，第二電感的另一端接入第二 一極體的陰極與第四二極體的陰極之間的連線，第三電减 =而與中性點連接，第三電感的另一端接入第五二極體 =極與第六二極體的陰極之間的連線與第—開關電晶體 、弟鳊與第二開關電晶體的第二端之間的連線。

S 15 201240305 第一濾波電容的一端接入第三開關電晶體的第二端 與第三二極體的陰極之間的連線，第一濾波電容的另一端 接入第五二極體的陽極與第六二極體的陰極之間的連線而 第二濾波電容的一端接入第四開關電晶體的第一端與第四 二極體的陽極之間的連線，第二濾波電容的另一端接入第 五二極體的陽極與第六二極體的陰極之間的連線。 電感磁性|馬合，從而可以 進一步地，第一電感和第 減少電路中元器件數量，使電路結構更緊凑。 作為本發明的單相升降壓功率因數才交正轉換器的 四優選方案，單相功率因數校正電路包括：第一至第丄二 2第第;晶體、第一與第二電感； 皮電谷。第—二極體的陽極與第三二極體 弟二二極體的陰極與第四二極體的陰極連接，第 一輸出端連接，第六二極體的陽極與 =輸“連接，弟五二極體的陽極與第六二極體的陰極 -端。第=體之每—具有一第-端與-第 =弟：開關電晶體的第一端與第二開關電晶體的第二 關電晶體的第二端與第-二極體的陰極連 第：端接入第五^體的陰極與第一輸 的^5、· g ’第二開關電晶體的第二端與第三二極體 開關電晶體的第1與第四二極體的陽 極連接’弟四開關電晶體的第二端接入第六二極體的陽極 16 201240305 與弟一輸出端的連線。 第一電感的一端與輸入端連接，第一 別接入第-二極體與第三二極體的陽極之η” 二二極體與第四二極體的陰極之間的連線，第一雷二第 極:第/Hi二電感的另一端接入第五二極體的陽 /、弟/、一極歧的陰極之間的連線以及 第-端與第二開關電晶體的第二端之間的連線。电曰曰版的 斑第的一端接入第三開關電晶體的第二端 接^極體的陰極之間的連線’第—濾波電容的另一端 第二㈣：，的陽極與第六二極體的陰極之間的連線， 二極體的陽極之間的連線，第二慮波電二= 五-極體的陽極與第六二極體的陰極之間的連線。 拖t上述’本發明所提的三相升降壓功率因數校正轉 別二侧立的單相升降壓功率因數校正電路，可分 =二相電的每―相進行功率因數校正。每—單相升降壓 、因ί权正電路由兩個分別在輸人電壓正、負半周獨立 早相升降壓轉換器組成，且這兩個單相升降壓轉換 :在輸入侧並聯，並在輸出側串聯。每—個單相升降塵轉 換器均由前端的升Μ電路與後端的降壓電路串接而成 Τ有技術’不論是在升壓（Boost)模式，還是在降壓 =效下’㈣有效降低導通祕，提高整個系統 應瞭解的是’上述-般描述及以下具體實施方式僅為

S 17 201240305 例示/·生及㈤釋性的，其並不能料彳本翻所欲主張之範圍。 【實施方式】 …現f詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明 所述不in性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及 實施方式中制相同標號的元件/構件代表相同或類似部 分。 本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器包括三個 獨立的單相升卩n力率目數校正電路，且每—單相升降壓 ί率因數校正電路均由前端的升壓電路與後段的降壓電路 串接而成，即為單相升降壓功率因數校正（Boost-Buck PFC)電路。 ^本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第一優 選方案’如® 4所示’包括分別接收三相電壓（Va、Vb、 Vc)的其中之-相電壓的第一、第二與第三單相功率因數 权正電路、第—輸出電容⑸、第二輸出電容0)2,以及 -條中性線N。所述第一、第二與第三單相升降壓功率因 數校正電路分別包含：一中性點、一輸入端、一第一輸出 端及-第二輸出端。第—輸出電容㈤的―端與所述三個 中性點連接，第-輸出電容Cg1的另—端與所述三個第一 輪出端連接。第二輸出電容㈤的一端與所述三個中性點 連接，第二輸出電容Cg2的另—端與所述三 連接。所述三個中性點均與所述中性線連接。—輸出& 圖4所示的三相升降壓功率因數校正轉換器還包括二 18 201240305 極體（diode) Dal-Da6、Dbl-Db6、Dcl-Dc6，開關電晶體 (switch transistor) Sal-Sa4、Sbl-Sb4、Scl-Sc4，電感 (inductor) Lai-La4 ' Lb 1-Lb4、Lcl-Lc4，以及濾波電容 (filter capacitor) Cal-Ca2、Cbl-Cb2、Ccl-Cc2，其連接 方式如圖4所示。 更清楚來說，二極體Dal/Dbl/Dcl的陽極與二極體 Da3/Db3/Dc3的陽極連接。二極體Da2/Db2/Dc2的陰極與 二極體Da4/Db4/Dc4的陰極連接。二極體Da6/Db6/Dc6的 陰極和二極體Da5/Db5/Dc5的陽極均與中性點連接。 開關電晶體Sal-Sa4/Sbl-Sb4/Scl-Sc4之每一具有第 一端與弟·一端。開關電晶體Sal/Sbl/Scl的第一端與開關 電晶體Sa2/Sb2/Sc2的第二端均與中性點連接。開關電晶 體Sal/Sbl/Scl的第二端與二極體Dal/Dbl/Dcl的陰極連 接。開關電晶體Sa2/Sb2/Sc2的第一端與二極體 Da2/Db2/Dc2的陽極連接。開關電晶體Sa3/Sb3/Sc3的第一 端與二極體Da5/Db5/Dc5的陰極連接。開關電晶體

Sa3/Sb3/Sc3的第二端與二極體Da3/Db3/Dc3的陰極連 接。開關電晶體Sa4/Sb4/Sc4的第一端與二極體

Da4/Db4/Dc4的陽極連接。開關電晶體Sa4/sb4/Sc4的第二 立而與，一極體Da6/Db6/Dc6的陽極連接。 電感Lal/Lbl/Lcl的一端與輸入端連接。電感 Lal/Lbl/Lcl的另一端接入二極體Dal/Dbl/Dcl的陽極與 二極體Da3/Db3/Dc3的陽極之間的連線。電感 的一端與輸入端連接。電感La2/Lb2/Lc2的另一端接入二

S 19 201240305 極體Da2/Db2/Dc2的陰極與二極體J>a4/Db4/Dc4的陰極之 間的連線。電感La3/Lb3/Lc3的一端與第一輸出端連接。 電感La3/Lb3/Lc3的另一端與開關電晶體Sa3/sb3/sc3的第 一端連接。電感La4/Lb4/Lc4的一端與第二輸出端連接。 電感La4/Lb4/Lc4的另一端與開關電晶體sa4/Sb4/Sc4的第 二端連接。 濾波電容Cal/Cbl/Ccl的一端接入開關電晶體 Sa3/Sb3/Sc3的第二端與二極體Da3/Db3/Dc3的陰極之間 的連線。濾、波電容Cal/Cbl/Ccl的另一端與中性點連接。 ;慮波電谷Ca2/Cb2/Cc2的一端接入開關電晶體Sa4/Sb4/Sc4 的第一端與二極體Da4/Db4/Dc4的陽極之間的連線。渡波 電容Ca2/Cb2/Cc2的另一端與中性點連接。 本發明如圖4所示之三相升降壓功率因數校正轉換器 的第一優選方案改進的方案如附圖5所示，電感Lai與 La2、Lb 1 與 Lb2、Lcl 與 Lc2 磁性轉合（magneticaiiy coupled)，即兩個電感共用同一磁芯，其餘部分與圖4相 同。 本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第二優 選方案如附圖6所示，其中電感Lai，Lbl，Lcl分別取代 了圖4電路中的Lal-La2 ’ Lbl-Lb2，Lcl-Lc2，從而使得 整個電路更精簡’所甩的元器件更少，具體連接方式如圖 6所示’亦即：除了 1)電感Lal/Lbl/Lcl的一端與輸入端 連接、2)電感Lal/Lbl/Lcl的另一端分別接入二極體 Dal/Dbl/Dcl與二極體Da3/Db3/Dc3的陽極之間的連線以 20 201240305 及二極體Da2/Db2/Dc2與二極體Da4/Db4/Dc4的陰極之間 的連線，以及3 )電感La3/Lb3/Lc3的編號改為 La2/Lb2/Lc2’ 而電感 La4/Lb4/Lc4 的編號改為 La3/Lb3/Lc3 外，電路其餘部分與圖4相同。 本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第三優 選方案如附圖7所示，其中電感La3，Lb3，Lc3分別取代 了圖4電路中的La3-La4，Lb3-Lb4，Lc3-Lc4，從而使得 整個電路更精簡，所用的元器件更少，具體連接方式如圖 7所示’亦即：除了 1)二極體Da5/Db5/Dc5的陰極直接 與第一輸出端連接、2)二極體Da6/Db6/Dc6的陰極直接 與第二輸出端連接、3)電感La3/Lb3/Lc3的一端與中性點 連接’而二極體Da5/Db5/Dc5的陽極與二極體 Da6/Db6/Dc6的陰極之間的連線、開關電晶體Sal/Sbl/Scl 的第一端與開關電晶體Sa2/Sb2/Sc2的第二端之間的連線 以及濾波電容Cal/Cbl/Ccl與濾波電容Ca2/Cb2/Cc2之間 的連線都改為接入電感La3/Lb3/Lc3的另一端外，電路其 餘部分與圖4相同。 本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第三優 選方案改進的方案如附圖8所示，電感Lai與La2、Lbl 與Lb2、Lcl與Lc2磁性耦合’即兩個電感共用同一磁芯， 其餘部分與圖7相同。 本發明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第四優 選方案如附圖9所示’其中電感Lai，Lbl，Lcl分別取代 了圖 4 中的的 Lal-La2，Lbl-Lb2，Lcl-Lc2，而電感 La2， 21 201240305

Lb2，Lc2分別取代了圖4電路中的La3-La4，Lb3-Lb4，

Lc3-Lc4，從而進一步精簡了電路結構，其具體連接方式如 圖9所示，亦即：除了 1)電感Lal/Lbl/Lcl的一端與輪 入端連接、2)電感Lal/Lbl/Lcl的另一端分別接入二極體 Dal/Dbl/Dcl與二極體Da3/Db3/Dc3的陽極之間的連線以 及二極體Da2/Db2/Dc2與二極體Da4/Db4/Dc4的陰極之間 的連線、3)二極體Da5/Db5/Dc5的陰極直接與第一輪出 端連接、4)二極體Da6/Db6/Dc6的陰極直接與第二輪出 端連接、5)電感La2/Lb2/Lc2的一端與中性點連接，而二 極體Da5/Db5/Dc5的陽極與二極體Da6/Db6/Dc6的陰極之 間的連線、開關電晶體Sal/Sbl/Scl的第一端與開關電晶 體Sa2/Sb2/Sc2的第二端之間的連線以及濾波電^ Cal/Cbim與濾波電容⑽⑽㈤之間的連線都 接入電感La3/Lb3/Lc3的另—端外，電路其餘部分 相因。 、Μ Η 1 解輕（deC〇Uple)為三個獨立的 早相升降㈣率因數校正轉換器，從而 降壓功率因數校正轉換哭， 早相升 包括：+相功率隨校正電 端、-第-輸出端及一第1二包含7中性·點：-輸入 與所述中性點連接，第^ ^ °第―輸出電容的-端 出端連接。第二輸出電容端與所述第-輪 輸出電容的另-端與所述第斤述中性點連接，第二 <半一輸出端連接。所述中性線與 22 201240305 所述中性點連接。所述單相升降壓功率因數校正 端的升麼（此⑻電路與後段的降壓（Β 成，此單相升降壓功率因數校正電路為升降】:= 校正（Boost-Buck PFC)電路。 羊口數 滷似的，可知到本發明的單相 工 換器的6種優選方案，分別如圖㈣_ =數枚正轉 由於本發明的三相升降I功率因數校正轉換 搞為二個本發_單相升_功率隨校正轉換^ 本原理及工作過程完全相同，因此下面僅所^ 相升降壓鲜隨校正轉換器為例來 降壓功率因數校正轉換器及單相 器的原理及其工作過程。 ^ ^力·^勤c正轉換 兩個二二:了壓功率因數校正轉換器可分解為 線連接的下半支路，而且上 支路和虛 完全—檨。以μ主±y 支路中兀态件數目和型號 L3、兩二二曰^為例，電路中包含兩個電感U和 :二個一，電晶體S1和S3、三個二極體以、阴和％、 濾波电谷Cl ’以及輸出電容c〇1 〇 八別壓為Vin ’輸出電容C。1和C。2兩端的電壓 別為和V。2，則該轉換紅作過程可描述如下： 脉1)當Vln>0時，即輸入電壓正半周内，單相升降厣 轉換:上半支路處於工作狀態，具體卫作模式 田Vm<V〇l時’上半支路卫作於升壓㈤。⑹模式， 在此階段，開_晶體S3處概導通狀態，二極體m處

S 23 201240305 於截止狀態’開關電晶體S1處於脈寬調變（PWM)開關 工作狀態：開關電晶體S1導通期間，電感L1儲能，電感 電流iLi增大’二極體D3和D5截止，電流通路如圖17(a) 所示；另外，開關電晶體S1關閉期間，二極體D3導通， D5截止，電流通路如圖i7(b)所示。 當Vm>Vol時，上半支路工作於降壓（Buck)模式， 在此階段’開關電晶體S1處於恆關閉狀態，二極體恒 導通，開關電晶體S3處於脈寬調變（pWM)開關工作狀 態：開關電晶體S3導通期間，交流電源（Vin)直接向負 載侧傳輸功率，二極體D5截止，電流通路如圖〗8(a)所示； 另外，開關電晶體S3關閉期間，電感L3通過二極體D5 續流，電流通路如圖18(b)所示。 2)當Vin<0時，即輸入電壓負半周内，單相升降壓 轉換器下半支路處於工作狀態，具體工作模式為. 當Vin<V〇2時，下半支路工作於升壓（B〇〇st)模式， 在此階段’開關電晶體S4處於怪導通狀態，開關電晶體 S2處於脈寬調變（PWM)開關工作狀態：開關電晶體^ 導通期間，電感電流iu增大，二極體〇4和D6截止，電 流通路如圖19(a)所示；另外，開關電晶體S2關閉期包 二極體D4導通，D6截止，電流通路如圖19所示。 當Vin>V〇2時，上半支路工作於降壓（Buc 在此階段，開關電晶體S2處於恒關閉狀態 、^ S4處於脈寬調變（PWM)開關工作狀態二 ：：二 導通期間，交流電源（Vin)直接向負載側傳㈣ 24 201240305 所示；對值增大二極體D6截止，電錢路如圖20(a) 體D6㉟、、*開關電晶體S4關閉期間，電感L4通過二極 ^示。、”κ給輪出電容Co2充電，電流通路如圖20(b) 制方^ ϋ^ΐ()的單相升降壓功率因數校正轉換器的控 為將於了電壓外環和電流内環的魏控制結構。 正，^二it制在給定值’並實現輸入側的功率因數校 分配壓、輸入侧電感電流，另外，為了協助 對電揭並產生輸入電流的參考信號，還需要 ’原紐進仃純，具體控制原理如下： 輸出：η!輸出電壓，計算輸峨參考vref與實際 ，出之間的錄’並將誤差送電壓控制器pi—vQut，通常為 二二刀控制裔，#pi控制器’然後將電壓控制器的輸 出^輪入g壓採樣值相乘，從而得到輸人電流參考信號 lre，再將f流參考與輸人電流採樣值求差，並進行ρ ^控制器的輸出即可作為調變波，最後，調變波與載波 父又產生控制脈衝（Qsl_Qs4)。 1相比現有技術，本發明的三相及單相升降壓功率因數 校正轉換科有效提高純效率。下面以電源電壓正半週 期的A相支路為例，將本發明的三相 轉換器（圖4所示）與圖3所示的電路進行比較分^ sai (B〇〇St)工作模式下（圖3中的開關電晶體

Sal恆導通，圖4中的開關電晶體Sa3恆導通）： 對於圖3所示的電路，開關電晶體如導通期間，開 201240305 關電晶體Sa卜Sa3和二極體Bal存在導 =:=導通期間，開關=二

Sa3和一極體Dal存在導通損耗。因此，這一、口 個電路涉及導通損耗的開關電晶體類型和虛兩 等，導通損耗並無太大差別。 P對應相 對於圖3所示電路，當開關電晶體祕 體Da卜如存在導通損耗；對於圖4所示的電路，= 關電晶體Sal關閉後，二極體Da3和開關電晶體如= 導通損耗。因此，這-過程中，氣然兩個電路^及 耗的開關元件數量相等，但圖4電路t涉及的 】 電晶體和單一二極體，而圖3拓撲涉及的是兩個二極 而通常情況下，二極體的導通電阻要比_電晶體的 電阻大，所以在流過同等電流情況下，二極體的導通 比開關電晶體來的大，故這-過程中圖4所示的電可 貫現更高的效率。 在降壓（Buck)工作模式下（圖3電路中開關電晶沪 Sa3恆關閉，圖4電路中開關電晶體Sal恆關閉）：aafe 對於圖3所示的電路，開關電晶體Sal導通期間’開 關電晶體sai和二極體Bal、Da3存在導通損耗；而對ς =4所示電路，開關電晶體Sa3導通期間，僅有開關電晶 體Sa3和二極體Da3存在導通損耗。因此，這一過程$阳 與圖3所示電路相比，圖4所示電路拓撲減少了一個二極 體的導通損耗，可以實現更高的效率。 對於圖3所示的電路，開關電晶體Sal關閉期間，二 26 201240305 極體Da卜Da3存在導通損耗；對於圖4所示的電路 關電晶體Sa3關閉期間，二極體1^3、1)幻存在導通損耗汗 因此’這-過程中，兩個電路涉及導通損耗的開關元貝數 目和類型都相等，導通損耗並無太大差別。 通過上面的分析可以看出，不論是在升壓（B〇則 作模式’還是在降壓（Buck)工作模式下，圖*所 實現更高的效率’這在大容量ups電源系統中 ，、有宣要思義。 綜上所述，本發明所提的三相升降壓功率因數校 換器包含三個獨立的單相升降壓功率因數校正電路，可^ 別對二相電的每一相進行功率因數校正。 二 功率因數校正電路由兩個分別在輸人電敎、 工作的單相料_換驗成，且這兩 升 ，側並聯，並在輸出側串聯。每—個單 由前端的升壓電路與後端的降壓電路串接而成。相 匕見有技術，不論是在升壓（B〇〇st)模 二:模式下，均可有效降低導通損耗，提：個二 太發明6以實施例揭露如上’然其並非用以限定 本^明i 斤屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 笋範圍内’當可作些許之更動與潤飾，故本 =揭的任一實施例或申請專利範圍不==發 "目的或優點或特點。此外’摘要部分和標

S 27 201240305 題僅是用來輔助專利檔搜尋之用，並非用來限制本發明之 權利範圍。 【圖式簡單說明】 下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，綠示了 本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明 本發明的原理。 圖1為傳統單相升降壓功率因數校正（Buck_B⑻st PFC)轉換器電路圖。 圖2為一種現有的兩級式三相升降壓功率因數校正 (Buck-Boost PFC)轉換器的電路圖。 圖3為一種現有#三相四線制結構的三p皆三相升降壓 功率因數权正（Buek_BcK)StPFC)轉_電路圖。 二二ϋΓΓ三相升降壓功率因數校正轉換器的第 一優遙方案的電路圖。 -優降壓功率因數校正—的第 優選=案Γ電相升降壓功率因數校正轉換器的第二 優選相升降壓功率因數校正轉換器的第三 三優降•功率因數校正轉換器的第 S為本^明的三相升降壓功率因數校正轉換器的第 28 201240305 四優選方案的電路圖。 第一優圖:方i:;::單相升降壓功率因數校正轉換器的 第-降壓功率因數校正轉換器的 第 優述方案的電路圖。 圖率因數校正轉換器的 第二:選1以::單相升降壓功率因數校正轉換器的 圖單相升降壓功率因數校正轉換器的 第 …j干4曰ΤΓ Μ k選方案的改進的電路圖。 第四單相升降壓功率因數校正轉換器的 第—優選方目升降壓功率因數校正轉換器的 電源务明的單相升降壓功率因數校正轉換器在 中WBoost)工作模式示意圖，其 〇^門_L心日㈣1導通期間工作狀態示意圖，圖 ()為=關電晶體幻關閉期間工作狀態示意圖。 電源明的單相升降壓功率因數校正轉換器在 中圖厂、/期間崎塵（Buck)工作模式示意圖，其 開關電晶體83導通期間工作狀態示意圖，圖 為開關電晶體S3關閉期間工作狀態示意圖。 電源H Ϊ ^_單相升降㈣率隨校正轉換器在 負+周期間的升壓（B_)工作模式示意圖，其

S 29 201240305 n(a)為開關電晶體s2導通期間卫作狀態示意圖，圖 ⑼為開關電晶體S2關閉期間工作狀態示意圖。 帝、圖B2〇為本發明的單相升降壓功率因數校正轉換器在 电源電壓負半周期間的降壓（Buck)工作模式示意圖，其 中圖（a)為開關電晶體S4導通期間工作狀態示意圖，圖 (b)為開關電晶體S4關閉期間工作狀態示意圖。 圖21為本發明的單相升降壓功率因數校正轉換器的 控制方塊圖，其中Qsl_Qs4分別為開關電晶體S1_S4的控 制脈衝。 【主要元件符號說明】

Vin :輸入電壓

Va、Vb、Vc :三相電壓 B1〜B4、Bal、Ba2、Bbl、Bb2、Bel、Bc2、Dal〜Da6、

Dbl〜Db6、Del〜Dc6、D1〜D13 :二極體 SI〜S4、Sal〜Sa4、Sbl〜Sb4、Scl〜Sc4 :開關電晶體

Cl〜C3、Co、Col、Co2、Cal、Ca2 :電容 LI〜L5、Lai〜La4、Lbl〜Lb4、Lei〜Lc4 :電感 N:中性線

Vol、Vo2 :端電壓

Qsl-Qs4 :控制脈衝

Vref :輸出電壓參考 iref :輸入電流參考信號 PI_vout :電壓控制器 iu、ίί2 ·電感電流 30

Claims (1)

1. 201240305 七 、申請專利範圍： 〜第=降1轉因數校正轉換n，包括. 輪 別錢三:電壓第三，功率因數校正電路，分 入端、H出=之：：’且分別具有—中性點、 j出碥與一弟二輸出端； 滅則、击帛輪出電谷’其—端連接該些中性點，而:a：η 知科接該些第一輸出端； 卜占而其另— _遠f ^f f電容’其—端連接該些中性點，而复另 糾連接該些第二輸出端；以及 另- 中f生線’連接該些中性點， =ί::;:==== 換器換器:成，且所述兩個單相升降壓轉 ^彻入側亚耳叶，亚在一輸出側串聯， #每-單㈣降壓轉換11均前端的升壓電路盘-後鸲的降壓電路串接而成。 〃 2.如巾請專利範圍第i項所述之三相升降壓功率 =正轉換器，其中該第―、該第二與該第三單相升降壓功 率因數校正電路之每—均包括： ▲ 第一至一第六二極體，其中該第一二極體的陽極與 4第三二極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第四 -極體的陰極連接，該第六二極體的陰極與該第五二極體 的陽極均與該中性點連接； a 第一至一第四開關電晶體，每一開關電晶體具有一 S 31 201240305 第一端與一第二端，其中該第一開關電晶體的第一端與該 第二開關電晶體的第二端均與該中性點連接，該第一開關 電晶體的第二端與該第一二極體的陰極連接，該第二開關 電晶體的第一端與該第二二極體的陽極連接，該第三開關 電晶體的第一端與該第五二極體的陰極連接，該第三開關 電晶體的第二端與該第三二極體的陰極連接，該第四開關 電晶體的第一端與該第四二極體的陽極連接，該第四開關 電晶體的第二端與該第六二極體的陽極連接； 一第一至一第四電感，其中該第一電感的一端與該輸 入端連接，該第一電感的另一端接入該第一二極體的陽極 與該第三二極體的陽極之間的連線，該第二電感的一端與 該輸入端連接，該第二電感的另一端接入該第二二極體的 陰極與該第四二極體的陰極之間的連線，該第三電感的一 端與該第一輸出端連接，該第三電感的另一端與該第三開 關電晶體的第一端連接，該第四電感的一端與該第二輸出 端連接，該第四電感的另一端與該第四開關電晶體的第二 端連接；以及 一第一與一第二濾波電容，其中該第一濾波電容的一 端接入該第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之間的連線，該第一濾波電容的另一端與該中性點連接， 該第二濾波電容的一端接入該第四開關電晶體的第一端與 該第四二極體的陽極之間的連線，該第二濾波電容的另一 端與該中性點連接。 3.如申請專利範圍第2項所述之三相升降壓功率因數 32 201240305 A轉換杰，其中該第一電感和該第二電感磁性耦合。 4.如申睛專利範圍第1項所述之三相升降壓功率因數 率因☆，其中該第一、該第二與該第三單相升降壓功 羊因數板正電路之每一均包括： 哕& _第至一第六二極體，其中該第一二極體的陽極與 二弟 極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第四 ，版的陰極連接，該第六二極體的陰極與該第五二極體 的％極均與該中性點連接； 塗一 "Γ第一至一第四開關電晶體，每一開關電晶體具有一 # 一 ir而與—第二端，其中該第一開關電晶體的第一端與該 =二開關電晶體的第二端均與該中性點連接，該第一開 :曰曰體的第二端與該第—二極體的陰極連接，該第二開關 :晶體的第一端與該第二二極體的陽極連接，該第三開關 =晶體的第-端與該第五二極體的陰極連接，該第三開關 电晶體的第二端與該第三二極體的陰極連接，該第四開關 電晶體的第—端與該第四二極體的，亟連接，該第四開關 電Ba體的第二端與該第六二極體的陽極連接； η 一第-至-第三電感’其中該第—電感的—端與該輸 連接，該第-電感的另—端分別接人該第—二極體與 该第三二極體的陽極之間的連線以及該第二二極體盘該/第 的陰極，間的連線’該第二電感的一端與該第— j V接，5亥第一電感的另—端與該第三開關電晶體的 =端連接’該第三電感的—端與該第二輸出端連接，該 第三電感的另-端與該第四開關電晶體的第二端連接；以 201240305 及 一第一與一第二濾波電容，其中該第一濾波電容的一 端接入該第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之間的連線，該第一濾波電容的另一端與該中性點連接， 該第二濾波電容的一端接入該第四開關電晶體的第一端與 該第四二極體的陽極之間的連線，該第二濾波電容的另一 端與該中性點連接。 5.如申請專利範圍第1項所述之三相升降壓功率因數 校正轉換器，其中該第一、該第二與該第三單相升降壓功 率因數校正電路之每一均包括： 一第一至一第六二極體，其中該第一二極體的陽極與 該第三二極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第四 二極體的陰極連接，該第五二極體的陰極與該第一輸出端 連接，該第六二極體的陽極與該第二輸出端連接，該第五 二極體的陽極與該第六二極體的陰極連接； 一第一至一第四開關電晶體，每一開關電晶體具有一 第一端與一第二端，其中該第一開關電晶體的第一端與該 第二開關電晶體的第二端連接，該第一開關電晶體的第二 端與該第一二極體的陰極連接，該第二開關電晶體的第一 端與該第二二極體的陽極連接，該第三開關電晶體的第一 端接入該第五二極體的陰極與該第一輸出端之間的連線， 該第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極連接， 該第四開關電晶體的第一端與該第四二極體的陽極連接， 該第四開關電晶體的第二端接入該第六二極體的陽極與該 34 201240305 第二輸出端的連線； 第至一第二電感，其中5亥第一電感的/端與該輪 入端連接，該第一電感的另一端接入該第—二極體的陽極 與遠第二二極體的陽極之間的連線，該第二電感的一端與 S亥輸入端連接，該第二電感的另一端接入該第二二極體的 陰極與該第四二極體的陰極之間的連線，該第$電感的— 立而^亥中性點連接，第三電感的另_端接人該第五二極體 的陽極與該第六二極體的陰極之間的連線以及該第一開關 電晶體的第一端與該第二開關電晶體的第二端之間的 線；以及 * 一第Γ與—第二濾波電容’其中該第i波電容的一 知接入:亥第_開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之，的連線m皮電容的另—端接人該第五二極體 該第六二極體的陰極之間的連線’該第二滤波電 t 纟而接入第四開關電晶體的第一端與該第四二極體的 私極之間的連線，該第二濾波電容的另—端接人該第五二 極體的陽極與該第六二極體的陰極之間的連線。 ^ 6.如申凊專利範圍第5項所述之三相升降壓功率因數 校正轉換器，其中該第—電感與該第二電感磁性竊合。 ^ 7·如申凊專利範圍第1項所述之三相升降壓功率因數 才^軺換器，其中該第一、該第二與該第三單相升降壓功 率因數校正電路之每—均包括： ^ _ 至第/、一極體，其中該第一二極體的陽極與 k弟三二極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第四 g 35 201240305 二極體的陰極連接，該第五二極體的陰極與該第一輸出端 連接，該第六二極體的陽極與該第二輸出端連接，該第五 二極體的陽極與該第六二極體的陰極連接； 一第一至一第四開關電晶體，每一開關電晶體具有一 第一端與一第二端，其中該第一開關電晶體的第一端與該 第二開關電晶體的第二端連接，該第一開關電晶體的第二 端與該第一二極體的陰極連接，該第二開關電晶體的第一 端與該第二二極體的陽極連接，該第三開關電晶體的第一 端接入第五二極體的陰極與該第一輸出端之間的連線，該 第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極連接，該 第四開關電晶體的第一端與該第四二極體的陽極連接，該 第四開關電晶體的第二端接入該第六二極體的陽極與該第 二輸出端的連線； 一第一與一第二電感，其中該第一電感的一端與該輸 入端連接，該第一電感的另一端分別接入該第一二極體與 該第三二極體的陽極之間的連線以及該第二二極體與該第 四二極體的陰極之間的連線，該第二電感的一端與中性點 連接，該第二電感的另一端接入該第五二極體的陽極與該 第六二極體的陰極之間的連線以及該第一開關電晶體的第 一端與該第二開關電晶體的第二端之間的連線；以及 一第一與一第二滤波電容，其中該第一濾波電容的一 端接入該第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之間的連線，第一濾波電容的另一端接入該第五二極體的 陽極與該第六二極體的陰極之間的連線，該第二濾波電容

   36 201240305 的一端接入該第四開關電晶體的第一端與該第四二極體的 陽極之間的連線，該第二濾波電容的另一端接入該第五二 極體的陽極與該第六二極體的陰極之間的連線。 8. —種單相升降壓功率因數校正轉換器，包括： 一單相功率因數校正電路，具有一中性點、一輸入 端、一第一輸出端與一第二輸出端； 一第一輸出電容，其一端與該中性點連接，而其另一 端則與該第一輸出端連接； 一第二輸出電容，其一端與該中性點連接，而其另一 端則與該第二輸出端連接；以及 一中性線；連接該中性點， 其中，該單相升降壓功率因數校正電路由兩個在一輸 入電壓正、負半觸立工作的單相升降壓轉換器組成，且 所^個單相升降壓轉換器在—輸人侧並聯， 側串聯， 拥』1:1:5 α山ί單相升~壓轉換器均由—前端的升壓電路盘-後鈿的降壓電路串接而成。 ’、 校正I::凊2範圍第8項所述之單相升降壓功率因數 轉’其中該單相功率因數校正電路包括： 兮第二弟第六二極體，其中該第—二極體的陽極與 的陽極均與該極體的陰極和該第五二極體 第至第四開關電晶體，每一開關電晶體具有— S 37 201240305 ’其中該第-開關電晶體的第-端與該 #曰# & ¥ _ Μ @ Γ均與该中性點連接，該弟一開關 雷曰日日卿沾楚一 /’、δχ第—二極體的陰極連接，該第二開關 電晶體的第一端與第二：體的陽極連接，該第三開關 晶體的第二端與該連接，該第四開關電 一 ★乐、一極體的陽極連接； 鱼垃 第四電感，其中該第一電感的一端與該輸 與該第三二極體的陽極接入該第-二極體的陽極 該輸入端連接，該第線，該第二電感的-端與 陰極與該第四二極體;;=的另—端接人該第二二極體的 端與該第-輸出端連間=線，該第三電感的-關電晶體的第-端連接，三2的另-端與該第三開 端連接，該第四電感的—端與縣二輸出 端連接；以及而與該第四開關電晶體的第二 π接:::與二濾波電容，其中該第-濾波電容的- 體的第二端與該第三二極體的陰極 兮m帝二 濾波電容的另一端與該中性點連接， 該第四二極體的陽極:=四，晶體的第-端與 端與該中性點連=間的連線’該第二_容的另一 1〇·如申請專利範圍第9項所述之單相升降壓功率因 38 201240305 數校正轉換器，其中該第一電感與第二電感磁性耦合。 11.如申請專利範圍第8項所述之單相升降壓功率因 數校正轉_，射料相升降壓功率隨校正f路包括: 上，=第一至一第六二極體，其中該第一二極體的陽極與 该第二二極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第四 二極體的陰極連接’該第六二極體的陰極與該第五二極體 的陽極均與該十性點連接； a 第 至 弟四開關黾晶體，每一開關電晶體具有一 第:端與-第二端，其中該第—開關電晶體的第—端愈該 第二開關電晶體的第二端均與該中性輯接，該第一開關 該第二開關 該第三開關 該第三開關 該第四開關 該第四開關 電晶體的第二端與該第-二極體的陰極連接 H 電晶體的第-端與該第二二極體的陽極連接 電晶體的第一端與該第五二極體的陰極連接 電體的第二端與該第三二極體的陰極連接 電晶體的第一端與該第四二極體的陽極連接 電曰曰體的第二端與該第六二極體的陽極連接 -第-至-第三電感，其中該第— 入端連接，該第一電感的另—端分別桩^ —枝__ Μ刀別接入該第一二極體與 〜第二二極體的陽極之_連線以及該第二二極 第 ^極體的陰極之_連線，^第二錢的-端與該第^ 輸出端連接，該第二電感的另一 弟 筮一 ^ 力而舁该第二開關電晶體的 接，相三電感的1與該第二輸出端連接，該 ^二電感的另一端與該第四開關電晶體的第二端連接；以 及 S 39 201240305 一第一與一第二濾波電容，其中該第一濾波電容的一 端接入該第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之間的連線，該第一濾波電容的另一端與該中性點連接， 該第二濾波電容的一端接入該第四開關電晶體的第一端與 該第四二極體的陽極之間的連線，該第二;慮波電容的另一 端與該中性點連接。 12.如申請專利範圍第8項所述之單相升降壓功率因 數校正轉換器，其中該單相升降壓功率因數校正電路包括： 一第一至一第六二極體，其中該第一二極體的陽極與 該第三二極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第四 二極體的陰極連接，該第五二極體的陰極與該第一輸出端 連接，該第六二極體的陽極與該第二輸出端連接，該第五 二極體的陽極與該第六二極體的陰極連接； 一第一至一第四開關電晶體，每一開關電晶體具有一 第一端與一第二端，其中該第一開關電晶體的第一端與該 第二開關電晶體的第二端連接，該第一開關電晶體的第二 端與該第一二極體的陰極連接，第二開關電晶體的第一端 與第二二極體的陽極連接，該第三開關電晶體的第一端接 入第五二極體的陰極與該第一輸出端之間的連線，該第三 開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極連接，該第四 開關電晶體的第一端與該第四二極體的陽極連接，該第四 開關電晶體的第二端接入該第六二極體的陽極與該第二輸 出端的連線； 一第一至一第三電感，其中該第一電感的一端與該輸 201240305 入端連接1第—電感的另—端接人該第—二極體的陽極 與該第三二極體的陽極之間的連線，該第二電感的〆端與 該輸入端連接，該第二電感的另一端接入該第二二極體的 陰極與該第四二極體的陰極之間的連線，該第三電感的一 端與該中性點連接，該第三電感的另—端接人該第五二極 肢㈣極與該第六二極體的陰極之間的連線；以及 山一第二與—第二滤波電容，其中該第一遽波電容的一 而接入4第—開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之=的連線，该第_濾波電容的另—端接人該第五二極體 =陽極與該第六二極體的陰極之間的連線，該第二遽波電 容的-端接人該第四開關電晶體的第一端與該第四二極體 的陽極之間的連線’該第二濾波電容的另-端接入該第五 -極體的陽極與該第六二極體的陰極之間的連線。 13. 如申請專利範圍第12項所述之單相升降壓功率因 數板正轉換器’其巾該第—電感與第二電感磁性搞合。 14. 如申請專利範圍第8項所述之單相升降壓功率 數校正，換H，其巾該單相升降壓功率因數校正電路包括： …〜赛至一第六二極體，其中該第一二極體的陽極與 该第三二極體的陽極連接，該第二二極體的陰極與該第= 一極體的陰極連接’該第五二極體的陰極與該第-輪出端 連接，s亥第六二極體的陽極與該第二輸出端連接，該第五 二極體的陽極與該第六二極體的陰極連接； 卜一第一至一第四開關電晶體，每一開關電晶體具有一 第一端與一第二端，其中該第一開關電晶體的第一端與第 S 41 201240305 二開關電晶體連接5該第一開關電晶體的第二端與該第一 二極體的陰極連接，該第二開關電晶體的第一端與該第二 二極體的陽極連接，該第三開關電晶體的第一端接入該第 五二極體的陰極與該第一輸出端之間的連線，該第三開關 電晶體的第二端與該第三二極體的陰極連接，該第四開關 電晶體的第一端與該第四二極體的陽極連接，該第四開關 電晶體的第二端接入該第六二極體的陽極與該第二輸出端 的連線； 一第一與一第二電感，其中該第一電感的一端與該輸 入端連接，該第一電感的另一端分別接入該第一二極體與 該第三二極體的陽極之間的連線以及該第二二極體與該第 四二極體的陰極之間的連線，該第二電感的一端與該中性 點連接，該第二電感的另一端接入該第五二極體的陽極與 該第六二極體的陰極之間的連線以及該第一開關電晶體的 第一端與該第二開關電晶體的第二端之間的連線；以及 一第一與一第二濾波電容，其中該第一濾波電容的一 端接入該第三開關電晶體的第二端與該第三二極體的陰極 之間的連線，該第一濾波電容的另一端接入該第五二極體 的陽極與該第六二極體的陰極之間的連線，該第二濾波電 容的一端接入該第四開關電晶體的第一端與該第四二極體 的陽極之間的連線，該第二濾波電容的另一端接入該第五 二極體的陽極與該第六二極體的陰極之間的連線。 42