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(10)授权公告号
(45)授权公告日 (21)申请号 201210213287.7
(22)申请日 2012.06.23
H02M 1/42(2007.01)
H02M 1/44(2007.01)
H02M 1/12(2006.01)
(73)专利权人杭州中恒电气股份有限公司
地址310053 浙江省杭州市国家高新技术产
业开发区东信大道69号
花洒喷头自W的方法(72)发明人孙涛 郭卫农
(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有
限公司 33100
代理人赵芳 徐关寿
CN 101242135 A,2008.08.13，说明书第1页
第2段、第4页第3段和图1-图7.
CN 101399493 A,2009.04.01，说明书第3页
第9-10段和图4.CN 202679237 U,2013.01.16，权利要求1-8.US 2010/0080029 A1,2010.04.01，全文
.(54)发明名称
(57)摘要
交错并联三相PFC 电路，其由两个Vienna 变
换器组成，所述Vienna 变换器是三相三开关三电 平PFC 结构，第一Vienna 变换器的三相输入分别
连接第二Vienna 变换器的三相输入，第一Vienna
变换器的三电平输出分别连接第二Vienna 变换
器的三电平输出，所述第一Vienna 变换器的三个
Vienna 变换器的三个双向开关的周期开始和结
束时间相同，所述第一Vienna 变换器的三个双向
开关的周期开始和结束时间超前或滞后所述第二
Vienna 变换器的三个双向开关的周期开始和结
束时间半个周期时间。(51)Int.Cl.(56)对比文件
审查员 颜汇
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利权利要求书2页 说明书5页 附图6页
(10)授权公告号CN 102739033 B (45)授权公告日2015.10.21
C N 102739033
B
1.交错并联三相PFC电路，其特征在于：其由两个Vienna变换器组成，所述Vienna变换器是三相三开关三电平PFC结构，第一Vienna变换器的三相输入分别连接第二Vienna 变换器的三相输入，第一Vienna变换器的三电平输出分别连接第二Vienna变换器的三电平输出，所述第一Vienna变换器和第二Vienna变换器均包括三个双向开关，所述双向开关均由独立的电感的电流大小控制开通和关断，所述第一Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间相同，所述第二Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间相同，所述第一Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间超前或滞后所述第二Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间半个周期时间。
2.根据权利要求1所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述第一Vienna变换器的电路包括第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关以及由第一电容、第二电容串联后组成的输出电容，所述输
出电容的两端上并联有由第一二极管和第二二极管串联的电路、由第三二极管和第四二极管串联的电路以及由第五二极管和第六二极管串联的电路；所述第一双向开关与第一电感串联，所述第一电感的另一端与电源的A相连接，所述第二双向开关与第二电感串联，所述第二电感的另一端与电源的B相连接，所述第三双向开关与第三电感串联，所述第三电感的另一端与电源的C相连接，所述第一双向开关、第二双向开关和第三双向开关的另一端均连接于所述第一电容和第二电容之间的中间节点上；所述第一电感和所述第一双向开关之间的中间节点连接于所述第一二极管和所述第二二极管之间的中间节点上，所述第二电感和所述第二双向开关之间的中间节点连接于所述第三二极管和所述第四二极管之间的中间节点上；所述第三电感和所述第三双向开关之间的中间节点连接于所述第五二极管和所述第六二极管之间的中间节点上。金刚石悬浮抛光液
3.根据权利要求1所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述第二Vienna变换器的电路包括第四双向开关、第五双向开关、第六双向开关以及由第三电容、第四电容串联后组成的输出电容，所述输出电容的两端上并联有由第七二极管和第八二极管串联的电路、由第九二极管和第十二极管串联的电路以及由第十一二极管和第十二二极管串联的电路；所述第四双向开关与第四电感串联，所述第四电感的另一端与电源的A相连接，所述第五双向开关与第五电感串联，所述第五电感的另一端与电源的B相连接，所述第六双向开关与第六电感串联，所述第六电感的另一端与电源的C相连接，所述第四双向开关、第五双向开关和第六双向开关的另一端均连接于所述第三电容和第四电容之间的中间节点上；
所述第四电感和所述第四双向开关之间的中间节点连接于所述第七二极管和所述第八二极管之间的中间节点上，所述第五电感和所述第五双向开关之间的中间节点连接于所述第九二极管和所述第十二极管之间的中间节点上；所述第六电感和所述第六双向开关之间的中间节点连接于所述第十一二极管和所述第十二二极管之间的中间节点上。
4.根据权利要求1~3之一所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述双向开关是由两个开关管反向串联组成，所述开关管上并联有二极管，所述开关管上并联的二极管是寄生二极管或复合二极管。
5.根据权利要求1~3之一所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述双向开关是由一个整流桥和一个开关管组成，所述整流桥与开关管的输出是并联的。
6.根据权利要求4所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述开关管是MOS管或是IGBT。
7.根据权利要求5所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述开关管是MOS管或是IGBT。
8.根据权利要求1~3之一所述的交错并联三相PFC电路，其特征在于：所述第一Vienna变换器的A相驱动信号与第二Vienna变换器的A相驱动信号同频率同幅值、占空比各自独立、相位错开180°；第一Vienna变换器的B相驱动信号与第二Vienna变换器的B相驱动信号同频率同幅值、占空比各自独立、相位错开180°；第一Vienna变换器的C相驱动信号与第二Vienna变换器的C相驱动信号同频率同幅值、占空比各自独立、相位错开180°。
交错并联三相PFC电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种交错并联三相PFC电路。
背景技术
[0002] 在绿能源观念深入人心的今天，功率因数校正已成为电源中的不可或缺的一部分。单相功率因数校正技术应用已经非常成熟，100W—4000W的单相PFC电源已产品化。随着现代供电系统对污染电网的三相交流输入设备的要求提高，大功率整流电源采用三相PFC技术将是必然趋势。传统意义上的增大功率有两种方法：一是保持器件数量不变，增加器件容量。即功率管电压电流应力增大，电感、电容的容量和体积增大；二是简单的并管。即将原本的一个器件替换成两个器件并联，达到降低应力的目的。此两种传统方法都会带来输入电流纹波增大，滤波器设计困难，发热器件集中导致热设计困难，电源体积变大等缺点。
d型管
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供了一种减少电磁干扰，减小滤波器体积适用于大功率交错并联三相PFC电路。
[0004] 为达到发明目的本发明采用的技术方案是：
[0005] 交错并联三相PFC电路，其特征在于：其由两个Vienna变换器组成，所述Vienna 变换器是三相三开关三电平PFC结构，第一Vienna变换器的三相输入分别连接第二Vienna 变换器的三相输入，第一Vienna变换器的三电平输出分别连接第二Vienna变换器的三电平输出，所述第一Vienna变换器和第二Vienna变换器均包括三个双向开关，所述双向开关均由独立的电感的电流大小控制开通和关断，所述第一Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间相同，所述第二Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间相同，所述第一Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间超前或滞后所述第二Vienna变换器的三个双向开关的周期开始和结束时间半个周期时间。
[0006] 进一步，所述第一Vienna变换器的电路包括第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关以及由第一电容、第二电容串联后组成的输出电容，所述输出电容的两端上并联有由第一二极管和第二二极管的串联电路、由第三二极管和第四二极管的串联电路、以及由第五二极管和第六二极管的串联电路；所述第一双向开关与第一电感串联，所述第一电感的另一端与电源的A相连接，所述第二双向开关与第二电感串联，所述第二电感的另一端与电源的B相连接，所述第三双向开关与第三电感串联，所述第三电感的另一端与电源的C相连接，所述第一双向开关、第二双向开关和第三双向开关的另一端均连接于所述第一电容和第二电容之间的中间节点上；所述第一电感和所述第一双向开关之间的中间节点连接于所述第一二极管和所述第二二极管之间的中间节点上，所述第二电感和所述第二双向开
关之间的中间节点连接于所述第三二极管和所述第四二极管之间的中间节点上；所述第三电感和所述第三双向开关之间的中间节点连接于所述第五二极管和所述第六二极管
纹眉机
之间的中间节点上。
[0007] 进一步，所述第二Vienna变换器的电路包括第四双向开关、第五双向开关、第六双向开关以及由第三电容、第四电容串联后组成的输出电容，所述输出电容的两端上并联有由第七二极管和第八二极管的串联电路、由第九二极管和第十二极管的串联电路、以及由第十一二极管和第十二二极管的串联电路；所述第四双向开关与第四电感串联，所述第四电感的另一端与电源的A相连接，所述第五双向开关与第五电感串联，所述第五电感的另一端与电源的B相连接，所述第六双向开关与第六电感串联，所述第六电感的另一端与电源的C相连接，所述第四双向开关、第五双向开关和第六双向开关的另一端均连接于所述第三电容和第四电容之间的中间节点上；所述第四电感和所述第四双向开关之间的中间节点连接于所述第七二极管和所述第八二极管之间的中间节点上，所述第五电感和所述第五双向开关之间的中间节点连接于所述第九二极管和所述第十二极管之间的中间节点上；所述第六电感和所述第六双向开关之间的中间节点连接于所述第十一二极管和所述第十二二极管之间的中间节点上。
[0008] 进一步，所述双向开关是由两个开关管反向串联组成，所述开关管上并联有二极管，所述二极管是寄生二极管或复合二极管。
[0009] 或者，所述双向开关是由一个整流桥和一个开关管组成，所述整流桥与开关管的输出是并联的。
[0010] 进一步，所述开关管是MOS管或是IGBT。
[0011] 进一步，所述第一Vienna变换器的A相驱动信号与第二Vienna变换器的A相驱动信号同频率同幅值、占空比各自独立、相位错开180°；第一Vienna变换器的B相驱动信号与第二Vienna变换器的B相驱动信号同频率同幅值、占空比各自独立、相位错开180°；第一Vienna变换器的C相驱动信号与第二Vienna变换器的C相驱动信号同频率同幅值、占空比各自独立、相位错开180°。
[0012] 本发明的技术构思为：通过两个变换器的并联，使得开关管和二极管的电流应力降低；通过交错并联技术（相位错开180°），第一Vienna变换器的输入电流波动与第二Vienna变换器的输入电流波动互补，从而降低总的输入电流波动。降低输入电流波动，意味着滤波器噪声的幅值减小，从而使得滤波器体积变小成为可能；通过交错并联技术，第一Vienna变换器的输出电压高频波动与第二Vienna变换器的输出电压高频波动互补，从而降低总的输出电压高频波动，降低干扰。
[0013] 本发明的有益效果为：通过两个变换器的并联，使得开关管和二极管电流应力降低一半，可使用传统半导体器件；通过交错并联技术，总输入电流波动减小，从而减少电磁干扰，减小滤波器体积；用两个分散的发热器件代替一个集中的发热器件，在总热量没增加的基础上可方便PCB布局和热
设计。另外本发明实现了轻载时输入电流连续，减少了干扰。
附图说明
[0014] 图1是本发明的电路示意图。
[0015] 图2是本发明的Vienna变换器的电路示意图。
[0016] 图3是本发明的双向开关的第一种结构示意图。
充气模型
[0017] 图4是本发明的双向开关的第二种结构示意图。
