专利名称：一种三态升压型功率因数校正电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率因数校正电路，尤其是具有快速动态响应的一种三态升压型功率因数校正电路。
背景技术：
为了减小电力电子装置对电网的谐波污染，需要采用功率因数校正(PFC)技术。升压型功率因数校正(PFC)变换器因具有良好的稳态性能，已经成为目前应用最广泛的有源功率因数校正电路的首选拓扑，其工作模式分为电感电流连续模式(CCM)和电感电流断续模式(DCM)。然而，工作于CCM模式的升压型PFC变换器对负载变化的动态响应能力差，工作于DCM模式的升压型PFC变换器开关管电流应力较大，限制了其输出功率范围。为了克服CCM模式和DCM模式的不足，有学者研究得出:恒定开关频率变换器还可工作于伪连续导电模式(PCCM)。文献表明，工作于PCCM模式的变换器，其带载能力高于DCM模式，且具有优于CCM模式和DCM模式的动态响应速度。
实用新型内容为了克服升压型PFC变换器工作于CCM模式和DCM模式时存在的以上不足，本实用新型提供一种三态升压型功率因数校正电路，通过增加辅助开关管，改造传统升压型PFC变换器的结构，使变换器工作于PCCM模式，能够有效提高变换器对负载的响应速度，简化控制器设计的复杂性。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该三态升压型功率因数校正电路包括交流电源AC、二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6、电感L、主开关管Q2、辅助开关管Q1、电容C和负载R ;二极管Dl、D2、D3和D4连接构成不控整流桥，交流电源AC连接整流桥的输入端，整流桥输出依次连接电感L和二极管D6的阳极，电感L两端并联有辅助开关管Ql和二极管D5，二极管D6阳极连接到主开关管Q2的漏极，主开关管Q2的源极接地，二极管D6阴极连接有并联的电容C和负载R。通过控制主开关管Q2和辅助开关管Ql的驱动脉冲时序，该三态升压型功率因数校正电路工作于PCCM模式，在一个开关周期内有3个工作模态:(I)电感充电模态:主开关管Q2导通、辅助开关管Ql关断，二极管D6反偏关断，电感L电流线性增大，电容C向负载R放电；(2)电容充电模态:主开关管Q2和辅助开关管Ql均关断，二极管D6导通，电感L向电容C及负载R放电，电感L电流线性减小；(3)惯性模态:主开关管Q2关断、辅助开关管Ql导通，二极管D6反偏关断，电感L电流经过辅助开关管Ql和二极管D5续流且保持不变(非零)，电容C向负载R放电。由于惯性模态的存在，以上3个工作模态中任意2个工作模态均为自由变量，简化了控制器设计的复杂性。本实用新型的有益效果是:通过增加辅助开关管，改造传统升压型PFC变换器的结构，使变换器工作于PCCM模式，能够有效提高变换器对负载的响应速度，简化控制器设计的复杂性。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的电路结构图。图2是本实用新型的主开关管Q2、辅助开关管Ql的驱动脉冲时序和电感L电流的波形图。图中:％:主开关管Q2驱动脉冲；％:辅助开关管Ql的驱动脉冲；八:电感L电流；r:一个开关周期；匕、t2、t,:一个开关周期内电感充电模态、电容充电模态和惯性模态的工作时间。
具体实施方式
在图中，该三态升压型功率因数校正电路包括交流电源AC、二极管Dl、D2、D3、D4、D5和D6、电感L、主开关管Q2、辅助开关管Q1、电容C和负载R ;二极管Dl、D2、D3和D4连接构成不控整流桥，交流电源AC连接整流桥的输入端，整流桥输出依次连接电感L和二极管D6的阳极，电感L两端并联有辅助开关管Ql和二极管D5，二极管D6阳极连接到主开关管Q2的漏极，主开关管Q2的源极接地，二极管D6阴极连接有并联的电容C和负载R。在图中，通过控制主开关管Q2和辅助开关管Ql的驱动脉冲时序，该三态升压型功率因数校正电路工作于PCCM模式，在一个开关周期内有3个工作模态:(I)电感充电模态:主开关管Q2导通、辅助开关管Ql关断，二极管D6反偏关断，电感L电流线性增大，电容C向负载R放电；(2)电容充电模态:主开关管Q2和辅助开关管Ql均关断，二极管D6导通，电感L向电容C及负载R放电，电感L电流线性减小；(3)惯性模态:主开关管Q2关断、辅助开关管Ql导通，二极管D6反偏关断，电感L电流经过辅助开关管Ql和二极管D5续流且保持不变(非零)，电容C向负载R放电。由于惯性模态的存在，以上3个工作模态中任意2个工作模态均为自由变量，简化了控制器设计的复杂性。
权利要求1.一种三态升压型功率因数校正电路，包括交流电源AC、二极管Dl、D2、D3、D4、D5和D6、电感L、主开关管Q2、辅助开关管Q1、电容C和负载R ;其特征是:二极管D1、D2、D3和D4连接构成不控整流桥，交流电源AC连接整流桥的输入端，整流桥输出依次连接电感L和二极管D6的阳极，电感L两端并联有辅助开关管Ql和二极管D5，二极管D6阳极连接到主开关管Q2的漏极，主开关管Q2的源极接地，二极管D6阴极连接有并联的电容C和负载R。
专利摘要本实用新型涉及一种三态升压型功率因数校正电路，包括交流电源AC、二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6、电感L、主开关管Q2、辅助开关管Q1、电容C和负载R；二极管D1、D2、D3和D4连接构成不控整流桥，整流桥输出依次连接电感L和二极管D6的阳极，电感L两端并联有辅助开关管Q1和二极管D5。通过控制主开关管Q2和辅助开关管Q1的驱动脉冲时序，该电路工作于PCCM模式，在一个开关周期内有3个工作模态，能够有效提高变换器对负载的响应速度，简化控制器设计的复杂性。
文档编号H02M1/42GK203027134SQ20132001121
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者何慧君, 胡义涛 申请人:中国矿业大学