一種三相pfc開關電源電路的制作方法
【專利說明】
[技術領域]
[0001 ]本發明涉及高頻開關電源，尤其涉及一種三相PFC開關電源電路。
[【背景技術】]
[0002]隨著開關電源技術的發展，由于輸入諧波電流限制，三相PFC(powerfactorcorrect1n，功率因數校正)電路成為開關電源中不可缺少的一個部分，而開關電源的體積要求越來越小，功率要求越來越大，效率要求越來越高，以此來節省能源。
[0003]如圖1所不，傳統六管三相PFC的電路相對簡單，一般由開關管整流橋，三相電感，開關器件，輸出電容組成，這種三相PFC電路可實現能量雙向流動，一般開關頻率較低，電感體積較大，不利于提高功率密度，這種電路一般采用矢量控制，控制較復雜。
[0004]隨著技術進步，三相維也納PFC電路是一個很好的選擇，三相PFC電路可解耦控制，能量單向流動，典型拓撲見圖2.但是三相維也納PFC的采用雙母線電容，輸出二極管會降低效率，成本較高，兩個輸出電容的電壓容易不平衡。
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【發明內容】
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[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種高效率、高功率因數的三相PFC開關電源電路。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種三相PFC開關電源電路，包括交錯并聯PFC電路、三相輸入電源和直流輸出端，交錯并聯PFC電路包括兩路η相交錯并聯PFC電路和整流橋電路;每路η相交錯并聯PFC電路包括η條支路，每條支路包括電感、第一開關管和第二開關管;第一開關管的第一端接直流輸出端的正極、第二端接第二開關管的第一端，第二開關管的第二端接直流輸出端的負極，電感的第一端接第一開關管和第二開關管的連接點，第二端接η相交錯并聯PFC電路的輸入端；同一η相交錯并聯PFC電路各支路之間的相位相差為360/η度，第一路η相交錯并聯PFC電路的輸入端接三相輸入電源的第一相，第二路η相交錯并聯PFC電路的輸入端接三相輸入電源的第二相;整流橋電路包括第一二極管和第二二極管，第一二極管的陽極接直流輸出端的負極，陰極接第二二極管的陽極，第二二極管的陰極接直流輸出端的正極;三相輸入電源的第二相接第一二極管的陰極。
[0007]以上所述的三相PFC開關電源電路，所述的開關管為M0S管，第一M0S管的漏極接直流輸出端的正極、源極接第二 M0S管的漏極，第二 M0S管的源極接直流輸出端的負極。
[0008]以上所述的三相PFC開關電源電路，η相交錯并聯PFC電路的輸入端的交流電壓在正半周工作時，第二M0S管和第一M0S管體二極管組成PFC高頻電路，第二M0S管導通，電感儲能，第二M0S管關斷，電感通過第一M0S管體二極管釋放能量；，η相交錯并聯PFC電路的輸入端的交流電壓在負半周工作時，第一M0S管和第二M0S管體二極管組成PFC高頻電路，第一M0S管導通，電感儲能，第一 M0S管關斷，電感通過第二 M0S管體二極管釋放能量。
[0009]以上所述的三相PFC開關電源電路，包括電壓采樣電路，每路η相交錯并聯PFC電路包括單周期控制芯片、電流采樣電路和交流電壓采樣電路，電壓采樣電路對每路η相交錯并聯PFC電路的輸出電壓進行采樣，與單周期控制芯片內部電壓給定值進行比較，所得的輸出作為信號Vm;對信號Vm在開關導通周期T時間內進行積分得到Vl(t)，對電感電流進行采樣得到采樣電流I，將IXRs，與信號Vm進行比較，所得輸出為V2(t);當占空比d(t)滿足Vl(t)= JVmXd(t)，V2(t)=Vm-1XRs時，通過RS觸發器輸出PWM信號;交流電壓采樣電路對η相交錯并聯PFC電路的交流電壓進行電阻分壓采樣，輸入到比較器，得到交流電壓輸入正負極性信號并與RS觸發器輸出PWM信號進行邏輯XOR綜合后，得到MOS管的開關驅動信號，從而完成閉環控制;其中，I XRs= (VoXRs/Re) X (l_d(t))，其中，Vo為η相交錯并聯PFC電路的輸出電壓，Re為η相交錯并聯PFC電路的功率因數為1時的等效電阻。。
[0010]本發明三相PFC開關電源電路能夠在電路可靠性基本不變的前提下，進一步提高PFC電路效率和功率因素，具有廣闊的應用前景。
[【附圖說明】]
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0012]圖1是現有技術六管三相PFC的電路的原理圖。
[0013]圖2是現有技術三相維也納PFC電路的原理圖。
[0014]圖3是本發明實施例三相PFC開關電源電路的原理圖。
[0015]圖4是本發明實施例三相PFC開關電源電路及控制電路的原理圖。
[0016]圖5是本發明實施例單周期控制電路原理圖。
[【具體實施方式】]
[0017]本發明實施例三相PFC開關電源電路的原理如圖3至圖5所示。
[0018]三相PFC開關電源電路包括交錯并聯PFC電路、三相輸入電源、濾波電容C和直流輸出端，交錯并聯PFC電路包括兩路η相交錯并聯PFC電路和整流橋電路。每路η相交錯并聯PFC電路包括η條支路，每條支路包括電感、第一 M0S管和第二 M0S管。第一 M0S管的漏極接直流輸出端的正極、源極接第二 M0S管的漏極，第二 M0S管的源極接直流輸出端的負極。電感的第一端接第一M0S管和第二M0S管的連接點，第二端接η相交錯并聯PFC電路的輸入端。同一η相交錯并聯PFC電路各支路之間的相位相差為360/η度，第一路η相交錯并聯PFC電路的輸入端接三相輸入電源的Α相，第二路η相交錯并聯PFC電路的輸入端接三相輸入電源的C相。整流橋電路包括二極管D6和二極管D5，二極管D6的陽極接直流輸出端的負極，陰極接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極接直流輸出端的正極。三相輸入電源的Β相接二極管D6的陰極。
[0019]η相交錯并聯PFC電路的輸入端的交流電壓在正半周工作時，第二 M0S管和第一 M0S管體二極管組成PFC高頻電路，第二M0S管導通，電感儲能，第二M0S管關斷，電感通過第一M0S管體二極管釋放能量。，η相交錯并聯PFC電路的輸入端的交流電壓在負半周工作時，第一 M0S管和第二 M0S管體二極管組成PFC高頻電路，第一 M0S管導通，電感儲能，第一 M0S管關斷，電感通過第二 M0S管體二極管釋放能量。
[0020]以Α相的第一支路為例，當交流電壓Vao正半周工作時，M0S管Q21和M0S管Q11的體二極管組成PFC高頻電路，M0S管Q21導通，電感L11儲能，M0S管Q21關斷，電感L11通過M0S管Q11體二極管釋放能量。當交流電壓Vao負半周工作時，M0S管Q11和M0S管Q21體二極管組成PFC高頻電路，M0S管Q11導通，電感L11儲能，M0S管Q11關斷，電感L11通過M0S管Q21體二極管釋放能量。
[0021]同理，對于A相的第二支路，當交流電壓