三相pfc整流電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型屬于三相PFC整流領(lǐng)域，特別是涉及一種三相PFC整流電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源行業(yè)的興起，尤其是電動汽車充電設(shè)施的大量應(yīng)用，大功率整流器采用三相PFC結(jié)構(gòu)已是必然的選擇。三相VIENNA結(jié)構(gòu)以其功率因數(shù)高，諧波污染小，體積小，魯棒性強(qiáng)，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)優(yōu)勢得到廣泛的使用。
[0003]隨著大功率，小體積的市場要求，傳統(tǒng)的三相PFC結(jié)構(gòu)經(jīng)過簡單的并管或者增容已經(jīng)難滿足需求。并且存在輸出紋波大，損耗多，發(fā)熱集中，散熱困難，電源體積大及器件選型受限制，成本高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有三相PFC中的存在的器件多，成本高問題，提出了一種三相PFC整流電路，該三相PFC整流電路具有效率高、成本低、可靠性高的特點(diǎn)，同時縮小了 PFC體積，對產(chǎn)品的模塊化，小型化有很大幫助。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種三相PFC整流電路，包括第一至第三電感、第一至第三變壓器、第一至第六雙向開關(guān)、第一至第六雙二極管串聯(lián)電路以及雙電容串聯(lián)電路;三相電源的A相經(jīng)第一電感、第一變壓器分為相互對稱的兩部分后分別經(jīng)第一雙向開關(guān)、第二雙向開關(guān)接地;三相電源的B相經(jīng)第二電感、第二變壓器分為相互對稱的兩部分后分別經(jīng)第三雙向開關(guān)、第四雙向開關(guān)接地;三相電源的C相經(jīng)第三電感、第三變壓器分為相互對稱的兩部分后分別經(jīng)第五雙向開關(guān)、第六雙向開關(guān)接地;所述第一至第六雙二極管串聯(lián)電路的兩個二極管的連接點(diǎn)分別與第一至第六雙向開關(guān)的一端連接，所述雙電容串聯(lián)電路與所述第一至第六雙二極管串聯(lián)電路分別并聯(lián)連接，且該雙電容串聯(lián)電路的兩個電容的連接點(diǎn)接地，其中，雙電容串聯(lián)電路的其中一端作為正直流母線，另一端作為負(fù)直流母線。
[0006]在本實用新型一實施例中，所述三相電源的A相具體連接關(guān)系為:所述第一雙二極管串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第一、第七二極管，所述第二雙二極管串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第二、第八二極管，所述三相電源的A相經(jīng)第一電感與第一變壓器初級的同名端和次級的異名端連接，所述第一變壓器初級的異名端分別連接至第一二極管的陽極、第七二極管的陰極、第一雙向開關(guān)的一端，所述第一變壓器次級的同名端分別連接至第二二極管的陽極、第八二極管的陰極、第二雙向開關(guān)的一端，所述第一、第二雙向開關(guān)的另一端接地。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述三相電源的B相具體連接關(guān)系為:所述第三雙二極管串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第三、第九二極管，所述第四雙二極管串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第四、第十二極管，所述三相電源的B相經(jīng)第二電感與第二變壓器初級的同名端和次級的異名端連接，所述第二變壓器初級的異名端分別連接至第三二極管的陽極、第九二極管的陰極、第三雙向開關(guān)的一端，所述第二變壓器次級的同名端分別連接至第四二極管的陽極、第十二極管的陰極、第四雙向開關(guān)的一端，所述第三、第四雙向開關(guān)的另端接地。
[0008]在本實用新型一實施例中，所述三相電源的C相具體連接關(guān)系為:所述第五雙二極管串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第五、第十一二極管，所述第六雙二極管串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第六、第十二二極管，所述三相電源的C相經(jīng)第三電感與第三變壓器初級的同名端和次級的異名端連接，所述第三變壓器初級的異名端分別連接至第五二極管的陽極、第十一二極管的陰極、第五雙向開關(guān)的一端，所述第三變壓器次級的同名端分別連接至第六二極管的陽極、第十二二極管的陰極、第六雙向開關(guān)的一端，所述第五、第六雙向開關(guān)的另一端接地。
[0009]在本實用新型一實施例中，所述雙電容串聯(lián)電路包括串聯(lián)連接的第一、第二電容，所述第一電容的一端與第一二極管的陰極、第二二極管的陰極、第三二極管的陰極、第四二極管的陰極、第五二極管的陰極、第六二極管的陰極連接，所述第二電容的一端與第七二極的陽極、第八二極管的陽極、第九二極管的陽極、第十二極管的陽極、第十一二極管的陽極、第十二二極管的陽極連接，所述第一電容的另一端與第二電容的另一端接地，其中，第一電容的一端作為正直流母線，第二電容的一端作為負(fù)直流母線。
[0010]在本實用新型一實施例中，所述第一至第六雙向開關(guān)均由一開關(guān)管、四個二極管組成，所述開關(guān)管上還并聯(lián)有一二極管，該二極管為寄生二極管或復(fù)合二極管，所述開關(guān)管為MOS管或IGBT管。
[0011]在本實用新型一實施例中，所述第一至第六雙向開關(guān)均由兩個開關(guān)管、兩個二極管組成，所述兩個開關(guān)管上均并聯(lián)有二極管，該二極管為寄生二極管或復(fù)合二極管，所述兩個開關(guān)管為MOS管或IGBT管。
[0012]在本實用新型一實施例中，所述第一至第六雙向開關(guān)均由兩個開關(guān)管反向串聯(lián)構(gòu)成，所述兩個開關(guān)管上均并聯(lián)有二極管，該二極管為寄生二極管或復(fù)合二極管，所述兩個開關(guān)管為MOS管或IGBT管。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:
[0014]1、通過將每相分成兩部分并聯(lián)，使得開關(guān)管和二極管的電流應(yīng)力降低；
[0015]2、通過交錯控制，使得兩部分的輸入電流波動互補(bǔ)，降低了總的輸入電流波動；
[0016]3、通過采用變壓器的同名端，使得正負(fù)半周變壓器內(nèi)磁通互補(bǔ)，主動退磁，減少了損耗；
[0017]4、通過使用并聯(lián)在輸出端的兩顆串聯(lián)的二極管，使得在主開關(guān)管關(guān)斷時電流不流經(jīng)雙向開關(guān)，單獨(dú)經(jīng)過該二極管，少流經(jīng)一個二極管，進(jìn)而降低了損耗，提升了效率。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型電路原理圖。
[0019]圖2是本實用新型實施例一的雙向開關(guān)原理圖
[0020]圖3是本實用新型實施例二的雙向開關(guān)原理圖[0021 ]圖4是本實用新型實施例三的雙向開關(guān)原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。
[0023]如圖1-4所示，本實用新型的一種三相PFC整流電路，包括第一至第三電感、第一至第三變壓器、第一至第六雙向開關(guān)、第一至第六雙二極管串聯(lián)電路以及雙電容串聯(lián)電路;三相電源的A相經(jīng)第一電感、第一變壓器分為相互對稱的兩部分后分別經(jīng)第一雙向開關(guān)、第二雙向開關(guān)接地;三相電源的B相經(jīng)第二電感、第二變壓器分為相互對稱的兩部分后分別經(jīng)第三雙向開關(guān)、第四雙向開關(guān)接地;三相電源的C相經(jīng)第三電感、第三變壓器分為相互對稱的兩部分后分別經(jīng)第五雙向開關(guān)、第六雙向開關(guān)接地;所述第一至第六雙二極管串聯(lián)電路的兩個二極管的連接點(diǎn)分別與第一至第六雙向開關(guān)的一端連接，所述雙電容串聯(lián)電路與所述第一至第六雙二極管串聯(lián)電路分別并聯(lián)連接，且該雙電容串聯(lián)電路的兩個電容的連接點(diǎn)接地，其中，雙電容串聯(lián)電路的其中一端作為正直流母線(+BUS )，另一端作為負(fù)直流母線(-BUS) ο
[0024]以下結(jié)合實施例具體講述本實用新型技術(shù)方案。
[0025 ]如圖1所示，本實用新型的三相PFC整流電路，
[0026]包括第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一變壓器Tl、第二變壓器T2、第三變壓器T3、第一雙向開關(guān)K1、第二雙向開關(guān)K2、第三雙向開關(guān)K3、第四雙向開關(guān)K4、第五雙向開關(guān)K5，以及第六雙向開關(guān)K6，
[0027]第一二級管Dl和第七二極管D7的串聯(lián)電路；
[0028]第二二級管D2和第八二極管D8的串聯(lián)電路；
[0029]第三二級管D3和第九二極管D9的串聯(lián)電路；
[0030]第四二級管D4和第十二極管DlO的串聯(lián)電路；
[0031]第五二級管D5和第十一二極管Dll的串聯(lián)電路；
[0032]第六二級管D6和第十二二極管D12的串聯(lián)電路；
[0033]第一電容Cl、第二電容C2串聯(lián)后組成的輸出電容；
[0034]三相電源的A相連接到第一電感LI的一端，第一電感LI的另一端分別接至第一變壓器Tl初級的同名端(I腳)和次級的異名端(3腳)；第一變壓器Tl初級的異名端(2腳)分別接至第一二極管Dl的陽極、第七二極管D7的陰極、第一雙向開關(guān)Kl的一端;第一變壓器Tl次級的同名端(4腳)分別接至第二二極管D2的陽極、第八二極管D8的陰極第二雙向開關(guān)K2的一端；
[0035]三相電源的B相連接到第二電感L2的一端，第二電感L2的另一端分別接至第二變壓器T2初級的同名端(I腳)和次級的異名端(3腳)；第二變壓器T2初級的異名端(2腳)分別接至第三二極管D3的陽極、第九二極管D9的陰極、第二雙向開關(guān)K2的一端;第二變壓器T2次級的同名端(4腳)分別接至第四二極管D4的陽極、第十二極管DlO的陰極第二雙向開關(guān)K2的一端；
[0036]三相電源的C相連接到第三電感L3的一端，第三電感L3的另一端分別接至第三變壓器T3初級的同名端(I腳)和次級的異名端(3腳)；第三變壓器T3初級的異名端(2腳)分別接至第五二極管D5的陽極、第十一二極管Dll的陰極、第三雙向開關(guān)K3的一端;第三變壓器T3次級的同名端(4腳)分別接至第六二極管D6的陽極、第十二二極管D12的陰極第三雙向開關(guān)K3的一端；
[0037]第一二極管Dl的陰極、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陰極、第四二極管D4的陰極、第五二極管D5的陰極、第六二極管D6的陰極、第一電容Cl的一端相連接；
[0038]第七二極管D7的陽極、第八二極管D8的陽極、第九二極管D9的陽極、第十二極管DlO的陽極、第^^一二極管Dll的陽極、第十二二極管D12的陽極、第二電容C2的一端相連接；[0039 ]第一電容Cl的另一端、第二電容C2的另一端分別接地；
[0040]