一类带无源功率因数校正网络的电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一类带无源功率因数校正网络的电源，包括输入滤波电路1、无源功率因数校正网络2、输出变换级3。输出变换级3的交流输出与电源的交流输入共N[NEUTRAL]线，正弦波同步运行，无隔离变压器。无源功率因数校正网络2，接于电源的输入滤波电路1和输出变换级3之间，具有无源因数校正功能和无源升压功能。所述一类带无源功率因数校正网络的电源，简单可靠，效率高，成本低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源
，具体地说是一类带无源功率因数校正网络的电源，它具有无源功率因数校正功能，并允许电源的交流输出与交流输入共N[NEUTRAL]线。
技术介绍
能效、环保和成本，一直是电源领域的三个技术焦点。当前，为满足功率因数值的要求，各种电源通常都专门设置一级有源功率因数校正电路，用于完成电压提升和功率因数校正，又因为输出与输入不能共N[NEUTRAL]线而需要隔离变压器。这些无疑会降低整机效率，提高整机成本。所以人们始终都在探索上述问题的解决方案。
技术实现思路
本技术公开了一类带无源功率因数校正网络的电源，完成无源功率因数校正、自举升压整流或倍压整流功能，并允许电源的交流输出与交流输入共N[NEUTRAL]线， 省去隔离变压器。这为保证整机的高效率，低成本，结构简单，小型化，高输入功率因数提供了必要条件。本技术采用如下技术方案解决上述技术问题电源输入经输入滤波电路1传给无源功率因数校正网络2，将其升压整流，产生带有直流分量的一段单向正弦波电压供给输出变换级3，其中直流分量为电压的升压部分，用以满足输出变换级3输出电压幅值要求，其中一段单向正弦波电压提供了无源功率因数校正功能，因为在该时间段内，输出变换级3直接从电源输入HHOT线、N[NEUTRAL]线吸取脉冲电流。所述无源功率因数校正网络2包括整流二极管Drl、Dr2，Drl的负极接无源功率因数校正网络2的正输出端，Drl的正极接二极管Dr2的负极与电源交流输入N[NEUTRAL]线的节点上，Dr2的正极接无源功率因数校正网络2的负输出端。所述所述无源功率因数校正网络2还包括上储能网络21和下储能网络21’，上储能网络21的正输出端接所述无源功率因数校正网络2的正输出端，其负输出端接下储能网络21’的正输出端和市电输入的HHOT线节点，下储能网络21’的负输出端接所述无源功率因数校正网络2的负输出端。上、下储能网络21、21’的电路形式、元件参数完全相同，上、下储能网络21、21’的放电电压是由储能网络的电路结构形式决定的，初始加电经过几个过度周期之后，其放电电压可以为电源输入正弦波电压幅值的M分之N，也可以为N分之一，N为整数，M = N+1。根据所需的升压幅值和电源输入的功率因数值的要求，可选用不同的电路结构形式。以下结合附图加以说明。附图说明图1为本技术一类带无源功率因数校正网络的电源框图；图2为本技术用于无隔离变压器的UPS电源实施例框图。图3为本技术用于开关电源实施例框图。附图中，各标号所代表的部件列表如下1为输入滤波电路框图，2为无源功率因数校正网络框图，3为输出变换级框图，4 为UPS电源的蓄电池系统框图，21为上储能网络框图，21’为下储能网络框图，21-2，21-2’ 分别为上、下储能网络的一种实施方案，21-3，21-3’分别为上、下储能网络的另一种实施方案，3-1为UPS电源半桥逆变器框图，3-2为半桥谐振式开关电源输出级框图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一类带无源功率因数校正网络的电源框图；电源输入经输入滤波电路1传给无源功率因数校正网络2，将其升压整流，产生带有直流分量的一段单向正弦电压，供给输出变换级3，其中包括的直流分量为电压的升压部分，用于满足输出变换级3输出电压幅值要求，其中包括的一段单向正弦波电压，提供了无源功率因数校正功能，因为在该时间段内，输出变换级3直接从电源输入Η[Η0Τ]线、 N[NEUTRAL]线吸取脉冲电流，这段时间的长短，决定了电源的输入功率因数值。当允许电源的输出与输入正弦波电压同步的情况下，输出变换级3的输出可以和电源输入共N[NEUTRAL]线，省去隔离变压器。图2为本技术用于无隔离变压器的UPS电源实施例框图.其特点是，所述UPS 电源的输出与电源输入正弦波电压同步，输出变换级3的输出和电源输入共N[NEUTRAL] 线，省去隔离变压器。图2中，21-2为上储能网络，21-2’为下储能网络，分别为一级逐流电路，与整流二极管Drl、Dr2共同完成自举升压整流，自举升压的幅值增量约为电源输入正弦波电压幅值的一半。在理想情况下，假如电源输入正弦波电压幅值为300V，则加给UPS电源半桥逆变器 3-1的电压包括150V的直流分量和电压幅值为300V的单向正弦波，足够逆变器3-1的输出电压幅值要求；在纯阻性负载情况下，从0度到180度的时间段，所述半桥逆变器3-1都按正弦波规律直接从电源输入H[HOT]线、N[NEUTRAL]线吸取脉冲电流，因此电源的输入功率因数可以做得很高。图3为本技术用于开关电源实施例框图，图3中断开了开关电源输出端与市电输入的N [NEUTRAL]线连线，图2中21_3为上储能网络，21_3 ’为下储能网络，二者的电路形式和参数完全相同，各包括由2N个储能电容和2N+1个二极管组成的N个充电支路、M 个放电支路，M = N+l, N为整数。其中，储能电容Cl的正极、C3的正极，——，[C2N-1]的正极、二极管D[2N+1]的负极与上储能网络21-3的正输出极相连，储能电容C2的负极、C4的负极，——，C[2N]的负极、二极管Dl的正极与上储能网络21-2的负输出极相连；二极管Dl的负极接二极管D2 的正极与储能电容Cl的负极节点，二极管D2的负极接二极管D3的正极与储能电容C2的正极节点，二极管D3的负极接二极管D4的正极与储能电容C3的负极节点，二极管D4的负极接二极管D5的正极与储能电容C4的正极节点，——，二极管D[2N-1]的负极接二极管D2N的正极与储能电容C[2N-1]的负极节点，二极管D2N的负极接二极管D[2N+1]的正极与储能电容C2N的正极节点。 初始加电经过几个过度周期之后，所述储能网络的放电电压与输入正弦波电压幅值之比约为N M，M = N+l，N为整数。比如，N = 3，M = 4，所述上、下储能网络的放电电压各约为输入正弦波电压幅值的0. 75倍，所以加给半桥谐振式开关电源输出级3-2的电压，其直流分量约为1. 5倍的输入正弦波的幅值电压。其交流分量幅值约为0. 25倍的输入正弦波电压幅值，对应输入电压正弦波约为48. 6度到131. 4度，亦即在输入电压正弦波的 48. 6度到131. 4度时间段内，半桥谐振式开关电源输出级3-2直接从电源输入线吸取脉冲电流，因此电源的输入功率因数可以做得很高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一类带无源功率因数校正网络的电源，其特征在于：市电输入后依次经过输入滤波电路（１）进行滤波，无源功率因数校正网络（２）进行变换，最后经输出变换级（３）变换后输出。

【技术特征摘要】
1.一类带无源功率因数校正网络的电源，其特征在于市电输入后依次经过输入滤波电路(1)进行滤波，无源功率因数校正网络(2)进行变换，最后经输出变换级(3)变换后输出。2.根据权利要求1所述的带无源功率因数校正网络的电源，其特征在于无源功率因数校正网络(2)包括整流二极管Drl、Dr2，Drl的负极接无源功率因数校正网络(2)的正输出端，Drl的正极接二极管Dr2的负极与电源交流输入N[NEUTRAL]线的节点上，Dr2的正极接无源功率因数校正网络(2)的负输出端。3.根据权利要求1所述的带无源功率因数校正网络的电源，其特征在于所述无源功率因数校正网络(2)，还包括电路形式和参数完全相同的上储能网络(21)和下储能网络 (21’)，上储能网络(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：董振隆，
申请(专利权)人：董振隆，
类型：实用新型
国别省市：11