CN104660071B - 一种整流电路 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种整流电路，涉及电源设备领域，能够提高电路使用率，从而降低成本。该整流电路包括：四个输入整流器、四个并联的电压变换器、第一电容和第二电容；其中，每个输入整流器连接一个电压变换器；其中每个整流器包括两个相电压输入端、一个正相电压输出端和一个负相电压输出端；整流器的正相电压输出端连接电压变换器的正电压输入端，整流器的负相电压输出端连接电压变换器的负电压输入端；每个电压变换器的正电压输出端连接第一电容的第一极；每个电压变换器的负电压输出端连接第二电容的第二极，每个电压变换器的公共端连接第一电容的第二极及第二电容的第一极。本发明的实施例用于整流电路。

Description

一种整流电路
技术领域
本发明的实施例涉及电源设备领域，尤其涉及一种整流电路。
背景技术
在UPS(英文全称：Uninterruptible Power System/Uninterruptible PowerSupply，中文：不间断电源)领域，由于双boost(中文：升压)拓扑兼容直流和交流输入两种方式，在中等功率级别的整流电路中有着广泛应用。参照图1所示的一种双boost拓扑的整流电路，Q1～Q6为市电整流晶闸管，L1～L6为电感器，Q30～Q35为电池整流晶闸管，D1～D6为功率二极管，C1～C6为电容器。AC(英文全称：Alternating current，中文：交流电)自LineA输入经过晶闸管Q1、Q2整流后，得到整流过后的电压，由于市电电压通常为正弦波，在正半周时，Q1、L1、Q30、D1、C1工作，市电经过Q1整流后得到正电压，正电压经过L1、Q30、D1、C1组成的BOOST电路，升压得到C1两端的正边直流电压。同理，在负半周时，Q2、L2、Q31、D2、C2工作，市电经过Q2整流后得到负电压，负电压经过L2、Q31、D2、C2组成的BOOST电路，经过升压得到C2两端的负边直流电压，其他两路LineB、C基于相同的原理。
从以上电路原理可知，市电模式下，这种电路只有一半时间在工作，另外一半时间是空闲的。例如，L1、Q30、D1只在市电正半周工作，而在市电负半周，它们都是不工作的，因此这种电路的器件只有50％的使用率，使用率较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种整流电路，能够提高电路使用率，从而降低成本。
第一方面，提供一种整流电路，包括：四个输入整流器、四个并联的电压变换器、第一电容和第二电容；
其中，每个输入整流器连接一个电压变换器；其中每个所述整流器包括两个相电压输入端、一个正相电压输出端和一个负相电压输出端；所述整流器的正相电压输出端连接所述电压变换器的正电压输入端，所述整流器的负相电压输出端连接所述电压变换器的负电压输入端；
每个电压变换器的正电压输出端连接第一电容的第一极；每个电压变换器的负电压输出端连接第二电容的第二极，每个电压变换器的公共端连接所述第一电容的第二极及所述第二电容的第一极；
所述四个输入整流器包括第一整流器，第二整流器，第三整流器和第四整流器；三相电压的第一相连接所述第一整流器的第一相电压输入端、第三整流器的第一相电压输入端和第四整流器的第一相电压输入端，所述三相电压的第二相连接所述第一整流器的第二相电压输入端和第二整流器的第一相电压输入端；所述三相电压的第三相连接所述第二整流器的第二相电压输入端，所述第三整流器的第二相电压输入端和第四整流器的第二相电压输入端。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，每个所述整流器包括两个整流电路；每个所述整流电路包括一个相电压输入端、一个正相电压输出端和一个负相电压输出端，其中，两个整流电路的正相电压输出端并联，负相电压输出端并联。
结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述整流单元包括：第一整流晶闸管、和第二整流晶闸管；
所述第一整流晶闸管的正极连接所述相电压输入端，所述第一整流晶闸管的负极连接所述正相电压输出端；
所述第二整流晶闸管的正极连接所述负相电压输出端，所述第二整流晶闸管的负极连接所述相电压输入端。
结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，整流晶闸管为可控硅SCR(英文全称：Silicon Controlled Rectifier)器件，或功率开关晶体管。
结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述电压变换器包括双Boost电路、Buck(中文：降压)电路、Buck/Boost电路、Cuk(中文：斩波)电路或SEPIC(英文全称：singleended primary inductor converter，单端初级电感转换器)电路中的一种。
结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述电压变换器为双Boost电路；
所述电压变换器包括两个Boost电路，其中，正Boost电路包括所述正电压输入端和所述正电压输出端；负Boost电路包括所述负电压输入端和所述负电压输出端；所述正Boost电路和负Boost电路还连接所述公共端。
结合第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述Boost电路包括电感单元、开关单元、二极管单元；
所述电感单元的第一极连接电压输入端，所述电感单元的第二极连接所述开关单元的第一端，所述开关单元的第二端连接所述公共端；所述二极管单元的正极连接所述电感单元的第二极；所述二极管单元的负极连接电压输出端；
所述Boost电路为正Boost电路时，所述电压输入端用作所述正电压输入端，所述电压输出端用作所述正电压输出端；
所述Boost电路为负Boost电路时，所述电压输入端用作所述负电压输入端，所述电压输出端用作所述负电压输出端。
结合第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述电感单元包括至少一个电感；当所述电感单元包括至少两个电感时，所述至少两个电感串联或并联。
结合第六种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述开关单元包括至少一个功率开关；当所述开关单元包括至少两个功率开关时，所述至少两个功率开关串联或并联。
结合第六种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述二极管单元包括至少一个二极管；当所述二极管单元包括至少两个二极管时，所述至少两个二极管串联或并联。
结合第一方面，在第十种可能的实现方式中，所述三相电压的第一相、第二相和第三相的波形相同；所述第一相的正半周峰值比所述第二相的正半周峰值相位提前120°，所述第二相的正半周峰值比所述第三相的正半周峰值提前120°。
结合第十种可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述第一相、第二相和第三相均为正弦波形，在第一相的一个周期内；
在所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压。
上述方案提供的整流电路中，由于三相电压的每一相通过至少两个整流器向电压变换器输入电压，从而使得电压变换器在市电三相电压的一个周期中，能够至少处理两个相电压，相对于现有技术，每个双boost拓扑的整流电路，只处理一相电压，提高了电路使用率，从而降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种整流电路的结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的一种整流电路的结构示意图；
图3为本发明的另一实施例提供的一种整流电路的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的一种三相电的相电压波形图示意图；
图5为本发明的又一实施例提供的一种整流电路的结构示意图。
具体实施方式
现在参照附图描述多个实施例，其中用相同的附图标记指示本文中的相同元件。在下面的描述中，为便于解释，给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而，很明显，也可以不用这些具体细节来实现所述实施例。在其它例子中，以方框图形式示出公知结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。以下实施例中“第一”和“第二”仅用于区别，如第一电容和第二电容、再如：第一整流器，第二整流器，第三整流器和第四整流器，等等。
参照图2所示，提供一种整流电路，包括：四个输入整流器Q1～Q4、四个并联的电压变换器M1～M4、第一电容C1和第二电容C2；
其中，每个输入整流器连接一个电压变换器；其中每个所述整流器包括两个相电压输入端(Vin1、Vin2)、一个正相电压输出端Vo+和一个负相电压输出端Vo-；所述整流器的正相电压输出端Vo+连接所述电压变换器的正电压输入端Vin+，所述整流器的负相电压输出端Vo-连接所述电压变换器的负电压输入端Vin-；
每个电压变换器的正电压输出端Vout+连接第一电容C1的第一极；每个电压变换器的负电压输出端Vout-连接第二电容C2的第二极，每个电压变换器的公共端Vd连接所述第一电容C1的第二极及所述第二电容C2的第一极；
所述四个输入整流器包括第一整流器Q1，第二整流器Q2，第三整流器Q3和第四整流器Q4；三相电压的第一相Line1连接所述第一整流器Q1的第一相电压输入端Vin1、第三整流器Q3的第一相电压输入端Vin1和第四整流器Q4的第一相电压输入端Vin1，所述三相电压的第二相Line2连接所述第一整流器Q1的第二相电压输入端Vin2和第二整流器Q2的第一相电压输入端Vin1；所述三相电压的第三相Line3连接所述第二整流器Q2的第二相电压输入端Vin2，所述第三整流器Q3的第二相电压输入端Vin2和第四整流器Q4的第二相电压输入端Vin2。
上述方案提供的整流电路中，由于三相电压的每一相通过至少两个整流器向电压变换器输入电压，从而使得电压变换器在市电三相电压的一个周期中，能够至少处理两个相电压，相对于现有技术，每个双boost拓扑的整流电路，只处理一相电压，提高了电路使用率，从而降低了成本。
其中，如图4所示，三相电压的第一相Line1、第二相Line2和第三相Line3的波形相同；所述第一相Line1的正半周峰值比所述第二相Line2的正半周峰值相位提前120°，所述第二相Line3的正半周峰值比所述第三相的正半周峰值提前120°；所述第一相Line1、第二相Line2和第三相Line3均为正弦波形，在第一相的一个周期内；
在所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压；所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压；所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压；所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压，所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压；所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压，所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压；所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压；所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第二相的电压；所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压；所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压，所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压；所述第三整流器Q3的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的正相电压输出端Vo+输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器Q1的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压，所述第三整流器Q3的负相电压输出端Vo-输出所述第一相的电压；所述第一整流器Q1的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压，所述第二整流器Q2的正相电压输出端Vo+输出所述第二相的电压；所述第二整流器Q2的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压，所述第四整流器Q4的负相电压输出端Vo-输出所述第三相的电压。
结合上述图4对应的附图及上述实施例的描述可以看出，本发明的实施例提供的方案，每一电压变换器的使用率相比图1提供的现有技术的提高至75％。
具体的，上述的电压变换器包括双Boost电路、Buck(中文：降压)电路、Buck/Boost电路、Cuk(中文：斩波)电路或SEPIC(英文全称：single ended primary inductorconverter，单端初级电感转换器)电路中的一种。
进一步的，参照图2及3所示，每个所述整流器(Q1～Q4)包括两个整流单元；每个所述整流单元包括一个相电压输入端(Vin1/Vin2)、一个正相电压输出端Vo+和一个负相电压输出端Vo-，其中，两个整流单元的正相电压输出端并联，负相电压输出端并联。
参照图3所示，整流单元包括：第一整流晶闸管和第二整流晶闸管，所述第一整流晶闸管的正极连接所述相电压输入端(Vin1/Vin2)，所述第一整流晶闸管的负极连接所述正相电压输出端Vo+；所述第二整流晶闸管的正极连接所述负相电压输出端Vo-，所述第二整流晶闸管的负极连接所述相电压输入端(Vin1/Vin2)。其中如图3所示，Q1包括由Q11和Q12串联构成的整流单元，和由Q13和Q14串联构成的整流单元；由于两个整流单元的结构相同，因此本发明的实施例中，第一整流晶闸管的正极连接所述相电压输入端Vin1时，第二整流晶闸管的负极连接所述相电压输入端Vin2；第一整流晶闸管的正极连接所述相电压输入端Vin2时，第二整流晶闸管的负极连接所述相电压输入端Vin1；其他整流器Q2包括由Q21和Q22串联构成的整流单元，和由Q23和Q24串联构成的整流单元；Q3包括由Q31和Q32串联构成的整流单元，和由Q33和Q34串联构成的整流单元；Q4包括由Q41和Q42串联构成的整流单元，和由Q43和Q44串联构成的整流单元，整流器Q2、Q3和Q4内部各个整流晶闸管的连接关系与Q1相同，这里不再赘述。其中，上述整流器中各个整流晶闸管为可控硅SCR器件，或功率开关晶体管。
结合图2和图3所示，所述电压变换器为双Boost电路时；所述电压变换器包括两个Boost电路，其中，正Boost电路包括所述正电压输入端Vin+和所述正电压输出端Vout+；负Boost电路包括所述负电压输入端Vin-和所述负电压输出端Vout-；所述正Boost电路和负Boost电路还连接所述公共端Vd。
以电压变换器M1为例，所述Boost电路包括电感单元L、开关单元M、二极管单元D；
所述电感单元L的第一极连接电压输入端，所述电感单元L的第二极连接所述开关单元M的第一端，所述开关单元M的第二端连接所述公共端；所述二极管单元D的正极连接所述电感单元的第二极；所述二极管单元D的负极连接电压输出端；所述Boost电路为正Boost电路时，所述电压输入端用作所述正电压输入端Vin+，所述电压输出端用作所述正电压输出端Vout+；
所述Boost电路为负Boost电路时，所述电压输入端用作所述负电压输入端Vin-，所述电压输出端用作所述负电压输出端Vout-。
其中，所述电感单元L包括至少一个电感；当所述电感单元L包括至少两个电感时，所述至少两个电感串联或并联。所述开关单元M包括至少一个功率开关；当所述开关单元M包括至少两个功率开关时，所述至少两个功率开关串联或并联。所述二极管单元D包括至少一个二极管；当所述二极管单元D包括至少两个二极管时，所述至少两个二极管串联或并联。其中图3中，M1中正Boost电路仅是以电感单元L包含一个电感L1，开关单元M包含一个功率开关M11，二极管单元D包含一个二极管D1为例进行说明，M1中的负Boost电路包含L2、M12、D2，其连接关系与正Boost电路的结构类似，这里不再赘述，其他电压变换器M2包含器件L3、L4、M21、M22、D3和D4；电压变换器M3包含器件L5、L6、M31、M32、D5和D6；和电压变换器M4包含器件L7、L8、M41、M42、D7和D8；各器件的具体连接关系，参照M1这里不再赘述。需要说明的是，基于三相电的供电方式，每个电压变换器的公共端Vd可以浮接如图3所示，或者每个电压变换器的公共端Vd采用共地的连接方式与市电的N(零)线连接，如图5所示。
结合图4所示的三相电的相电压波形图，对图3所示的整流电路的具体原理进行说明如下：
Line2相输入整流器Q1和Q2，Line2相在正半周采用M1的正Boost电路、和M2的正Boost电路形成交错并联电路(interleave)，Line2相在负半周采用M1的负Boost电路、和M2的负Boost电路形成interleave电路；
Line1相输入整流器Q1、Q3和Q4；Line3输入Q2、Q3和Q4；其中，Line1相和Line3相在各自的正半周峰值点和负半周峰值点进行换相操作，并且Line1相和Line3相分别通过一路interleave电路输出，在换相时，Line1相和Line3相对应的两路interleave电路中仅有一路interleave电路进行换相操作，例如，在Line1相的正半周峰值点，Line3相在峰值点前后均通过M3的负Boost电路、和M4的负Boost电路形成interleave电路；Line1相在峰值点前通过M3的正Boost电路、和M4的正Boost电路形成interleave电路，在峰值点后通过M3的正Boost电路、和M1的正Boost电路形成interleave电路，即由M4的正Boost电路换相至M1的正Boost电路。
具体的，在Line1、Line2、Line3分别在正半周、正半周、负半周。Line1相工作在M3的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q33、Q43开通，M31、M41交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的正Boost电路和M2的正Boost电路形成interleave电路，Q13、Q21开通，M11、M21交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M2的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q24、Q42开通，同样，M22、M42交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在正半周、正半周、负半周。Line1相工作在M3的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q33、Q43开通，M31和M41交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的正Boost电路和M2的正Boost电路形成interleave电路，Q13、Q21开通，M11、M21交错180°发波形成interleave电路；C相工作在M3的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q34、Q44开通，同样，M32、M42交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在正半周、负半周、负半周。Line1相工作在M3的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q33、Q43开通，M31和M41交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的负Boost电路和M2的负Boost电路形成interleave电路，Q14、Q22开通，M12、M22交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M3的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave，Q34、Q44开通，同样，M32、M42交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在正半周、负半周、负半周。Line1相工作在M3的正Boost电路和M1的正Boost电路形成interleave电路，Q11、Q33开通，M11、M31交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的负Boost电路和M2的负Boost电路形成interleave电路，Q14、Q22开通，M12、M22交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M3的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q32、Q42开通，同样，M32、M42交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在正半周、负半周、正半周。Line1相工作在M3的正Boost电路和M1的正Boost电路形成interleave电路，Q1、Q11开通，Q30、Q34交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的负Boost电路和M2的负Boost电路形成interleave电路，Q14、Q22开通，M12、M22交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M2的上Boost电路和M4的上Boost电路形成interleave电路，Q23、Q41开通，同样，M21和M41交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在负半周、负半周、正半周。Line1相工作在M3的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q34、Q44开通，M32、M42交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的负Boost电路和M2的负Boost电路形成interleave电路，Q14、Q22开通，M12、M22交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M2的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q23、Q41开通，同样，M21、M41也交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在负半周、负半周、正半周。Line1相工作在M3的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q34、Q44开通，M32、M42交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的负Boost电路和M2的负Boost电路形成interleave电路，Q14、Q22开通，M12、M22交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M3的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q31、Q41开通，同样，M31、M41交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在负半周、正半周、正半周。Line1相工作在M3的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q34、Q44开通，M32、M42交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的正Boost电路和M2的正Boost电路形成interleave电路，Q13、Q21开通，M11、M21交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M3的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q33、Q43开通，同样，M31、M41也交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在负半周、正半周、正半周。Line1相工作在M3的负Boost电路和M1的负Boost电路形成interleave电路，Q12、Q34开通，M12、M32交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的正Boost电路和M2的正Boost电路形成interleave电路，Q13、Q21开通，M11、M21交错180°发波形成interleave电路；Line3相工作在M3的正Boost电路和M4的正Boost电路形成interleave电路，Q31、Q41开通，同样，M31、M41交错180°发波形成interleave电路。
在Line1、Line2、Line3分别在负半周、正半周、负半周。Line1相工作在M3的负Boost电路和M1的负Boost电路形成interleave电路，Q12、Q34开通，M12、M32交错180°发波，形成interleave电路；Line2相工作在M1的正Boost电路和M2的正Boost电路形成interleave电路，Q13、Q21开通，M11、M21交错180°发波形成interleave电路；C相工作在M2的负Boost电路和M4的负Boost电路形成interleave电路，Q824、Q42开通，同样，M22、M42也交错180°发波形成interleave电路。
在上述一个周期2π内的10个过程中，一共涉及10次换相，其中有6次是过零点换相，包括：Line1在0°、180°的换相，Line2在60°、240°的换相，Line3在120°、300°的换相，另外4次为非过零点换相，包括：Line3在30°、210°的换相，Line1在90°、270°的换相。具体参照上述的描述；以上换相过程仅是一个示例，在该实施例中每一电压变换器的使用率相比图1提供的现有技术的提高至75％；当然，本发明的实施例所保护的范围不限于上述的某一个时间点换相，对于每一个换相点也可以在上述实施例的基础上提前或滞后一段时间t后换相，换相持续时间也可以根据电路设计需求自行设定，只是在换相时间不同时每一电压变换器的使用率提高的效果也是不同的，此外上述的功率开关包括MOSFET(英文全称：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，中文：金氧半场效晶体管)，或者IGBT(英文全称：Insulated Gate Bipolar Transistor，中文：绝缘栅双极型晶体管)。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种整流电路，其特征在于，包括：四个输入整流器、四个并联的电压变换器、第一电容和第二电容；
其中，每个输入整流器连接一个电压变换器；其中每个所述整流器包括两个相电压输入端、一个正相电压输出端和一个负相电压输出端；所述整流器的正相电压输出端连接所述电压变换器的正电压输入端，所述整流器的负相电压输出端连接所述电压变换器的负电压输入端；
每个电压变换器的正电压输出端连接第一电容的第一极；每个电压变换器的负电压输出端连接第二电容的第二极，每个电压变换器的公共端连接所述第一电容的第二极及所述第二电容的第一极；
所述四个输入整流器包括第一整流器，第二整流器，第三整流器和第四整流器；三相电压的第一相连接所述第一整流器的第一相电压输入端、第三整流器的第一相电压输入端和第四整流器的第一相电压输入端，所述三相电压的第二相连接所述第一整流器的第二相电压输入端和第二整流器的第一相电压输入端；所述三相电压的第三相连接所述第二整流器的第二相电压输入端，所述第三整流器的第二相电压输入端和第四整流器的第二相电压输入端；
所述三相电压的第一相、第二相和第三相的波形相同；所述第一相的正半周峰值比所述第二相的正半周峰值相位提前120°，所述第二相的正半周峰值比所述第三相的正半周峰值提前120°；
在所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第三整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的正相电压输出端输出所述第三相的电压；
在所述第一整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压，所述第三整流器的负相电压输出端输出所述第一相的电压；所述第一整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压，所述第二整流器的正相电压输出端输出所述第二相的电压；所述第二整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压，所述第四整流器的负相电压输出端输出所述第三相的电压。
2.根据权利要求1所述的整流电路，其特征在于，每个所述整流器包括两个整流单元；每个所述整流单元包括一个相电压输入端、一个正相电压输出端和一个负相电压输出端，其中，两个整流单元的正相电压输出端并联，负相电压输出端并联。
3.根据权利要求2所述的整流电路，其特征在于，所述整流单元包括：第一整流晶闸管、和第二整流晶闸管；
所述第一整流晶闸管的正极连接所述相电压输入端，所述第一整流晶闸管的负极连接所述正相电压输出端；
所述第二整流晶闸管的正极连接所述负相电压输出端，所述第二整流晶闸管的负极连接所述相电压输入端。
4.根据权利要求3所述的整流电路，其特征在于，整流晶闸管为可控硅SCR器件，或功率开关晶体管。
5.根据权利要求1所述整流电路，其特征在于，所述电压变换器包括双Boost电路、Buck电路、Buck/Boost电路、Cuk电路或SEPIC电路中的一种。
6.根据权利要求5所述的整流电路，其特征在于，所述电压变换器为双Boost电路；
所述电压变换器包括两个Boost电路，其中，正Boost电路包括所述正电压输入端和所述正电压输出端；负Boost电路包括所述负电压输入端和所述负电压输出端；所述正Boost电路和负Boost电路还连接所述公共端。
7.根据权利要求6所述的整流电路，其特征在于，所述Boost电路包括电感单元、开关单元、二极管单元；
所述电感单元的第一极连接电压输入端，所述电感单元的第二极连接所述开关单元的第一端，所述开关单元的第二端连接所述公共端；所述二极管单元的正极连接所述电感单元的第二极；所述二极管单元的负极连接电压输出端；
所述Boost电路为正Boost电路时，所述电压输入端用作所述正电压输入端，所述电压输出端用作所述正电压输出端；
所述Boost电路为负Boost电路时，所述电压输入端用作所述负电压输入端，所述电压输出端用作所述负电压输出端。
8.根据权利要求7所述的整流电路，其特征在于，所述电感单元包括至少一个电感；当所述电感单元包括至少两个电感时，所述至少两个电感串联或并联。
9.根据权利要求7所述的整流电路，其特征在于，所述开关单元包括至少一个功率开关；当所述开关单元包括至少两个功率开关时，所述至少两个功率开关串联或并联。
10.根据权利要求7所述的整流电路，其特征在于，所述二极管单元包括至少一个二极管；当所述二极管单元包括至少两个二极管时，所述至少两个二极管串联或并联。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101540507A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 力博特公司 补偿式三相有源功率因数校正电路
CN102684472A (zh) * 2012-04-26 2012-09-19 华为技术有限公司 一种三相功率因数校正电路装置

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