TW201347375A - 三相整流電路 - Google Patents

Abstract

本案係關於一種三相整流電路，具有三輸入端和兩輸出端，並包括三相二極管橋、三開關電路以及電壓源。三相二極管橋具有三電性並聯至兩輸出端的第一二極管對。每個第一二極管對具有兩串聯的第一二極管，兩第一二極管之間限定第一節點，並且每個第一二極管對在第一節點處電性連接至相應輸入端。每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在第一端和第二端間的開關。第一端和第二端分別電性連接至分別位於相應第一二極管對的兩第一二極管和第一節點之間的第二節點和第三節點。電壓源電性並聯在兩輸出端之間，並電性連接至每個開關電路。

Description

三相整流電路

本發明一般性涉及AC/DC轉換器電路，尤其涉及一種三相整流電路，其利用三相功率因數校正（PFC）電路將AC輸入電壓整流為DC電壓。

AC/DC轉換器為將交流電源（AC）信號轉換為直流電（DC）信號的電子裝置。AC/DC轉換器對於以AC電源作為電源而使用DC電壓工作的電子設備（諸如計算機服務器或工作站）而言是至關重要的。此外，其它既使用AC電源又使用可充電電池作為電源的電子設備也需要AC/DC轉換器。例如，諸如移動電話和筆記本電腦等便攜式電子設備可在AC電源不可用時使用電池供應的DC電源，但也可使用AC電源作為電源來工作和/或為電池充電。在這種情況下，須將AC電壓轉換為用於便攜式電子設備的工作或對電池進行充電的DC電壓。

通常，由於電力電子變換器對電網產生諧波污染的原因，AC/DC轉換器使用了功率因數校正（PFC）電路。傳統AC/DC轉換器使用單相系統，其包括單相PFC電路、高壓DC鏈路（link）以及DC/DC轉換器。單相PFC電路執行AC/DC轉換，將來自AC電源的AC電壓轉換為高電壓DC信號，並通過高壓DC鏈路將該高電壓DC信號發送給DC/DC轉換器。然後，DC/DC轉換器將高電壓DC信號轉換為電子設備所需的DC電壓。然而，單相系統的輸出額定功率會受到限制。

隨著日益增加的對AC/DC轉換器的高輸出功率的需求，三相PFC電路廣泛用於執行AC/DC轉換。在實際使用中，三相PFC電路的拓撲可為各種不同的電路佈局。一方面，總是優選採用簡單的三相PFC電路的電路佈局，但是簡單的電路佈局通常會導致諸如相對低的效率和高諧波電流這樣的問題。另一方面，採用更複雜的電路佈局來提高三相PFC電路的效率將會產生另外不同的問題，如增加了電路成本和電路控制的複雜性以及降低了AC/DC轉換器可靠性。

此外，三相PFC電路產生更高的輸出DC電壓，通常在800V的範圍內。因而，當AC/DC轉換器使用三相PFC電路來代替單相PFC電路時，需將DC/DC轉換器替換掉，以經受住由三相PFC電路產生的更高的輸出DC電壓。解決這個問題的一個方式是在AC/DC轉換器中使用高電壓電路元件（如1200V的元件）來代替600V的元件。然而，1200V的元件不像600的元件那樣被普遍使用，因而AC/DC轉換器會由於1200V的元件的成本增加而花費更多。另一種方式是使用一般的600V的元件而採用更複雜的電路佈局。然而，在這種方式下，電路元件的數量會增加，因而會變得更加難以控制。

因此，迄今未解決的需求存在於現有技術中，以解決上述提及的缺點和不足。

本發明在一個方案中涉及具有三個輸入端和兩個輸出端的三相整流電路包括三相二極管橋和三個開關電路。該三相二極管橋具有三個電性並聯至該兩個輸出端的第一二極管對，其中每個第一二極管對具有兩個串聯的第一二極管，該兩個第一二極管之間限定第一節點，並且每個第一二極管對在該第一節點處電性連接至相應的輸入端。每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在該第一端和該第二端之間的開關，並且每個開關電路耦接至相應的第一二極管對，使得該第一端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的一個第一二極管和該第一節點之間的第二節點，以及使得該第二端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的另一個第一二極管和該第一節點之間的第三節點。另外，該三相整流電路可具有電壓源，該電壓源電性並聯在該兩個輸出端之間，並電性連接至每個開關電路。在一個實施例中，該三個開關電路的多個開關中的每一個包括MOS開關或IGBT開關。

此外，該三相二極管橋可具有三對第二二極管，其中每對第二二極管具有兩個第二二極管，一個第二二極管電性連接在該相應的第一二極管對的該第一節點和該第二節點之間，以及另一個第二二極管電性連接在該相應的第一二極管對的該第一節點和該第三節點之間。在一個實施例中，該三個第一二極管對的所有第一二極管包括快恢復二極管，並且該三個第二二極管對的所有第二二極管包括慢恢復二極管。

在一個實施例中，該電壓源包括兩個串聯的電容器，該兩個電容器之間限定第四節點，並且該電壓源在該第四節點處電性連接至該開關電路中的每一個。該電容器為一極化電容器。

而且，該三相整流電路可包括電性連接至該兩個輸出端的轉換器電路。該轉換器電路也可具有多個模塊，並且每個模塊具有第一輸入、第二輸入、第一輸出以及第二輸出。第一個模塊的第一輸入和最後一個模塊的第二輸入分別電性連接至該兩個輸出端，除最後一個模塊以外的任一模塊的第二輸入電性連接至緊跟其後的下一模塊的第一輸入，並且該多個模塊的第一輸出和第二輸出都電性並聯。在一個實施例中，每個模塊都具有諧振轉換器。另外，該諧振轉換器可具有LLC串聯諧振DC/DC轉換器或LLC並聯諧振DC/DC轉換器。

在本發明的另一個方案中，具有三個輸入端和兩個輸出端的三相整流電路包括三相二極管橋和三個開關電路。在一個實施例中，三相整流電路具有：PFC電路，其具有一個或多個電性耦接至AC電源的輸入和兩個輸出；電壓源，其電性耦接在該PFC的兩個輸出之間；以及多個模塊，其彼此之間進行交錯連接並電性連接至該電壓源。

在一個實施例中，該PFC電路包括：三相二極管橋，其包括三個電性並聯至該PFC電路的兩個輸出的第一二極管對，其中每個第一二極管對包括兩個串聯的第一二極管，該兩個第一二極管之間限定第一節點，並且每個第一二極管在該第一節點處電性連接至相應的該PFC電路的輸入；三個開關電路，每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在該第一端和該第二端之間的開關，並且每個開關電路耦接至相應的第一二極管對，使得該第一端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的一個第一二極管和該第一節點之間的第二節點，以及使得該第二端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的另一個第一二極管和該第一節點之間的第三節點。

在一個實施例中，該電壓源包括一個或多個電容器。

在一個實施例中，每個模塊具有第一輸入、第二輸入、第一輸出以及第二輸出，其中第一個模塊的第一輸入和最後一個模塊的第二輸入電性連接至該PFC電路的兩個輸出端，除最後一個模塊以外的任一模塊的第二輸入電性連接至緊跟其後的下一模塊的第一輸入，並且該多個模塊的第一輸出和第二輸出都電性並聯。在一個實施例中，每個模塊都包括諧振轉換器，其中該諧振轉換器包括LLC串聯諧振DC/DC轉換器或LLC並聯諧振DC/DC轉換器。

下面將參照圖式對本發明進行更全面的描述，其中圖式示出了本發明的示意性實施例。然而，本發明可以以許多不同的形式實施，而不解釋為受限於這裡所提出的實施例。更確切地說，提供這些實施例以使得本公開是徹底的和完整的，且將本發明的範圍完全地傳達給本技術領域具有通常知識者。全文中類似的圖式標記表示類似的元件。

本文所使用的術語僅是為了描述特定的實施例，而非意於限制本發明。如本文所使用的單數形式「一」、「一個」以及「該」意於也包括複數形式，除非文中清楚地另有表示。還應理解到，在本說明書中所使用的術語「包含」和/或「包含有」或「包括」和/或「包括有」或「有」和/或「具有」說明的是所陳述的特徵、區域、整體（integer）、步驟、運行、元件以及/或部件的存在，而不排除一個或多個其它的特徵、區域、整體、步驟、運行、元件、部件以及/或其組合的存在。

除非另有定義，本文所使用的所有術語（包括技術術語和科學術語）具有與本發明所屬領域普通技術人員一般理解相同的意思。還應理解到，在一般使用的字典中所定義的那些術語應解釋為具有與在相關技術和本發明的情況中的意思一致的意思，而不被解釋為理想化的或過度形式化的意義，除非本文特別定義。

如本文所使用的「大約」、「約」或「近似於」一般意味著在給定值或範圍的20%以內，優選在給定值或範圍的10%以內，更優選在給定值或範圍的5%以內。本文所給出的數量是近似的，意味著如果不特別聲明，則可推斷出術語「大約」、「約」或「近似於」的意思。

結合圖1至圖5的圖式，對本發明的實施例作出描述。根據本發明的目的，如本文所具體和概括性描述的，本發明在一個方案中涉及一種三相整流電路。在一個實施例中，該三相整流電路為三相PFC電路。圖1至圖4分別示出了根據本發明不同實施例的三相整流電路100、200、300以及400的四個具體電路。如圖1所示，三相整流電路100具有三個輸入端122、124以及126和兩個輸出端132以及134。該三個輸入端122、124以及126可為AC輸入端，並且每個具有電感L₁、L₂或L₃。該兩個輸出端132以及134可為DC輸出端。此外，三相整流電路100具有三相二極管橋110、電壓源140以及三個開關電路150。圖1中所示的三相二極管橋110為橋式整流器，更具體地，為三相Vienna PFC 電路。並且，該三相二極管橋110具有三對電性並聯至兩個輸出端132和134的第一二極管對112、114以及116。

第一二極管對112包括串聯的第一二極管D₁和D₂，第一二極管D₁和D₂之間限定第一節點N₁，並在第一節點N₁處電性連接至相應的輸入端122。同樣地，第一二極管對114包括串聯的第一二極管D₃和D₄，第一二極管D₃和D₄之間限定第一節點N₂，並在第一節點N₂處電性連接至相應的輸入端124。第一二極管對116包括串聯的第一二極管D₅和D₆，第一二極管D₅和D₆之間限定第一節點N₃，並在第一節點N₃處電性連接至相應的輸入端126。優選地，三個第一二極管對112、114以及116的所有二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅以及D₆包括快恢復二極管。

三個開關電路150包括開關電路152、154以及156。開關電路152具有第一端、第二端以及多個電性串聯在第一端和第二端之間的開關Q₁和Q₂，並耦接至相應的第一二極管對112，使得開關電路152的第一端電性連接至位於第一節點N₁和相應的第一二極管對112中的一個第一二極管D₁之間的第二節點N₁₁，以及使得開關電路152的第二端電性連接至位於第一節點N₁和相應的第一二極管對112中的另一個第一二極管D₂之間的第三節點N₁₂。同樣地，開關電路154也具有第一端、第二端以及多個電性串聯在第一端和第二端之間的開關Q₃和Q₄，並耦接至相應的第一二極管對114，使得開關電路154的第一端電性連接至位於第一節點N₂和相應的第一二極管對114中的一個第一二極管D₃之間的第二節點N₂₁，以及使得開關電路154的第二端電性連接至位於第一節點N₂和相應的第一二極管對114中的另一個第一二極管D₄之間的第三節點N₂₂。開關電路156也具有第一端、第二端以及多個電性串聯在第一端和第二端之間的開關Q₅和Q₆，並耦接至相應的第一二極管對116，使得開關電路156的第一端電性連接至位於第一節點N₃和相應的第一二極管對116中的一個第一二極管D₅之間的第二節點N₃₁，以及使得開關電路156的第二端電性連接至位於第一節點N₃和相應的第一二極管對116中的另一個第一二極管D₆之間的第三節點N₃₂。在圖1中，三個開關電路152、154以及156的所有開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及 Q₆包括MOS開關。

電壓源140電性並聯在兩個輸出端132和134之間，並在節點N₅₁、N₅₂以及N₅₃處分別電性連接至每個開關電路112、114以及116。具體而言，電壓源140具有兩個串聯的極化電容器（儲能電容器）C₄和C₅，極化電容器C₄和C₅之間限定第四節點N₄，並在第四節點N₄處電性連接至每個開關電路112、114以及116。

根據圖1所示的實施例，三相整流電路100僅使用六個二極管（三個第一二極管對112、114以及116的第一二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅以及D₆）和六個MOS開關（三個開關電路152、154以及156的開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及Q₆）。因而，三相整流電路100中所需的電路元件會少於傳統三相PFC電路中所需的電路元件。

圖2示出了根據本發明的另一個實施例的三相整流電路200的具體電路圖，其本質上相同於圖1中的三相整流電路100，因而用類似的數字來對所有元件進行標號。例如，如圖2所示，三相整流電路200具有三個輸入端222、224以及226和兩個輸出端232以及234。此外，三相整流電路200具有三相二極管橋210、電壓源240以及三個開關電路250。並且，三相二極管橋210具有三個電性並聯至兩個輸出端232和234的第一二極管對212、214以及216，三個開關電路250包括開關電路252、254以及256。圖2中的實施例與圖1中的實施例的不同之處在於，圖2中的三個開關電路252、254以及256的所有開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及 Q₆包括IGBT開關。圖2中的實施例的其它元件和特點本質上相同於圖1中的實施例，因此將省略其詳細的描述。

根據圖2中示出的實施例，三相整流電路200僅使用六個二極管（三個第一二極管對212、214以及216的第一二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅以及D₆）和六個IGBT開關（三個開關電路252、254以及256的開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及 Q₆）。因而，三相整流電路200中所需的電路元件會少於傳統三相PFC電路中所需的電路元件。

圖3示出了根據本發明又一個實施例的三相整流電路300的具體電路圖，其類似於圖1中的三相整流電路100，因而用類似的數字來對所有元件進行標號。例如，如圖3所示，三相整流電路300具有三個輸入端322、324以及326和兩個輸出端332以及334。此外，三相整流電路300具有三相二極管橋310、電壓源340以及三個開關電路350。並且，三相二極管橋310具有三個電性並聯至兩個輸出端332和334的第一二極管對312、314以及316，三個開關電路350包括開關電路352、354以及356。圖3中的實施例與圖1中的實施例不同之處在於，三相二極管橋310還包括三個第二二極管對362、364以及366。第二二極管對362包括兩個第二二極管D_A0和D_A1，一個第二二極管D_A0電性連接在相應的第一二極管對312的第一節點N₁和第二節點N₁₁之間，另一個第二二極管D_A1電性連接在相應的第一二極管對312的第一節點N₁和第三節點N₁₂之間。類似地，第二二極管對364包括兩個第二二極管D_B0和D_B1，一個第二二極管D_B0電性連接在相應的第一二極管對314的第一節點N₂和第二節點N₂₁之間，以及另一個第二二極管D_B1電性連接在相應的第一二極管對314的第一節點N₂和第三節點N₂₂之間。第二二極管對366包括兩個第二二極管D_C0和D_C1，一個第二二極管D_C0電性連接在相應的第一二極管對316的第一節點N₃和第二節點N₃₁之間，以及另一個第二二極管D_C1電性連接在相應的第一二極管對316的第一節點N₃和第三節點N₃₂之間。優選地，三個第一二極管對312、314以及316的所有第一二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅以及D₆包括快恢復二極管，並且三個第二二極管對362、364以及366的所有第二二極管D_A0、D_A1、D_B0、D_B1、D_C0以及D_C1包括慢恢復二極管。

根據圖3中的實施例，三相整流電路300使用12個二極管（三個第一二極管對312、314以及316的第一二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅以及D₆，以及三個第二二極管對362、364以及366的第二二極管D_A0、D_A1、D_B0、D_B1、D_C0以及D_C1）和六個MOS開關（三個開關電路352、354以及356的開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及 Q₆），這多於圖1中所使用的六個二極管和六個開關。然而，在三相整流電路300中所需的全部的電路元件仍會少於傳統三相PFC電路所需的電路元件。而且，增加的三個第二二極管對362、364以及366允許三相整流電路300利用標準電壓電路元件，如普遍使用的600V的元件，而非是高電壓的1200V的元件。因而，三相整流電路300可以低成本的電路元件實現高效率。

圖4示出了根據本發明再一個實施例的三相整流電路400的具體電路圖，其本質上相同於圖3中的三相整流電路300，因而用類似的數字對所有元件進行標號。例如，如圖4所示，三相整流電路400具有三個輸入端422、424以及426和兩個輸出端432以及434。此外，三相整流電路400具有三相二極管橋410、電壓源440以及三個開關電路450。並且，三相二極管橋410具有三個電性並聯至兩個輸出端432和434的第一二極管對412、414以及416，並且三個開關電路450包括開關電路452、454以及456。三相二極管橋410還包括三個第二二極管對462、464以及466。圖4中的實施例與圖3中的實施例不同之處在於，圖4中的三個開關電路452、454以及456的所有開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及 Q₆包括絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）開關。圖4中的實施例的其它元件和特點本質上相同於圖3中的實施例，因此將省略其詳細的描述。

根據圖4中示出的實施例，三相整流電路400使用12個二極管（三個第一二極管對412、414以及416的第一二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅以及D₆，以及三個第二二極管對462、464以及466的第二二極管D_A0、D_A1、D_B0、D_B1、D_C0以及D_C1）和六個IGBT開關（三個開關電路452、454以及456的開關Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅以及 Q₆），這多於圖2中所使用的六個二極管和六個開關。然而，在三相整流電路400中所需的全部的電路元件仍會少於傳統三相PFC電路所需的電路元件。而且，增加的三個第二二極管對462、464以及466允許三相整流電路400利用標準電壓電路元件，如普遍使用的600V的元件，而非是高電壓的1200V的元件。因而，三相整流電路400可以低成本的電路元件實現高效率。

根據圖1至圖4所示的實施例，本發明的三相整流電路可保持簡單的電路佈局，而不用降低轉換器的效率或提高諧波電流。另外，在該三相整流電路中所需的電路元件的總數量與傳統的三相PFC電路所需的電路元件總數量相比可被降低。因而，電路成本和電路控制的複雜性可相對較低，並可保持該三相整流電路的可靠性。

圖5示出了根據本發明一個實施例的三相整流電路500的示意圖。如圖5所示，三相整流電路500具有AC/DC整流電路502和轉換器電路600。該AC/DC整流電路502本質上可為圖1至圖4中所示的實施例的三相整流電路100-400中的任何一個，或為本發明的三相整流電路的任何其它實施例或實現。在圖5中，AC/DC整流電路502具有三相PFC電路510和電壓源540。三相PFC電路510用作本發明的三相二極管橋，並具有兩個輸出端532和534。輸出端532和534經由高壓DC鏈路或DC總線電性耦接至轉換器電路600。在圖5中未示出連接三相二極管橋的三個開關電路以及三相PFC電路510的其它細節，並且三相二極管橋的三個輸入端以示意性AC輸入被示出。圖5中所示的示意性實施例中的電壓源540包括兩個串聯的極化電容器，如電解電容。電壓源540也可以由兩個串聯的無極性電容器構成。

轉換器電路600本質上為DC/DC轉換器，其電性連接至三相PFC電路510的輸出端532和534。根據本發明，轉換器電路600包括多個模塊，並且每個模塊具有第一輸入、第二輸入、第一輸出以及第二輸出。具體而言，圖5中的轉換器電路600包括兩個DC/DC轉換器610和620。第一DC/DC轉換器610具有第一輸入I₁₁、第二輸入I₁₂、第一輸出O₁₁以及第二輸出O₁₂。同樣地，第二DC/DC轉換器620具有第一輸入I₂₁、第二輸入I₂₂、第一輸出O₂₁以及第二輸出O₂₂。DC/DC轉換器的所有第一輸出O₁₁、第二輸出O₁₂、第一輸出O₂₁以及第二輸出O₂₂都電性並聯至DC輸出。

根據本發明，第一個模塊的第一輸入和最後一個模塊的第二輸入分別電性連接至輸出端，並且除最後一個模塊以外的任一模塊的第二輸入電性連接至緊跟其後的下一模塊的第一輸入。在圖5中所示的示意性實施例中，第一DC/DC轉換器610（第一個模塊）的第一輸入I₁₁和第二DC/DC轉換器620（最後一個模塊）的第二輸入I₂₂分別電性連接至三相PFC電路510的輸出端532和534。第一DC/DC轉換器610（除最後一個模塊之外的任一模塊）的第二輸入I₁₂電性連接至第二DC/DC轉換器620（第一DC/DC轉換器610模塊的緊接的下一個模塊）的第一輸入I₂₁。

本技術領域具有通常知識者應理解到，在轉換器電路中，這些模塊可為諧振轉換器，並且諧振轉換器可包括LLC串聯諧振DC/DC轉換器或LLC並聯諧振DC/DC轉換器，或其它任何類型或配置的諧振轉換器電路。此外，轉換器電路可包括不止兩個諧振轉換器，或其它類型的模塊。

總之，除其它以外，本發明詳述了具有三個輸入端和兩個輸出端的三相整流電路。該三相整流電路包括：三相二極管橋，其具有三個電性並聯至該兩個輸出端的第一二極管對，其中每個第一二極管對包括兩個串聯的第一二極管，這兩個第一二極管之間限定第一節點，並且每個第一二極管對在第一節點處電性連接至相應的第一輸入端；以及三個開關電路，每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在第一端和第二端之間的開關，並且每個開關電路耦接至相應的第一二極管對，使得該第一端電性連接至位於相應的第一二極管對中的一個第一二極管和第一節點之間的第二節點，以及使得該第二端電性連接至位於相應的第一二極管對中的另一個第一二極管和第一節點之間的第三節點。在一個方案中，三相整流電路還包括電壓源，該電壓源電性並聯在兩個輸入端之間，並電性連接至每個開關電路。在另一個方案中，三相二極管橋還包括三個第二二極管對，其中每個第二二極管對包括兩個第二二極管，一個第二二極管電性連接在相應的第一二極管對的第一節點和第二節點之間，以及另一個第二二極管電性連接在相應的第一二極管對的第一節點和第三節點之間。

提出本發明示意性實施例的前述描述僅是為了闡釋和說明目的，而非意於窮盡或將本發明限制為所揭示的精確形式。在上述教導的啟示下，許多修正和變型都是可能的。

本發明的實施例被選擇且被描述以解釋本發明的原理以及其實踐性應用，以使得激發本領域其他技術人員利用本發明和各種實施例，並利用適於特定預期使用的各種變型。對於本領域普通技術人員而言，替代實施方式將是顯而易見的，而並未背離本發明的精神和範圍。因此，透過所附之申請專利範圍而不是上述說明書和其中所描述的示例實施例來限定本發明的範圍。

100、200、300、400、500．．．三相整流電路

110、210、310、410．．．三相二極管橋

112、114、116、212、214、216、312、314、316、412、414、416．．．第一二極管對

122、124、126、222、224、226、322、324、326、422、424、426．．．輸入端

132、134、232、234、332、334、432、434、532、534．．．輸出端

140、240、340、440、540．．．電壓源

150、152、154、156、250、252、254、256、350、352、354、356、450、452、454、456．．．開關電路

362、364、366、462、464、466．．．第二二極管對

502．．．AC/DC整流電路

510．．．三相PFC電路

600．．．轉換器電路

610．．．第一DC/DC轉換器

620．．．第二DC/DC轉換器

C₄、C₅．．．極化電容器(儲能電容器)

D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆．．．第一二極管

D_A0、D_A1、D_B0、D_B1、D_C0、D_C1．．．第二二極管

I₁₁、I₂₁．．．第一輸入

I₁₂、I₂₂．．．第二輸入

L₁、L₂、L₃．．．電感

N₁、N₂、N₃．．．第一節點

N₄．．．第四節點

N₁₁、N₂₁、N₃₁．．．第二節點

N₁₂、N₂₂、N₃₂．．．第三節點

N₅₁、N₅₂、N₅₃．．．節點

O₁₁、O₂₁．．．第一輸出

O₁₂、O₂₂．．．第二輸出

Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅、Q₆．．．開關

圖1示出了根據本發明一個實施例的三相整流電路的具體電路圖。

圖2示出了根據本發明另一個實施例的三相整流電路的具體電路圖。

圖3示出了根據本發明又一個實施例的三相整流電路的具體電路圖。

圖4示出了根據本發明再一個實施例的三相整流電路的具體電路圖。

圖5示出了根據本發明一個實施例的三相整流電路的示意圖。

100．．．三相整流電路

110．．．三相二極管橋

112、114、116．．．第一二極管對

122、124、126．．．輸入端

132、134．．．輸出端

140．．．電壓源

150、152、154、156．．．開關電路

C₄、C₅．．．極化電容器(儲能電容器)

D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆．．．第一二極管

L₁、L₂、L₃．．．電感

N₁、N₂、N₃．．．第一節點

N₄．．．第四節點

N₁₁、N₂₁、N₃₁．．．第二節點

N₁₂、N₂₂、N₃₂．．．第三節點

N₅₁、N₅₂、N₅₃．．．節點

Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅、Q₆．．．開關

Claims (17)

1. 一種三相整流電路，具有三個輸入端和兩個輸出端，該三相整流電路包括：
   　　（a）三相二極管橋，包括三個電性並聯至該兩個輸出端的第一二極管對，其中每個第一二極管對包括兩個串聯的第一二極管，該兩個第一二極管之間限定第一節點，並且每個第一二極管對在該第一節點處電性連接至相應的輸入端；以及
   　　（b） 三個開關電路，每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在該第一端和該第二端之間的開關，並且每個開關電路耦接至相應的第一二極管對，使得該第一端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的一個第一二極管和該第一節點之間的第二節點，以及使得該第二端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的另一個第一二極管和該第一節點之間的第三節點。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之三相整流電路，還包括電壓源，該電壓源電性並聯在該兩個輸出端之間，並電性連接至每個開關電路。
3. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之三相整流電路，其中該三個第一二極管對的所有第一二極管包括快恢復二極管。
4. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之三相整流電路，其中該三相二極管橋還包括三對第二二極管，其中每對第二二極管包括兩個第二二極管，一個第二二極管電性連接在該相應的第一二極管對的該第一節點和該第二節點之間，以及另一個第二二極管電性連接在該相應的第一二極管對的該第一節點和該第三節點之間。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之三相整流電路，其中該三個第一二極管對的所有第一二極管包括快恢復二極管，並且該三個第二二極管對的所有第二二極管包括慢恢復二極管。
6. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之三相整流電路，其中該三個開關電路的多個開關中的每一個包括金屬氧化物半導體開關或絕緣柵雙極型晶體管開關。
7. 根據申請專利範圍第2項所述之三相整流電路，其中該電壓源包括兩個串聯的電容器，該兩個電容器之間限定第四節點，並且該電壓源在該第四節點處電性連接至該開關電路中的每一個。
8. 根據申請專利範圍第7項所述之三相整流電路，其中該電容器為一極化電容器。
9. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之三相整流電路，還包括多個模塊，每個模塊具有第一輸入、第二輸入、第一輸出以及第二輸出，其中第一個模塊的第一輸入和最後一個模塊的第二輸入分別電性連接至該兩個輸出端，除最後一個模塊以外的任一模塊的第二輸入電性連接至緊跟其後的下一模塊的第一輸入，並且該多個模塊的第一輸出和第二輸出都電性並聯。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之三相整流電路，其中該多個模塊中的每一個都包括諧振轉換器。
11. 根據申請專利範圍第 10項所述之三相整流電路，其中該諧振轉換器包括LLC串聯諧振DC/DC轉換器或LLC並聯諧振DC/DC轉換器。
12. 一種三相整流電路，包括：
    　　（a）功率因數校正PFC電路，具有一個或多個電性耦接至AC電源的輸入和兩個輸出；
    　　（b）電壓源，電性耦接在該PFC的兩個輸出之間；以及
    　　（c）多個模塊，彼此之間進行交錯連接並電性連接至該電壓源。
13. 根據申請專利範圍第12項所述之三相整流電路，其中該PFC電路包括：
    　　（a）三相二極管橋，包括三個電性並聯至該PFC電路的兩個輸出的第一二極管對，其中每個第一二極管對包括兩個串聯的第一二極管，該兩個第一二極管之間限定第一節點，並且每個第一二極管在該第一節點處電性連接至相應的該PFC電路的輸入；以及
    　　（b）三個開關電路，每個開關電路具有第一端、第二端以及多個電性串聯在該第一端和該第二端之間的開關，並且每個開關電路耦接至相應的第一二極管對，使得該第一端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的一個第一二極管和該第一節點之間的第二節點，以及使得該第二端電性連接至位於該相應的第一二極管對中的另一個第一二極管和該第一節點之間的第三節點。
14. 根據申請專利範圍第12項所述之三相整流電路，其中該電壓源包括一個或多個電容器。
15. 根據申請專利範圍第12項所述之三相整流電路，其中每個模塊具有第一輸入、第二輸入、第一輸出以及第二輸出，其中第一個模塊的第一輸入和最後一個模塊的第二輸入電性連接至該PFC電路的輸出端，除最後一個模塊以外的任一模塊的第二輸入電性連接至緊跟其後的下一模塊的第一輸入，並且該多個模塊的第一輸出和第二輸出都電性並聯。
16. 根據申請專利範圍第15項所述之三相整流電路，其中該多個模塊中的每一個都包括諧振轉換器。
17. 根據申請專利範圍第16項所述之三相整流電路，其中該諧振轉換器包括LLC串聯諧振DC/DC轉換器或LLC並聯諧振DC/DC轉換器。