50连接在第三节点J3与PFC全桥电 路20的第一输入端之间，预充电电路50用于抑制PFC电感Lin在单级PFC变换器启动过程中 产生的过流。
[0052] 如图6所示，预充电电路50包括预充二极管Din和预充电阻Rin，预充二极管Din的 阳极与PFC全桥电路20的第一输入端相连，预充二极管的阴极与预充电阻Rin的一端相连， 预充电阻Rin的另一端与第三节点J3相连。
[0053]具体地，如图6所示，由于箝位电容Cc的存在，因此在PFC全桥电路20中允许仅上桥 臂开关器件导通或者仅下桥臂开关器件导通，即允许第一开关器件Ql和第三开关器件Q3同 时开通，或者允许第二开关器件Q2和第四开关器件Q4同时开通。此时，输入电流i L通过箝位 开关管Qc的反并联二极管Dc流入箝位电容Cc中，只要箝位电容Cc电压高于输入电源电压， 即可为PFC电感Lin提供反向电压，从而使得输入电流k降低。
[0054]本发明实施例的单极PFC变换器，能够通过箝位电路和预充电路来有效解决启动 过程中输入电流过大的问题，提高了可靠性。
[0055]为实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电动汽车的充电装置，其包 括上述的单级PFC变换器。
[0056]本发明实施例的电动汽车的充电装置，通过上述的单极PFC变换器，不仅能够实现 功率因数校正功能和对高低压电路之间的电气隔离，而且体积小、工作效率高。
[0057]在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时 针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0058]此外，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。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
[0059]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连 接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0060] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0061] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0062] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种单级PFC变换器，其特征在于，包括： 第一整流桥，所述第一整流桥的第一输入端和第二输入端分别与输入电源相连； PFC全桥电路，所述PFC全桥电路的第一输入端与所述第一整流桥的第一输出端相连， 所述PFC全桥电路的第二输入端与所述第一整流桥的第二输出端相连，所述PFC全桥电路包 括第一至第四开关器件，所述第一至第四开关器件构成全桥桥臂且具有第一节点和第二节 占. 高频变压器，所述高频变压器的初级绕组的一端通过所述高频变压器的漏感与所述第 一节点相连，所述高频变压器的初级绕组的另一端与所述第二节点相连； 整流滤波电路，所述整流滤波电路的第一输入端与所述高频电压器的次级绕组的一端 相连，所述整流滤波电路的第二输入端与所述高频电压器的次级绕组的另一端相连； 控制单元，所述控制单元通过对所述第一至第四开关器件进行控制以使所述单级PFC变换器实现功率因数校正与DC/DC隔离变换。2. 根据权利要求1所述的单级PFC变换器，其特征在于，第一开关器件的第一端通过PFC 电感与所述第一整流桥的第一输出端相连，所述第一开关器件的第二端与第二开关器件的 第一端相连，所述第一开关器件的第二端与第二开关器件的第一端之间的节点为所述第一 节点，所述第二开关器件的第二端与所述第一整流桥的第二输出端相连，第三开关器件的 第一端与所述第一开关器件的第一端相连，所述第三开关器件的第二端与第四开关器件的 第一端相连，所述第三开关器件的第二端与第四开关器件的第一端之间的节点为所述第二 节点，所述第四开关器件的第二端与所述第二开关器件的第二端相连相连，所述第一至第 四开关器件的控制端分别与所述控制单元相连。3. 根据权利要求1或2所述的单级PFC变换器，其特征在于，其中，所述第一开关器件和 第二开关器件构成第一桥臂，所述第三开关器件和第四开关器件构成第二桥臂。4. 根据权利要求3所述的单级PFC变换器，其特征在于，所述PFC全桥电路的工作状态包 括上下桥臂直通工作状态和对桥臂导通工作状态，其中，所述控制单元通过控制所述第一 开关器件和第二开关器件同时开通或控制所述第三开关器件和第四开关器件同时开通以 使所述PFC全桥电路以所述上下桥臂直通工作状态进行工作，所述控制单元通过控制所述 第一开关器件和第四开关器件同时开通或控制所述第二开关器件和第三开关器件同时开 通以使所述PFC全桥电路以所述对桥臂导通工作状态进行工作。5. 根据权利要求3所述的单级PFC变换器，其特征在于，还包括箝位电路，所述箝位电路 与所述第一桥臂并联，所述箝位电路用于对所述第一桥臂两端的电压尖峰进行抑制。6. 根据权利要求5所述的单级PFC变换器，其特征在于，所述箝位电路包括箝位开关管 和箝位电容，所述箝位开关管和箝位电容串联后与所述第一桥臂并联，所述箝位开关管和 箝位电容之间具有第三节点。7. 根据权利要求5所述的单级PFC变换器，其特征在于，所述控制单元在所述第一开关 器件和所述第三开关器件的工作时序中添加死区时间，并通过调整所述死区时间以消除所 述高频变压器的偏磁。8. 根据权利要求6所述的单级PFC变换器，其特征在于，还包括预充电电路，所述预充电 电路连接在所述第三节点与所述PFC全桥电路的第一输入端之间，所述预充电电路用于抑 制PFC电感在所述单级PFC变换器启动过程中产生的过流。9. 根据权利要求8所述的单级PFC变换器，其特征在于，所述预充电电路包括预充二极 管和预充电阻，所述预充二极管的阳极与所述PFC全桥电路的第一输入端相连，所述预充二 极管的阴极与所述预充电阻的一端相连，所述预充电阻的另一端与所述第三节点相连。10. -种电动汽车的充电装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的单 级PFC变换器。
【专利摘要】本发明公开了一种单级PFC变换器和具有其的充电装置，所述变换器包括：第一整流桥，第一整流桥与输入电源相连；PFC全桥电路，PFC全桥电路与第一整流桥相连，PFC全桥电路包括第一至第四开关器件，第一至第四开关器件构成全桥桥臂且具有第一节点和第二节点；高频变压器，高频变压器的初级绕组的一端通过漏感与第一节点相连，另一端与第二节点相连；整流滤波电路，整流滤波电路与高频电压器的次级绕组相连；控制单元，控制单元通过对第一至第四开关器件进行控制以使单级PFC变换器实现功率因数校正与DC/DC隔离变换。该变换器能够实现功率因数校正功能和对高低压电路之间的电气隔离，而且体积小、工作效率高。
【IPC分类】H02M7/217, H02M3/335, H02M1/42
【公开号】CN105471289
【申请号】CN201511001323
【发明人】赵春阳
【申请人】北京新能源汽车股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月28日