一種后級(jí)反饋式有源pfc電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高PF值的開(kāi)關(guān)電源電路，具體涉及一種后級(jí)反饋式有源PFC電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的PFC有兩種:一種為被動(dòng)式PFC，也稱(chēng)無(wú)源PFC ;—種為主動(dòng)式PFC，也稱(chēng)有源式PFC。被動(dòng)式PFC —般采用電感補(bǔ)償方法，使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來(lái)提高功率因數(shù)，被動(dòng)式PFC包括靜音式被動(dòng)PFC和非靜音式被動(dòng)PFC。被動(dòng)式PFC的功率因數(shù)只能達(dá)到0.7?0.8，它一般在高壓濾波電容附近。被動(dòng)式PFC電路簡(jiǎn)單，但體積較大.功率因數(shù)不高。
[0003]主動(dòng)式PFC則由電感電容及電子元器件組成，體積小，通過(guò)專(zhuān)用1C去調(diào)整電流的波形，對(duì)電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。主動(dòng)式PFC可以達(dá)到較高的功率因數(shù)——通?？蛇_(dá)98%以上，但成本也相對(duì)較高。主動(dòng)式PFC輸出直流電壓的紋波很小，這種電源不必采用很大容量的濾波電容。此外，主動(dòng)式PFC通過(guò)專(zhuān)用1C去調(diào)整電流的波形，電路復(fù)雜，成本較尚ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，具備電路簡(jiǎn)單、不需要專(zhuān)用的PFC控制芯片、體積小、成本低的特點(diǎn)。該電路具有較高的功率因數(shù)，能有效降低電路諧波。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，包括濾波電路，與濾波電路連接的整流電路，整流電路與PFC電路連接；PFC電路與開(kāi)關(guān)電路連接，開(kāi)關(guān)電路與輸出電路連接。開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路，PFC電路包含續(xù)流二極管D2、信號(hào)反饋電路、電壓鉗位電路。整流電路，用于將交流市電轉(zhuǎn)變成直流線(xiàn)電壓；PFC電路，用于提高電路的功率因數(shù)，降低電路諧波電流；開(kāi)關(guān)電路，用于將直流線(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換成高頻開(kāi)關(guān)電壓。
[0006]所述續(xù)流二極管D2，用于將反向電動(dòng)勢(shì)以電流的形式消耗掉；
電壓鉗位電路，用于將電壓鉗位在一個(gè)期望值；
信號(hào)反饋電路，用于將開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路工作。
[0007]在整流電路的正極輸出端連接有電感L3、整流二極管D3、續(xù)流二極管D2、第一開(kāi)關(guān)器件Q1、儲(chǔ)能電容C1構(gòu)成的APFC電路；
其中:電感L3 —端連接續(xù)流二極管D2陽(yáng)極，電感L3另一端連接整流二極管D3陽(yáng)極，整流二極管D3陰極連接續(xù)流二極管D2陰極，整流二極管D3陽(yáng)極連接第一開(kāi)關(guān)器件Q1，第一開(kāi)關(guān)器件Q1連接儲(chǔ)能電容C1 一端，續(xù)流二極管D2陰極連接儲(chǔ)能電容C1另一端。
[0008]所述PFC電路的開(kāi)關(guān)頻率與開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)工作頻率一致。
[0009]所述開(kāi)關(guān)電路包括第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3，所述第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為專(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)1C、或者是自激信號(hào)、或者是他激信號(hào)。
[0010]所述電壓鉗位電路包括三極管Q4、電阻R1、電阻R3，三極管Q4基極分別連接電阻R1 一端、電阻R3 —端，電阻R1 —端連接電阻R3 —端。
[0011]本發(fā)明一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，技術(shù)效果如下:
1:具備電路簡(jiǎn)單、成本較低、具有較高的功率因數(shù)，能有效降低電路諧波。
[0012]2:無(wú)需專(zhuān)用的PFC芯片，避免電路過(guò)度復(fù)雜、體積大，PF值不高的缺點(diǎn)。具有低成本，小體積，輸出功率大，適合所有對(duì)PF值有高要求的開(kāi)關(guān)電路。
[0013]3:利用后級(jí)開(kāi)關(guān)電路的信號(hào)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式PFC功能和性能，既簡(jiǎn)化了電路、減少了成本又達(dá)到了主動(dòng)式PFC較高的功率因數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，包括濾波電路，與濾波電路連接的整流電路，整流電路與PFC電路連接；PFC電路與開(kāi)關(guān)電路連接，開(kāi)關(guān)電路與輸出電路連接；
開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路，PFC電路包含續(xù)流二極管D2、信號(hào)反饋電路、電壓鉗位電路。
[0016]整流電路，用于將交流市電轉(zhuǎn)變成直流線(xiàn)電壓；
PFC電路，用于提高電路的功率因數(shù)，降低電路諧波電流；
開(kāi)關(guān)電路，用于將直流線(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換成高頻開(kāi)關(guān)電壓。
[0017]所述續(xù)流二極管D2，用于將反向電動(dòng)勢(shì)以電流的形式消耗掉；
電壓鉗位電路，用于將電壓鉗位在一個(gè)期望值；
信號(hào)反饋電路，用于將開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路工作。
[0018]所述PFC電路的開(kāi)關(guān)頻率直接使用后級(jí)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)信號(hào)，所以它的工作頻率與開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)工作頻率一致。
[0019]所述開(kāi)關(guān)電路包括第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3，所述第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以是不外加激勵(lì)信號(hào)而自行產(chǎn)生的恒穩(wěn)和持續(xù)的振蕩的自激信號(hào)、或者是通過(guò)專(zhuān)用1C芯片提供的信號(hào)以及能產(chǎn)生一定開(kāi)關(guān)頻率的其他電路:比如無(wú)穩(wěn)態(tài)震蕩電路、單片機(jī)提供的開(kāi)關(guān)號(hào)等。
[0020]所述電壓鉗位電路包括三極管Q4、電阻R1、電阻R3，三極管Q4基極分別連接電阻R1 一端、電阻R3 —端，電阻R1 —端連接電阻R3 —端。
[0021]在整流電路的正極輸出端連接有電感L3、整流二極管D3、續(xù)流二極管D2、第一開(kāi)關(guān)器件Q1、儲(chǔ)能電容C1構(gòu)成的APFC電路。其中:電感L3 —端連接續(xù)流二極管D2陽(yáng)極，電感L3另一端連接整流二極管D3陽(yáng)極，整流二極管D3陰極連接續(xù)流二極管D2陰極，整流二極管D3陽(yáng)極連接第一開(kāi)關(guān)器件Q1，第一開(kāi)關(guān)器件Q1連接儲(chǔ)能電容C1 一端，續(xù)流二極管D2陰極連接儲(chǔ)能電容C1另一端。
[0022]在第三開(kāi)關(guān)器件Q3的驅(qū)動(dòng)級(jí)用電阻R2，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)反饋給APFC電路的第一開(kāi)關(guān)器件Ql，APFC電路開(kāi)始工作，并經(jīng)整流二極管D3整流后，加到儲(chǔ)能電容C1上，當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定值(由R1、R3分壓檢測(cè))，三極管Q4導(dǎo)通，將第一開(kāi)關(guān)器件Q1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接地，APFC電路停止工作；當(dāng)電壓低于設(shè)定值，三極管Q4截止，第一開(kāi)關(guān)器件Q1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)正常加載，APFC電路則繼續(xù)工作，周而復(fù)始，將電壓穩(wěn)定在一個(gè)期望值。
[0023]第一開(kāi)關(guān)器件Q1、第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3可以是功率型三極管、M0SFET 或者 IGBT。
[0024]本發(fā)明一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，電氣特點(diǎn):
(1):高效率:系統(tǒng)效率>85%；
(2):體積小:與專(zhuān)用APFC芯片體積相當(dāng)；
(3):電路簡(jiǎn)單、調(diào)整點(diǎn)少:調(diào)整電阻R1、電阻R3的分壓值即可；
(4):安全:當(dāng)開(kāi)關(guān)電路出現(xiàn)故障，PFC電路也會(huì)同時(shí)停止工作，且電壓鉗位電路包括三極管Q4、電阻R1、電阻R3是獨(dú)立的，不會(huì)因其他故障引起電壓失控。
[0025]本發(fā)明一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，設(shè)計(jì)參數(shù):
工作電壓:95~264Vac
PF值彡0.9 電流總諧波< 30。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，包括濾波電路，與濾波電路連接的整流電路，其特征在于:整流電路與PFC電路連接；PFC電路與開(kāi)關(guān)電路連接，開(kāi)關(guān)電路與輸出電路連接； 開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路，PFC電路包含續(xù)流二極管D2、信號(hào)反饋電路、電壓鉗位電路； 整流電路，用于將交流市電轉(zhuǎn)變成直流線(xiàn)電壓； PFC電路，用于提高電路的功率因數(shù)，降低電路諧波電流； 開(kāi)關(guān)電路，用于將直流線(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換成高頻開(kāi)關(guān)電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，其特征在于:所述續(xù)流二極管D2，用于將反向電動(dòng)勢(shì)以電流的形式消耗掉； 電壓鉗位電路，用于將電壓鉗位在一個(gè)期望值； 信號(hào)反饋電路，用于將開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路工作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，其特征在于:在整流電路的正極輸出端連接有電感L3、整流二極管D3、續(xù)流二極管D2、第一開(kāi)關(guān)器件Q1、儲(chǔ)能電容C1構(gòu)成的APFC電路；其中:電感L3 —端連接續(xù)流二極管D2陽(yáng)極，電感L3另一端連接整流二極管D3陽(yáng)極，整流二極管D3陰極連接續(xù)流二極管D2陰極，整流二極管D3陽(yáng)極連接第一開(kāi)關(guān)器件Q1，第一開(kāi)關(guān)器件Q1連接儲(chǔ)能電容C1 一端，續(xù)流二極管D2陰極連接儲(chǔ)能電容C1另一端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，其特征在于:所述PFC電路的開(kāi)關(guān)頻率與開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)工作頻率一致。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)電路包括第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3，所述第二開(kāi)關(guān)器件Q2、第三開(kāi)關(guān)器件Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為專(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)1C、或者是自激信號(hào)、或者是他激信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，其特征在于:所述電壓鉗位電路包括三極管Q4、電阻R1、電阻R3，三極管Q4基極分別連接電阻R1 —端、電阻R3 —端，電阻R1 —端連接電阻R3 —端。
【專(zhuān)利摘要】一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，包括濾波電路，與濾波電路連接的整流電路，整流電路與PFC電路連接；PFC電路與開(kāi)關(guān)電路連接，開(kāi)關(guān)電路與輸出電路連接。開(kāi)關(guān)電路信號(hào)反饋給PFC電路，PFC電路包含續(xù)流二極管D2、信號(hào)反饋電路、電壓鉗位電路。整流電路，用于將交流市電轉(zhuǎn)變成直流線(xiàn)電壓；PFC電路，用于提高電路的功率因數(shù)，降低電路諧波電流；開(kāi)關(guān)電路，用于將直流線(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換成高頻開(kāi)關(guān)電壓。本發(fā)明一種后級(jí)反饋式有源PFC電路，具備電路簡(jiǎn)單、不需要專(zhuān)用的PFC控制芯片、體積小、成本低的特點(diǎn)。該電路具有較高的功率因數(shù)，能有效降低電路諧波。
【IPC分類(lèi)】H02M1/42
【公開(kāi)號(hào)】CN105375753
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510904644
【發(fā)明人】馬冬云
【申請(qǐng)人】宜昌惠科科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日