專利名稱:一種提高crm pfc的零電壓檢測回路可靠性的電路及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種提高CRM PFC的零電壓檢測回路可靠性的電路及電子設(shè)備，電路包括PFC控制器、第一二極管、第一電阻、第一電容、場效應(yīng)管、第二電阻，第一二極管正端連接所述PFC控制器輸出端、及第二電阻一端，第二電阻另一端連接第一電阻一端、第一電容一端、及場效應(yīng)管的G端，第一電阻另一端連接所述第一二極管負(fù)端，所述第一電容另一端接地，所述場效應(yīng)管的S端接地，所述場效應(yīng)管的D端連接所述PFC控制器的零電壓檢測端。本實用新型的有益效果是：本實用新型解決了CRM BOOST PFC在開機(jī)時，輸出電壓建立過程中，由于工作在CCM狀態(tài)的原因，可能產(chǎn)生誤觸發(fā)導(dǎo)通，使MOSFET開關(guān)管工作在異常高的頻率的問題。
【專利說明】
一種提高CRM PFC的零電壓檢測回路可靠性的電路及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高CRM PFC的零電壓檢測回路可靠性的電路及電子設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前很多Boost CRM PFC(升壓型臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)矯正)的控制IC(集成電路)，都是通過在PFC(功率因數(shù)矯正)電感上增加一個輔助繞組，輔助繞組感應(yīng)的電壓等于輔助繞組的匝數(shù)Ns和PFC(功率因數(shù)矯正)電感匝數(shù)Np的比值再乘以PFC(功率因數(shù)矯正)輸出電壓和PFC (功率因數(shù)矯正)輸入電壓的差，當(dāng)PFC (功率因數(shù)矯正)之M0SFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)關(guān)斷時，PFC(功率因數(shù)矯正)之升壓二極管導(dǎo)通，輔助繞組上感應(yīng)的電壓為正值，當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)之升壓二極管和M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管都截止時，PFC(功率因數(shù)矯正)電感和M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管) 開關(guān)管的Coss(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管之輸出電容)振蕩，則M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)之D極的電壓下降，當(dāng)經(jīng)過1/4振蕩周期時，輔助繞組上感應(yīng)的電壓較低，接近于ZCD(零電壓檢測)檢測電路的閥值電壓V_zcd_th，一般將ZCD(零電壓檢測)檢測電路的閥值電壓設(shè)定在1.5V以下，而為了達(dá)到在M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管) 振蕩的谷底導(dǎo)通，所以輔助繞組的輸出端經(jīng)過RC(電阻和電容)濾波延遲，再到PFC(功率因數(shù)矯正)控制器的Z⑶(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)，使PFC(功率因數(shù)矯正)控制器之Z⑶(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)電壓達(dá)到其閥值電壓時，剛好是振蕩電壓的谷底，從而PFC控制器輸出高電平，驅(qū)動PFC(功率因數(shù)矯正)之M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通。
[0003]目前的技術(shù)存在有如下缺陷:
[0004](1)目前很多CRM BOOST PFC(升壓型臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)矯正)控制器，其ZCD (Zero Current Detect)(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)對Noise(噪聲)太敏感。因為輔助繞組和PFC(功率因數(shù)矯正)電感的耦合不可能是理想的，總是存在漏感和雜散電容，所以在 PFC(功率因數(shù)矯正)之M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管截止時，輔助繞組上有尖峰電壓，此尖峰電壓的振蕩頻率很高，一般達(dá)到十幾兆赫茲，在某些狀況下，其幅值也會很高，在開機(jī)時，PFC (功率因數(shù)矯正)輸出電壓建立的過程中，當(dāng)PFC (功率因數(shù)矯正)輸出電壓稍高于輸入電壓時，輔助繞組感應(yīng)的電壓也較低，所以PFC控制器之ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓也較低，接近于其閥值電壓V_zdc_th，此時，對Noise (噪聲)最敏感，輔助繞組的尖峰干擾電壓可能引起誤觸發(fā)，從而使PFC(功率因數(shù)矯正)工作在很高的頻率，一般會達(dá)到1?3MHz，此時PFC (功率因數(shù)矯正)之M0SFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管損耗太大，當(dāng)其損耗超過M0SFET的單脈沖能量Eas時，M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)失效。如圖3所示，在PFC(功率因數(shù)矯正)開關(guān)管Q9801關(guān)斷時，在輔助繞組上產(chǎn)生一個76V的尖峰脈沖，此尖峰脈沖做衰竭振蕩，持續(xù)約300nS，如通道4所示，輔助繞組上的尖峰干擾脈沖經(jīng)過R9805及C9805濾波后，在U9801之ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)上還有幅度較大的振蕩尖峰脈沖，此振蕩脈沖會穿越ZCD(零電壓檢測)檢測電路的閥值電壓V_zcd_th，從而產(chǎn)生觸發(fā)信號，PFC (功率因數(shù)矯正)控制器輸出高電平驅(qū)動MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通。下一個周期將重復(fù)此現(xiàn)象，從而使PFC MOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管工作頻率提高到2.381MHz，造成PFCMOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管瞬間損耗變大，經(jīng)過多個周期后，如果損耗超過MOSFET開關(guān)管的承受能力，MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管將失效。在圖3中，通道1:PFC開關(guān)管Q9801的漏極電流Id_Q9801;通道2:PFC開關(guān)管Q9801的柵極電壓Vgs_Q9801 ；通道3: PFC控制器U9801之PIN7ZCD檢測PIN的電壓V_zcd ；通道4: PFC電感L9801之輔助繞組P INl I的電SV_aux。
[0005](2)當(dāng)開機(jī)時，PFC(功率因數(shù)矯正)輸出電壓建立的過程中，PFC(功率因數(shù)矯正)是工作在CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)狀態(tài)的。當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)工作在CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)狀態(tài)時，如果此時PFC(功率因數(shù)矯正)控制器輸出高電平驅(qū)動MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管，而PFC(功率因數(shù)矯正)之BOOST(升壓)二極管還沒有截止，則此時MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管的D極被BOOST(升壓)二極管鉗位在PFC(功率因數(shù)矯正)輸出電容的電壓上，而MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的Id(D極的電流)電流不斷增大，此時MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管工作在飽和區(qū)，輔助繞組感應(yīng)出正電壓，其值等于輔助繞組匝數(shù)Ns和PFC(功率因數(shù)矯正)電感繞組的匝數(shù)Np的比值再乘以PFC MOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管D極的電壓和PFC(功率因數(shù)矯正)輸入電壓的差。如果此時PFC(功率因數(shù)矯正)輸出電壓達(dá)到一個合適的值，輔助繞組感應(yīng)的電壓將大于ZCD(零電壓檢測)檢測電壓的門限閥值V_zcd_th，當(dāng)輔助繞組的電壓下降到低于V_zcd_th值時，將再次觸發(fā)控制器輸出高電壓驅(qū)動MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管TURN ON(導(dǎo)通)，而PFC(功率因數(shù)矯正)控制器從ZCDPIN(零電壓檢測腳位)檢測到觸發(fā)信號到輸出高電平脈沖驅(qū)動MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通有一定時間的延時，一般在10nS到200nS之間。如果延遲時間到后，MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管仍然處于開通狀態(tài)，則無影響；如果在此延遲期間，PFC MOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管剛好關(guān)斷，則延遲時間一到，MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)將再次導(dǎo)通，從而使MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)工作在異常高的頻率。
[0006]如圖5所示，通道I是ZCD(零電壓檢測)檢測信號，其ZCD(零電壓檢測)檢測電路的閥值控制是用一個遲滯比較器來實現(xiàn)的，ZCD PIN(零電壓檢測腳位)的電壓先上升到超過1.5V，再從1.5下降到1.4V以下時，產(chǎn)生一個觸發(fā)信號。從圖示中可以看出，當(dāng)通道4(PFC(功率因數(shù)矯正)開關(guān)管Q9801的柵極電壓)變?yōu)楦唠娖綍r，通道3(Q9801的Vds電壓)仍然維持高電平，與此同時，通道I的Z⑶檢測PIN電壓上升，并且升到超過1.5V;當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)升壓二極管D9801截止時，Q9801的Vds電壓下降，與此同時Z⑶(零電壓檢測)檢測PIN的電壓也下降，當(dāng)ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)電壓下降到低于1.4V時，產(chǎn)生一個觸發(fā)脈沖;而Q9801漏極的Id電流也頂?shù)絇FC控制器所設(shè)定的最大電流值，從而關(guān)斷Q9801，Q9801之柵極電壓變低；而當(dāng)Q9801之柵極電壓剛剛變低幾十納秒時，ZCD(零電壓檢測)觸發(fā)脈沖延遲時間到，PFC控制器輸出高電平驅(qū)動MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通，如圖示中的通道4電壓由低變高。下一周期重復(fù)以上動作，這樣PFC MOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管的工作頻率達(dá)到2.551MHz，此時MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管損耗很大，持續(xù)一段時間后將引起MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管失效。在圖5中，通道1:PFC控制器U9801之PIN7ZCD檢測PIN的電壓V_zcd;通道2 4?(:開關(guān)管09801的漏極電流1(1_09801;通道3:??(:開關(guān)管09801的漏極電壓Vds_Q9801 ；通道4: PFC開關(guān)管Q9801的柵極電壓Vgs_Q9801。
[0007]如圖1所示，是目前典型的BOOSTCRM PFC(升壓型臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)矯正)控制器的方框圖，其IC(集成電路)內(nèi)部ZCD(零電壓檢測)檢測電路是利用一個遲滯比較器對ZCD PIN(零電壓檢測腳位)電壓及IC(集成電路)內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較再去控制一個觸發(fā)器再驅(qū)動輸出電路，且在ZCD PIN(零電壓檢測腳位)的輸入端做過壓限制及低壓鉗位。
[0008]從電路框圖可以看出，不管PFC(功率因數(shù)矯正)的MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管工作在開通狀態(tài)還是截止?fàn)顟B(tài)，ZCD(零電壓檢測)檢測電路的檢測結(jié)果都有效，經(jīng)過IC(集成電路)內(nèi)部邏輯電路的延遲再驅(qū)動輸出。
[0009]如“目前技術(shù)的缺陷(2)”所述，在CRMBOOST PFC(升壓型臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)矯正)開機(jī)過程中，有相當(dāng)一段時間工作在CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)狀態(tài)，而此期間當(dāng)MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管開通時，PFC(功率因數(shù)矯正)電感之輔助繞組會感應(yīng)正電壓，且當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)輸出電壓和輸入電壓的壓差合適時，輔助繞組的電壓會超過ZCD(零電壓檢測)檢測的門限閥值電壓V_zcd_th，當(dāng)此電壓再下降到V_zcd_th以下時，Z⑶(零電壓檢測)檢測的遲滯比較器會產(chǎn)出觸發(fā)信號，從而使PFC MOSFET (功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管再次導(dǎo)通，從而工作在異常高的頻率，損耗增大，持續(xù)一段時間后失效。
[0010]另外，如“目前技術(shù)的缺陷(I)”所述，在PFCM0SFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管關(guān)斷時，也會在輔助繞組上產(chǎn)生較大的尖峰電壓，此尖峰電壓也會使ZCD(零電壓檢測)檢測電路產(chǎn)生誤觸發(fā)信號，從而PFC MOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管工作在異常高的頻率，損耗增大，持續(xù)一段時間后失效。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型提供了一種提高CRMPFC的零電壓檢測回路可靠性的電路，包括PFC控制器、第一二極管、第一電阻、第一電容、場效應(yīng)管、第二電阻，所述第一二極管正端連接所述PFC控制器輸出端、及第二電阻一端，所述第二電阻另一端連接所述第一電阻一端、所述第一電容一端、及所述場效應(yīng)管的G端，所述第一電阻另一端連接所述第一二極管負(fù)端，所述第一電容另一端接地，所述場效應(yīng)管的S端接地，所述場效應(yīng)管的D端連接所述PFC控制器的零電壓檢測端。
[0012]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括第三電阻、第四電阻、整流橋、PFC的電感、升壓二極管，所述電感的1&2端連接所述整流橋的I腳，所述電感的7&8端連接所述升壓二極管正端，所述電感的10腳接地，所述電感的11腳連接所述第三電阻和所述第四電阻公共端。
[0013]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括MOSFET開關(guān)管、第五電阻、第六電阻、第二二極管、第七電阻，MOSFET開關(guān)管的S極連接所述第五電阻的一端，第五電阻的另一端接地，所述MOSFET開關(guān)管的D極連接所述升壓二極管的正端及電感的7&8端，所述MOSFET 開關(guān)管的G極連接所述第六電阻的一端及第二二極管的正端，第二二極管的負(fù)端連接第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端和第六電阻的另一端及PFC控制器的輸出端。[〇〇14]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括PFC的輸出電容，所述升壓二極管正端與所述MOSFET開關(guān)管的D極連接，所述升壓二極管的負(fù)端與所述PFC的輸出電容的正端相連，所述PFC的輸出電容的負(fù)端接地。[〇〇15]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括旁路二極管，所述旁路二極管正端與所述整流橋的1腳相連，所述旁路二極管負(fù)端連接所述PFC的輸出電容的正端。
[0016]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述PFC控制器的零電壓檢測端連接所述第三電阻的一端及所述場效應(yīng)管的D端，所述第三電阻的另一端連接所述電感的11腳，所述場效應(yīng)管的S端接地，所述場效應(yīng)管的G端和所述第一電容的一端、所述第一電阻的一端及所述第二電阻的一端相連。
[0017]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括第二電容，所述PFC控制器的零電壓檢測端連接所述第三電阻的一端、第二電容的一端及所述場效應(yīng)管的D端，所述第二電容的另一端接地。[〇〇18]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括PFC的輸入濾波薄膜電容，所述輸入濾波薄膜電容一端接地，所述輸入濾波薄膜電容另一端和所述整流橋的1腳相連。
[0019]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該電路還包括第四電容，所述電感的4腳接地，所述電感的2、3腳分別與所述第四電容兩端連接。
[0020]本實用新型還提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括本實用新型所述的提高CRM PFC的零電壓檢測回路可靠性的電路。
[0021]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過從PFC控制器輸出端引出驅(qū)動信號去控制ZCD檢測PIN的電壓，當(dāng)PFC之MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通時，將ZCD檢測PIN的電壓拉低，從而使 Z⑶檢測PIN的電壓在MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通期間不會產(chǎn)生誤觸發(fā)信號，從而解決了CRM BOOST PFC在開機(jī)時，輸出電壓建立過程中，由于工作在CCM狀態(tài)的原因，可能產(chǎn)生誤觸發(fā)導(dǎo)通，使 MOSFET開關(guān)管工作在異常高的頻率的問題?！靖綀D說明】
[〇〇22] 圖1是目前典型的BOOST CRM PFC控制器的方框圖。[〇〇23]圖2是本實用新型的電路圖，由于圖2過大，所以將圖2折分為三部分顯示，分別為圖2-1、圖2-2、圖2-3,其中圖2-1居中，圖2-2居左、圖2-3居右。
[0024]圖3是目前技術(shù)中的測試波形圖。
[0025]圖4是本實用新型的電路的測試波形圖。
[0026]圖5是目前技術(shù)中的測試波形圖?！揪唧w實施方式】[〇〇27]如圖2所示，本實用新型公開了一種提高CRM PFC的零電壓檢測回路可靠性的電路，包括PFC控制器U9801、第一二極管D9209、第一電阻R9821、第一電容C9813、場效應(yīng)管 Q9205、第二電阻R9822,所述第一二極管D9209正端連接所述PFC控制器U9801輸出端、及第二電阻R9822—端，所述第二電阻R9822另一端連接所述第一電阻R9821—端、所述第一電容 C9813—端、及所述場效應(yīng)管Q9205的G端，所述第一電阻R9821另一端連接所述第一二極管 D9209負(fù)端，所述第一電容C9813另一端接地，所述場效應(yīng)管Q9205的S端接地，所述場效應(yīng)管 Q9205的D端連接所述PFC控制器U9801的零電壓檢測端。[〇〇28]圖2由圖2-1、圖2-2、圖2-3構(gòu)成，其中，通過連接點(diǎn)PP1和連接點(diǎn)PP2將圖2-1和圖2-2拼接在一起，通過連接點(diǎn)PP3和連接點(diǎn)PP4將圖2-1和圖2-3拼接在一起。
[0029]PFC控制器U9801輸出端是指圖2中的U9801的OUT端，S卩U9801的7腳。[〇〇3〇]PFC控制器U9801的零電壓檢測端是指圖2中的U9801的ZCD端，S卩U9801的5腳。[〇〇31]該電路還包括第三電阻R9805、第四電阻R9802、整流橋BD9901、PFC的電感L9801、升壓二極管D9801，所述電感L9801的1&2端連接所述整流橋BD9901的1腳，所述電感L9801的 7&8端連接所述升壓二極管D9801正端，所述電感L9801的10腳接地，所述電感L9801的11腳連接所述第三電阻R9805和所述第四電阻R9802公共端。[〇〇32]該電路還包括M0SFET開關(guān)管Q9801、第五電阻R9801、第六電阻R9808、第二二極管D9803、第七電阻R9807，M0SFET開關(guān)管Q9801的S極連接所述第五電阻R9801的一端，第五電阻R9801的另一端接地，所述M0SFET開關(guān)管Q9801的D極連接所述升壓二極管D9801的正端及電感L9801的7&8端，所述M0SFET開關(guān)管Q9801的G極連接所述第六電阻R9808的一端及第二二極管D9803的正端，第二二極管D9803的負(fù)端連接第七電阻R9807的一端，所述第七電阻 R9807的另一端和第六電阻R9808的另一端及PFC控制器U9801的輸出端。[〇〇33]該電路還包括PFC的輸出電容C9803,所述升壓二極管D9801正端與所述M0SFET開關(guān)管Q9801的D極連接，所述升壓二極管D9801的負(fù)端與所述PFC的輸出電容C9803的正端相連，所述PFC的輸出電容C9803的負(fù)端接地。[〇〇34]該電路還包括旁路二極管D9802,所述旁路二極管D9802正端與所述整流橋BD9901的1腳相連，所述旁路二極管D9802負(fù)端連接所述PFC的輸出電容C9803的正端。[〇〇35]所述PFC控制器U9801的零電壓檢測端連接所述第三電阻R9805的一端及所述場效應(yīng)管Q9205的D端，所述第三電阻R9805的另一端連接所述電感L9801的11腳，所述場效應(yīng)管 Q9205的S端接地，所述場效應(yīng)管Q9205的G端和所述第一電容C9813的一端、所述第一電阻 R9821的一端及所述第二電阻R9822的一端相連。[〇〇36]該電路還包括第二電容C9805,所述PFC控制器U9801的零電壓檢測端連接所述第三電阻R9805的一端、第二電容C9805的一端及所述場效應(yīng)管Q9205的D端，所述第二電容 C9805的另一端接地。[〇〇37]該電路還包括PFC的輸入濾波薄膜電容C9801，所述輸入濾波薄膜電容C9801—端接地，所述輸入濾波薄膜電容C9801另一端和所述整流橋BD9901的1腳相連。[〇〇38]該電路還包括第四電容C9902,所述電感L9801的4腳接地，所述電感L9801的2、3腳分別與所述第四電容C9902兩端連接。[〇〇39]M0SFET開關(guān)管Q9801中的M0SFET是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
[0040]本實用新型通過圖2中虛線框內(nèi)的電路可以很好地解決目前技術(shù)中的兩個問題。 當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)控制器U9801的PIN7(0UT PIN)輸出高電平時，經(jīng)過第一二極管D9209 及第一電阻R9821對第一電容C9813及場效應(yīng)管Q9205的GS結(jié)電容充電，當(dāng)?shù)谝浑娙軨9813上的電壓超過場效應(yīng)管Q9205的門限電壓時，場效應(yīng)管Q9205導(dǎo)通，并將PFC控制器U9801的PIN5(ZCD PIN(零電壓檢測腳位))拉低。則如“目前技術(shù)問題及缺陷描述(2)”所述的問題不會再出現(xiàn)了。
[0041 ] 當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)控制器U9801的PIN7(0UT PIN)輸出低電平時，第一電容C9813上的電壓經(jīng)過第二電阻R9822對PFC控制器U9801的PIN7放電，調(diào)節(jié)第二電阻R9822的阻值，可以控制第一電容C9813的放電速度，使場效應(yīng)管Q9205慢慢截止，從而吸收掉PFCMOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管Q9801截止時輔助繞組所感應(yīng)的尖峰干擾電壓，并且在這一段時間內(nèi)ZCD PIN(零電壓檢測腳位)的電壓較低，抗干擾電壓的裕度也增大，從而有效地降低了 ZCD(零電壓檢測)檢測電路對輔助繞組上感應(yīng)的干擾電壓的敏感性，提高了產(chǎn)品的性賴性。
[0042]增加本實用新型電路后，測試波形如圖4所示，在該波形圖中，當(dāng)MOSFET開關(guān)管Q9801的柵欄極驅(qū)動信號從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(圖示中的通道2)，M0SFET開關(guān)管Q9801截止，Id(D極的電流)電流下降(如圖示中的通道I)，從而PFC(功率因數(shù)矯正)電感L9801的輔助繞組上感應(yīng)產(chǎn)生衰竭振蕩的尖峰脈沖，其幅值達(dá)76V，而MOSFET開關(guān)管Q9801的柵極驅(qū)動信號由高電平變低電平后，第一電容C9813上的電荷也通過第二電阻R9822放電，在第一電容C9813上的電壓下降到場效應(yīng)管Q9205的門限電壓之前，場效應(yīng)管Q9205保持導(dǎo)通狀態(tài)，將PFC控制器U9801的ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓拉低，從而吸收掉ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)上的干擾尖峰脈沖，調(diào)節(jié)第二電阻R9822的阻值，可以調(diào)節(jié)場效應(yīng)管Q9205延遲關(guān)斷的時間；當(dāng)輔助繞組上衰竭振蕩的尖峰脈沖過后，場效應(yīng)管Q9205截止，Z⑶(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓恢復(fù)。而在場效應(yīng)管Q9205延遲導(dǎo)通期間，恰好是PFC(功率因數(shù)矯正)升壓二極管D9801導(dǎo)通，Z⑶(零電壓檢測)檢測只有在MOSFET開關(guān)管Q9801和升壓二極管D9801都關(guān)斷時才是有用的檢測信號，所以場效應(yīng)管Q9205的延遲不影響正常工作。
[0043 ] 在圖4中，通道1: PFC開關(guān)管Q9801的漏極電流I d_Q9801;通道2: PFC開關(guān)管Q9801的柵極電壓Vgs_Q9801 ；通道3: PFC控制器U9801之PIN7ZCD檢測PIN的電壓V_zcd ；通道4: PFC電感L9801之輔助繞組P INl I的電SV_aux。
[0044]本實用新型還公開了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括本實用新型所述的提高CRMPFC的零電壓檢測回路可靠性的電路。
[0045]本實用新型通過從PFC(功率因數(shù)矯正)控制器輸出端引出驅(qū)動信號去控制Z⑶(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓，當(dāng)PFC(功率因數(shù)矯正)之MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通時，將ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓拉低，從而使ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓在MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通期間不會產(chǎn)生誤觸發(fā)信號，從而解決了CRM BOOST PFC(升壓型臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)矯正)在開機(jī)時，輸出電壓建立過程中，由于工作在CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)狀態(tài)的原因，可能產(chǎn)生誤觸發(fā)導(dǎo)通，使MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管工作在異常高的頻率的問題。
[0046]本實用新型通過在PFCMOSFET(功率因數(shù)矯正金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管導(dǎo)通期間將ZCD(零電壓檢測)檢測PIN(腳位)的電壓拉低，且在MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管截止后，ZCD(零電壓檢測)信號恢復(fù)期間加入延遲，從而吸收掉在MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)開關(guān)管截止時輔助繞組上所感應(yīng)的尖峰電壓;調(diào)節(jié)RC(電阻和電容)，可以調(diào)節(jié)ZCD PIN(零電壓檢測腳位)電壓從被拉低到上升到其門限閥值電壓的時間，選擇適當(dāng)?shù)闹?，也可以避開輔助繞組Noise(噪聲)電壓較大的瞬間。從而徹底解決CRM PFC(升壓型臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)矯正)控制器之ZCD(零電壓檢測)檢測 P IN(腳位)的電壓對輔助繞組No i s e (噪聲)敏感的問題。
[0047]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種提高CRM PFC的零電壓檢測回路可靠性的電路，其特征在于:包括PFC控制器 (U9801)、第一二極管(D9209)、第一電阻(R9821)、第一電容(C9813)、場效應(yīng)管(Q9205)、第 二電阻(R9822)，所述第一二極管(D9209)正端連接所述PFC控制器(U9801)輸出端、及第二 電阻(R9822)—端，所述第二電阻(R9822)另一端連接所述第一電阻(R9821)—端、所述第一 電容(C9813)—端、及所述場效應(yīng)管(Q9205)的G端，所述第一電阻(R9821)另一端連接所述 第一二極管(D9209)負(fù)端，所述第一電容(C9813)另一端接地，所述場效應(yīng)管(Q9205)的S端 接地，所述場效應(yīng)管(Q9205)的D端連接所述PFC控制器(U9801)的零電壓檢測端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:該電路還包括第三電阻(R9805)、第四電阻 (R9802)、整流橋(K)9901)、PFC 的電感(L9801)、升壓二極管(D9801)，所述電感(L9801)的 1& 2端連接所述整流橋(BD9901)的1腳，所述電感(L9801)的7&8端連接所述升壓二極管 (D9801)正端，所述電感(L9801)的10腳接地，所述電感(L9801)的11腳連接所述第三電阻 (R9805)和所述第四電阻(R9802)公共端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于:該電路還包括MOSFET開關(guān)管(Q9801)、第五 電阻(R9801)、第六電阻(R9808)、第二二極管(D9803)、第七電阻(R9807)，M0SFET開關(guān)管 (Q9801)的S極連接所述第五電阻(R9801)的一端，第五電阻(R9801)的另一端接地，所述 MOSFET開關(guān)管(Q9801)的D極連接所述升壓二極管(D9801)的正端及電感(L9801)的7&8端， 所述MOSFET開關(guān)管(Q9801)的G極連接所述第六電阻(R9808)的一端及第二二極管(D9803) 的正端，第二二極管(D9803)的負(fù)端連接第七電阻(R9807)的一端，所述第七電阻(R9807)的 另一端和第六電阻(R9808)的另一端及PFC控制器(U9801)的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于:該電路還包括PFC的輸出電容(C9803)，所 述升壓二極管(D9801)正端與所述MOSFET開關(guān)管(Q9801)的D極連接，所述升壓二極管 (D9801)的負(fù)端與所述PFC的輸出電容(C9803)的正端相連，所述PFC的輸出電容(C9803)的 負(fù)端接地。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于:該電路還包括旁路二極管(D9802)，所述旁 路二極管(D9802)正端與所述整流橋(BD9901)的1腳相連，所述旁路二極管(D9802)負(fù)端連 接所述PFC的輸出電容(C9803)的正端。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于:所述PFC控制器(U9801)的零電壓檢測端連 接所述第三電阻(R9805)的一端及所述場效應(yīng)管(Q9205)的D端，所述第三電阻(R9805)的另 一端連接所述電感(L9801)的11腳，所述場效應(yīng)管(Q9205)的S端接地，所述場效應(yīng)管 (Q9205)的G端和所述第一電容(C9813)的一端、所述第一電阻(R9821)的一端及所述第二電 阻(R9822)的一端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于:該電路還包括第二電容(C9805)，所述PFC 控制器(U9801)的零電壓檢測端連接所述第三電阻(R9805)的一端、第二電容(C9805)的一 端及所述場效應(yīng)管(Q9205)的D端，所述第二電容(C9805)的另一端接地。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于:該電路還包括PFC的輸入濾波薄膜電容 (C9801)，所述輸入濾波薄膜電容(C9801) —端接地，所述輸入濾波薄膜電容(C9801)另一端 和所述整流橋(BD9901)的1腳相連。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于:該電路還包括第四電容(C9902)，所述電感 (L9801)的4腳接地，所述電感(L9801)的2、3腳分別與所述第四電容(C9902)兩端連接。10.—種電子設(shè)備，其特征在于:該電子設(shè)備包括權(quán)利要求1至9任一項所述提高CRMPFC的零電壓檢測回路可靠性的電路。
【文檔編號】G01R19/175GK205720408SQ201620368050
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】何春龍, 張詩琪, 黃磊, 王星光, 黃敏, 李興泉, 劉超文
【申請人】深圳大學(xué)