一種變整流升降壓pfc控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變整流升降壓PFC控制電路，包括輸入電壓采樣電路(1)、輸出電壓可調(diào)采樣電路(2)、比較電路(3)和開關(guān)電路(4)，通過將有源升壓型PFC電路的采樣電壓固定電路改變?yōu)椴蓸与妷嚎烧{(diào)電路，同時增加輸出采樣電壓與輸入采樣電壓比較電路控制最廣泛使用的有源升壓型PFC控制芯片的輸出，強迫整流和自然整流交替進行，來實現(xiàn)輸出電壓的升降壓，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，功率因數(shù)接近1，輸出電壓不隨負載的變化而變化，切換時間點自動控制，無需輸入電壓過零檢測電路和獨立設(shè)計MCU，將有源升壓型、部分有源降壓型和有源升降壓型三種功率因數(shù)校正的優(yōu)點集于一身，可適應(yīng)不同負載的需要。
【專利說明】一種變整流升降壓PFC控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種變整流升降壓PFC控制電路，屬于電源控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前功率因數(shù)校正(Power Factor Correct1n，簡稱:PFC)主要有有源升壓型、部分有源降壓型和有源升降壓型三種方式，有源升壓型PFC是應(yīng)用最為廣泛的方法，可選控制芯片很多，且價格低廉，它采用強迫整流技術(shù)，電路簡單，輸入電流與輸入電壓同相，電流波形接近正弦，PF值可接近1，同等輸出功率時，對后級逆變模塊所需的電流額定值低，但輸出電壓高，通常為380-400V左右，對后級逆變模塊所需的電壓額定值較高，由有源升壓型PFC構(gòu)成的開關(guān)電源原理框圖如圖1所示。部分有源降壓型PFC技術(shù)是一種綜合了有源PFC技術(shù)和無源PFC技術(shù)的一種功率因數(shù)校正技術(shù)，當(dāng)輸入交流電壓瞬時值低于輸出直流電壓值時采用強迫整流，反之則采用自然整流，功率損耗相對于有源升壓型可降低三分之一，輸出電壓一般在290V左右,但PF值一般為0.95,電流波形有所畸變,而且需要輸入電壓過零檢測電路、輸入和輸出電壓幅值檢測電路、電流取樣電路、功率管驅(qū)動電路和主控MCU，需單獨設(shè)計，不能采用量大低價的有源升壓型PFC控制芯片。有源升降壓型PFC通常采用Cuk, Zeta和Sepic變換器，輸出電壓可調(diào)，能滿足不同需要，但和有源升壓型PFC相比，電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，也沒有專用控制芯片，成本較高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過適當(dāng)改變有源升壓型PFC輸出電壓采樣電路并增加簡單的控制電路，控制有源升壓型PFC控制芯片的輸出，調(diào)節(jié)PFC電路整流狀態(tài)，實現(xiàn)功率因數(shù)接近1，輸出電壓可調(diào)節(jié)，以滿足不同負載的需要。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案是:包括輸入電壓采樣電路、輸出電壓可調(diào)采樣電路、比較電路和開關(guān)電路，其特征在于:輸入電壓采樣電路與整流橋堆后的輸出電壓Vin、比較電路連接，輸出電壓可調(diào)采樣電路與PFC電路的輸出電壓Vout、比較電路連接，比較電路與輸入電壓采樣電路、輸出電壓可調(diào)采樣電路、開關(guān)電路連接，開關(guān)電路與比較電路、有源升壓型PFC控制芯片的輸出Out連接。
[0005]所述的輸入電壓采樣電路由兩個電阻R1、R2構(gòu)成，電阻Rl的上端與整流橋堆后的輸出電壓Vin連接，電阻Rl的下端與電阻R2的上端、比較電路的同相輸入端連接，電阻R2的下端接地。
[0006]所述的輸出電壓可調(diào)米樣電路由兩個固定電阻R3、R4和可變電阻R5構(gòu)成，電阻R3的上端與PFC電路的輸出電壓Vout連接，電阻R3的下端與電阻R4的上端、比較電路的反相輸入端連接，電阻R4的下端與可變電阻R5的上端連接，可變電阻R5的下端接地。
[0007]所述的比較電路由比較器OP構(gòu)成，比較器OP的反相輸入端與電阻R4的上端、電阻R3的下端連接，比較器OP的同相輸入端與電阻R2的上端、電阻Rl的下端連接，比較器OP的輸出端與電阻R6的左端連接。
[0008]所述的開關(guān)電路由電阻R6和三極管Ql構(gòu)成，電阻R6的左端與比較器OP的輸出連接，電阻R6的右端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的集電極與有源升壓型PFC控制芯片的輸出Out連接，三極管Ql的發(fā)射極接地。
[0009]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型只需將有源升壓型PFC電路輸出電壓固定采樣電路改變?yōu)榭烧{(diào)采樣電路，同時增加輸出采樣電壓與輸入采樣電壓比較電路控制有源升壓型PFC控制芯片的輸出，實現(xiàn)PFC電路輸出的升降壓，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，將有源升壓型、部分有源降壓型和有源升降壓型三種功率因數(shù)校正的優(yōu)點集于一身，輸出電壓可以調(diào)節(jié)，輸出低壓時，強迫整流和自然整流交替進行，除保留了部分有源降壓型PFC的優(yōu)點外，利用有源升壓型控制芯片的電壓環(huán)，保持輸入電流與輸入電壓同相，以及輸出電壓不隨負載的變化而變化；利用有源升壓型控制芯片的電流環(huán)，保持輸入電流的波形接近正弦波，同時切換時間點自動控制，無需輸入電壓過零檢測電路和獨立設(shè)計MCU，而輸出高壓時，采用強迫整流，保留了有源升壓型PFC的所有優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為由有源升壓型PFC構(gòu)成的開關(guān)電源原理框圖。
[0011]圖2為本實用新型實施例的變整流升降壓PFC控制電路。
[0012]圖3為應(yīng)用本實用新型變整流升降壓PFC控制電路的開關(guān)電源電路。
[0013]圖2中:1、輸入電壓采樣電路，2、輸出電壓可調(diào)采樣電路，3、比較電路，4、開關(guān)電路。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0015]如圖2所示，本實施例提供一種變整流升降壓PFC控制電路，包括輸入電壓采樣電路(I)、輸出電壓可調(diào)采樣電路(2)、比較電路(3)和開關(guān)電路(4)，其特征在于:輸入電壓采樣電路(I)與整流橋堆后的輸出電壓Vin、比較電路(3)連接，輸出電壓可調(diào)采樣電路
(2)與PFC電路的輸出電壓Vout、比較電路(3)連接，比較電路(3)與輸入電壓采樣電路
(I)、輸出電壓可調(diào)采樣電路(2)、開關(guān)電路⑷連接，開關(guān)電路⑷與比較電路(3)、有源升壓型PFC控制芯片的輸出Out連接，輸入電壓采樣電路(I)由兩個電阻R1、R2構(gòu)成，電阻Rl的上端與整流橋堆后的輸出電壓Vin連接，電阻Rl的下端與電阻R2的上端、比較電路的同相輸入端連接，電阻R2的下端接地；輸出電壓可調(diào)采樣電路(2)由兩個固定電阻R3、R4和可變電阻R5構(gòu)成，電阻R3的上端與PFC電路的輸出電壓Vout連接，電阻R3的下端與電阻R4的上端、比較電路的反相輸入端連接，電阻R4的下端與可變電阻R5的上端連接，可變電阻R5的下端接地；比較電路(3)由比較器OP構(gòu)成，比較器OP的反相輸入端與電阻R4的上端、電阻R3的下端連接，比較器OP的同相輸入端與電阻R2的上端、電阻Rl的下端連接，比較器OP的輸出端與電阻R6的左端連接；開關(guān)電路(4)由電阻R6和三極管Ql構(gòu)成，電阻R6的左端與比較器OP的輸出連接，電阻R6的右端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的集電極與有源升壓型PFC控制芯片的輸出Out連接，三極管Ql的發(fā)射極接地。
[0016]為了讓一般人員更好的理解本實用新型，下面結(jié)合圖3對本實用新型的實施過程進行簡單的介紹，當(dāng)調(diào)節(jié)輸出電壓采樣電阻R5使PFC電路的輸出電壓Vout為280-300V時，此時整流橋堆后的輸出電壓Vin在峰值附近的一段時間內(nèi)大于PFC電路的輸出電壓Vout,其余時間段則小于PFC電路的輸出電壓Vout，比較器OP比較輸入、輸出采樣電壓值，當(dāng)輸入電壓大于輸出電壓時，比較器OP輸出高電平，三極管Ql工作在飽和狀態(tài)，有源升壓型PFC控制芯片的輸出控制MOS管T處于截止狀態(tài)，整流橋堆后的的輸出電壓Vin通過二極管D5向電容C2充電，整個PFC電路工作在自然整流狀態(tài)；當(dāng)整流橋堆后的輸出電壓Vin小于PFC電路的輸出電壓Vout時，比較器OP輸出低電平，三極管Ql工作在截止狀態(tài)，有源升壓型PFC控制芯片控制MOS管T工作，整個PFC電路工作在強迫整流升壓狀態(tài)；當(dāng)調(diào)節(jié)輸出電壓采樣電阻R5使輸出電壓為380-400V時，此時整流電壓橋堆后的的輸出電壓Vin在整個周期內(nèi)都小于輸出電壓Vout，比較器OP —直輸出低電平，三極管Ql —直截止，有源升壓型PFC控制芯片控制MOS管T工作，整個PFC電路始終工作在強迫整流升壓狀態(tài)。
[0017]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型專利申請范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變整流升降壓PFC控制電路，包括輸入電壓采樣電路(1)、輸出電壓可調(diào)采樣電路(2)、比較電路(3)和開關(guān)電路(4)，其特征在于:輸入電壓采樣電路⑴與整流橋堆后的輸出電壓Vin、比較電路(3)連接，輸出電壓可調(diào)采樣電路(2)與PFC電路的輸出電壓Vout、比較電路⑶連接，比較電路⑶與輸入電壓采樣電路(1)、輸出電壓可調(diào)采樣電路⑵、開關(guān)電路⑷連接，開關(guān)電路⑷與比較電路(3)、有源升壓型PFC控制芯片的輸出Out連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變整流升降壓PFC控制電路，其特征在于，輸入電壓采樣電路(1)由兩個電阻R1、R2構(gòu)成，電阻R1的上端與整流橋堆后的輸出電壓Vin連接，電阻R1的下端與電阻R2的上端、比較電路的同相輸入端連接，電阻R2的下端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變整流升降壓PFC控制電路，其特征在于，輸出電壓可調(diào)采樣電路⑵由兩個固定電阻R3、R4和可變電阻R5構(gòu)成，電阻R3的上端與PFC電路的輸出電壓Vout連接，電阻R3的下端與電阻R4的上端、比較電路的反相輸入端連接，電阻R4的下端與可變電阻R5的上端連接，可變電阻R5的下端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變整流升降壓PFC控制電路，其特征在于，比較電路(3)由比較器0P構(gòu)成，比較器0P的反相輸入端與電阻R4的上端、電阻R3的下端連接，比較器0P的同相輸入端與電阻R2的上端、電阻R1的下端連接，比較器0P的輸出端與電阻R6的左端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變整流升降壓PFC控制電路，其特征在于，開關(guān)電路(4)由電阻R6和三極管Q1構(gòu)成，電阻R6的左端與比較器0P的輸出連接，電阻R6的右端與三極管Q1的基極連接，三極管Q1的集電極與有源升壓型PFC控制芯片的輸出Out連接，三極管Q1的發(fā)射極接地。
【文檔編號】H02M1/42GK204103757SQ201420410279
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】馬建如 申請人:常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院