[發明專利]一種高功率因數電源

無效

• 申請號: 200810210488.5
• 申請日: 2008-08-16
• 公開（公告）號: CN101651409A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 林福泳
• 申請（專利權）人: 林福泳;林福祥
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于高頻直流電源，特別是一種高功率因素高頻直流電 源。

背景技術

傳統的高頻直流電源是在整流橋后直接接一個濾波電容，但是這 種結構會產生大量的非線性電流并污染交流電網，同時它對電網所傳 送電力的利用效率較低。為了減少非線性電流達到國際標準 ENG1000-3-2，人們提出很多方法來提高電源的功率因素，其中有無 源高功率校正電路，其功率因素一般在80％--90％之間。還一種是有 源電路，此種線路功率因素可以達到99％。有源功率校正電路以二階 功率校正最為成功。其原理是先將整流后的波動直流電壓提高到一定 電壓形成穩定的直流電壓再將此電壓變換成的直流電壓輸出。這種線 路存在一些缺點，一是它的開始沖擊電流，二是它將現有的電壓提高 增加了對后繼功率轉換元件的要求(即開關管的要求)，目前高功率 因素電源的損壞多屬于這個原因。三是由于增加了一階線路，增加了 電源自身的損耗，此外人們還提出了許多單階高功率因素校正線路， 這些線路多以犧牲線路可靠性為代價，是不可取的。

發明內容：

本發明主要目的是提供一種高功率因數的電源的設計方法。

本發明的另一個目的是降低高功率因數電源的成本。

本發明的主要思想是直接校正交流電源對儲能電容的充電過程： 當開關管導通時，交流電源先對一個小電容充電，當開關管截止時， 小電容的電能和變壓器上的電能一起向儲能電容充電。本發明的其它 特性將結合電源線路在以后做具體說明。

附圖說明

圖1是本發明的一種高功率因數電源雙管實現的線路。

圖2是本發明單管實現的一種形式的線路。

圖3是本發明雙管實現的另一種線路。

圖4是本發明單管實現的另一種形式的線路。

本發明還可以有其他構型，其目的是改善電容充電過程的功率因 數。

發明的具體描述

圖1的具體線路如下

整流橋DB21的輸入端接交流工頻電源，輸出端并接第一電容 C21；整流橋DB21的輸出端正極接電感L21的一端，L21的另一端接 第一二極管D22的陽極與第二電容C22的一端；第二電容C22的另一 端接整流橋DB21的負極；第一二極管D22的陰極接第開關管Q21的 源極和變壓器T21初級線圈的一端；第一開關管Q21的漏極接第三電 容C23的正極和第二二極管D23的陰極，第三電容C23的負極接整流 橋的負極；變壓器T21初級線圈另一端接第二二極管D23的陽極和第 二開關管Q22的源極，第二開關管Q22的源極接整流橋的負極；變壓 器T21次級線圈接次級線路。

圖1的工作原理

對于正極式電源其工作原理如下，開始時，電流通過二極管D22、 D23，電感L21、變壓器初級線圈給第三電容(儲能電容)C23充電； 當開關管Q21、Q22導通時，電流首先由儲能電容C23通過變壓器初 級線圈，開關管Q21、Q22放電，電能通過變壓器次級線圈向次級線路 供電，同時、整流后的輸入電流向第二電容C22充電；當開關管截止 時，電容C22上的電能通過第一二極管D22、變壓器初級線圈、第二 二極管D23向儲能電容C23充電；由于第二電容C22的容量較小，第 二電容上的電能很快用完，因為電感L21的存在，外電路不能立即給 電容C23充電，這時，變壓器本身儲存的電能繼續給電容C23充電。 電容C22的大小可以按照直流電源功率大小合理地選擇。

對于反極式變壓器(電源電路)其工作原理如下：開始時，電流 通過二極管D22，D23，電感L21、變壓器初級線圈、給第三電容(儲 能電容)C23充電；當開關管Q21、Q22導通時，電流首先由儲能電 容C23通過變壓器初級線圈，開關管Q21、Q22放電，同時、整流后的 輸入電流向第二電容C22充電；當開關管截止時，電能通過變壓器次 級線圈向次級線路供電，同時、電容C22上的電能通過第一二極管、 變壓器初級線圈、第二二極管向儲能電容C23充電；由于第二電容 C22的容量較小，第二電容上的電能很快用完，因為電感L21的存在， 外電路不能立即給電容C23充電，這時，變壓器的存有的電能繼續給 電容C23充電。電容C22的大小可以按照直流電源功率大小合理地選 擇。

圖2的具體線路接法如下，