[發明專利]一種提高PFC電路動態響應速度的電路及方法

有效

• 申請號: 201010526329.3
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102457175A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 徐迎春;葛良安;邵楊鈞
• 申請（專利權）人: 英飛特電子（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術領域

本發明涉及功率因數校正(PFC，Power?factor?correction)電路技術領域，特別涉及一種提高PFC電路動態響應速度的電路及方法。

背景技術

通常PFC電路進行穩壓控制時，為了實現高功率因數，電壓環的帶寬的截止頻率一般小于交流電網頻率(50Hz或60Hz)。

參見圖1，該圖為現有技術中的PFC主電路拓撲的控制框圖。

圖1所示的PFC主電路為Boost電路。PFC母線輸出電壓經過由電阻R1和R2組成的反饋電路作用于電壓環101。電壓環101的輸出信號和輸入電壓Vdc相乘后，作為電流比較器102的參考信號。電流比較器102的輸出信號和鋸齒波比較后的輸出信號經過RS觸發器作為開關管S的控制信號。

圖1中的電壓環的帶寬的截止頻率一般設計在10Hz～20Hz。由于電壓環101的帶寬低，則導致PFC電路對負載和輸入跳變等動態過程的響應速度慢，這樣將造成輸出電壓過沖或跌落幅值較大，對PFC電路輸出的后級負載造成不利影響，造成后級電路不能正常工作，甚至損壞。

現有技術中提供了一種解決圖1中所示的PFC電路動態響應速度慢的問題。參見圖2，該圖為艾默生網絡能源系統有限公司提供的功率因素校正器的電壓動態調整電路(中國公開號CN101064432A)。

該電壓動態調整電路的輸入端Vpfc為PFC電路的母線電壓，輸出端Vfeed連接電壓環的輸入端。穩態時，Vfeed電壓被電壓環的運放穩定在基準電壓Vref上保持不變。當PFC電壓出現過沖或欠壓時，V5會立刻被升高或降低，使得V5和Vfeed之間的壓差超過D1的導通壓降，D1導通。由V5經過由R5和R6并聯組成的小阻抗電路(R6遠小于R5)注入Vfeed的電流明顯增大，這樣將加快PFC電壓的調整。

但是圖2所示的電壓動態調整電路存在以下缺點：該電壓動態調整電路的動作電壓由二極管的導通閾值和電壓環的參考電壓共同決定，而二極管的導通閾值受外界影響較大，例如溫漂、通態電流的大小等因素最終將造成電壓動態調整電路的動作時刻難以確定而造成較大的離散性。例如，PFC電路穩態工作時，該電壓動態調整電路也可能動作；或者動態時，動作時間太慢。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高PFC電路動態響應速度的電路及方法，能夠使PFC電壓出現過沖或欠壓時，快速地響應，將PFC電壓拉回正常范圍。

本發明提供一種提高PFC電路動態響應速度的電路，包括：高壓檢測模塊、低壓檢測模塊和加速模塊；

所述高壓檢測模塊，用于檢測PFC母線輸出電壓的最大值大于預定上限值時，觸發所述加速模塊導通；

所述低壓檢測模塊，用于檢測PFC母線輸出電壓的最小值小于預定下限值時；觸發所述加速模塊導通；

所述加速模塊包括串聯的加速電容和加速電阻；所述加速模塊連接在PFC母線輸出電壓的輸出端和PFC控制電路中的電壓環的反饋信號端之間，用于為電壓環增加一個極點和一個零點。

優選地，所述低壓檢測模塊包括第一穩壓管，所述加速模塊與第一穩壓管串聯后連接在PFC母線輸出電壓的輸出端和PFC控制電路中的電壓環的反饋信號端之間。

優選地，所述高壓檢測模塊包括第二穩壓管，所述加速模塊與第二穩壓管串聯后連接在PFC母線輸出電壓的輸出端和PFC控制電路中的電壓環的反饋信號端之間。

優選地，所述第一穩壓管和第二穩壓管串聯，所述加速模塊通過串聯的第一穩壓管和第二穩壓管連接在PFC母線輸出電壓的輸出端和PFC控制電路中的電壓環的反饋信號端之間。

優選地，所述PFC主電路為Boost電路、Buck電路或Flyback電路。

本發明還提供一種提高PFC電路動態響應速度的方法，包括以下步驟：

檢測PFC母線輸出電壓的最大值大于預定上限值時，觸發所述加速模塊導通；

檢測PFC母線輸出電壓的最小值小于預定下限值時；觸發所述加速模塊導通；

所述加速模塊包括串聯的加速電容和加速電阻；所述加速模塊連接在PFC母線輸出電壓的輸出端和PFC控制電路中的電壓環的反饋信號端之間，用于為電壓環增加一個極點和一個零點。

優選地，所述檢測PFC母線輸出電壓的最大值大于預定上限值時，觸發所述加速模塊導通；具體為：

所述加速模塊與第二穩壓管串聯后連接在所述PFC母線輸出電壓的輸出端和PFC控制電路中的電壓環的反饋信號端之間。