[實用新型]一種帶無源功率因數校正電路的半橋軟開關電源

無效

• 申請號: 201020110693.7
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN201726326U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 董振隆
• 申請（專利權）人: 北京加維通訊電子技術有限公司
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M3/155;H02M1/42
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及電源技術領域，具體地說是一種帶無源功率因數校正電路的半橋軟開關電源。

背景技術

目前，在電源技術領域中，相關的國際規范對于電源能效要求越來越高，例如，EPA(Environmental?Protection?Agency，美國環保署)制定的并于2008年11月1日開始生效的EPA2.0版規范，將大于49瓦的外部電源的效率從EPA1.0版的0.84提高到0.87；已于2009年7月1日開始生效的EPA5.0版規范，要求內部電源在50％負載下的效率要大于85％。

按國際規范EN61000-3-2對電源輸入諧波失真要求，大于100瓦的電源輸入功率因數不得低于0.9。為滿足此項要求，現在的開關電源都單獨增加一級功率因數校正電路，其特點是有單獨的控制芯片IC，及其相應的有源開關器件和升壓電感，此方法被稱作APFC(Active?Power?Factor?Correction，有源功率因數校正)，可以將輸入功率因數提高到0.99甚至更高。其缺點除了成本偏高外，還由于其開關頻率通常在100KHz左右，使得過高的開關損耗降低了整機效率。

顯然，若要同時滿足上述兩項國際規范要求是很難的。假定APFC級和其后的DC/DC變換級效率均高達92％，則整機效率也才只有0.846，所以到目前為止，還沒有真正可以同時滿足上述兩項國際規范要求的帶有PPFC(Passive?power?factor?correction，無源功率因數校正)的開關電源。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶有PPFC電路的半橋軟開關電源，在滿足功率因數必須大于0.9的相應國際規范要求的條件下，適當降低對功率因數校正電路的要求，來滿足開關電源整體效率能滿足相應的國際規范要求，達到簡化電路、降低成本、降低開關損耗、提高可靠性的目的。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種帶無源功率因數校正電路的半橋軟開關電源，包括電源輸入濾波電路，市電輸入整流器，無源功率因數校正電路，DC/DC開關變換級；所述電源輸入濾波電路的輸出端與市電輸入整流器的輸入端電連接，市電輸入整流器的輸出端與DC/DC開關變換級的輸入端電連接；所述無源功率因數校正電路包括儲能電容C1、充電支路和放電支路；所述儲能電容C1的正極與市電輸入整流器的正極輸出端和DC/DC開關變換級的正極輸入端電連接；所述充電支路與放電支路并聯，所述儲能電容C1的負極與充電支路和放電支路的一個結點電連接，充電支路和放電支路的另一個結點與市電輸入整流器(2)的負極輸出端和DC/DC開關變換級(4)的負極輸入端的結點電連接。

本實用新型的有益效果是：在滿足功率因數必須大于0.9的相應國際規范要求的條件下，適當地降低對功率因數校正電路的要求，從而滿足開關電源整體效率能滿足相應的國際規范要求，使電路簡化、成本降低，并且降低了開關損耗、提高了開關電源的可靠性。

所述充電支路可以采用如下結構：其包括二極管D2、可控開關器件Sch；二極管D2的正極與儲能電容C1的負極電連接；二極管D2的負極與可控開關器件Sch除控制極g1外的一個極電連接；可控開關器件Sch除控制極g1外的另一個極與市電輸入整流器的負極輸出端和DC/DC開關變換級的負極輸入端電連接。

可控開關器件Sch可以選用N-MOSFET(N-type?Metal?OxideSemiconductor?Field?Effect?Transistor，N型半導體場效應晶體管)，N-MOSFET的漏極與二極管D2的負極電連接，N-MOSFET的源極與市電輸入整流器的負極輸出端和DC/DC開關變換級的負極輸入端電連接，N-MOSFET的柵極為控制極g1。

所述放電支路可以采用如下結構：其包括二極管D1、繞組Na、可控開關器件Sdi；二極管D1的負極與儲能電容C1的負極電連接，二極管D1的正極與繞組Na的一端電連接；繞組Na的另一端與可控開關器件Sdi的除控制極g2外一個極電連接；可控開關器件Sdi除控制極g2外的另一個極與市電輸入整流器的負極輸出端和DC/DC開關變換級的負極輸入端電連接。

可選擇DC/DC開關變換級中主變壓器的輔助繞組作為繞組Na。