[實用新型]具有PFC功能的交流整流電路

無效

• 申請號: 201120139148.5
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN202059338U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 洪光岱
• 申請（專利權）人: 天寶電子（惠州）有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本實用新型涉及PFC?(功率因數校正）技術和交流整流技術領域，具體是指一種能夠同時實現交流整流功能和功率因數校正功能的電路。

背景技術

功率因數是衡量電器設備性能的一項重要指標。功率因數（Power?Factor）是指交流輸入有功功率(P)與輸入視在功率(S)的比值。功率因數可以衡量電力被有效利用的程度，?當功率因數值越大，代表其電力利用率越高。功率因數校正（Power?Factor?Correction）是使輸入交流電壓與輸入交流電流同相位，使輸入電流正弦化，進而讓功率因數趨近于1。

如圖1，為目前常用的一種單相交流輸入功率因數校正電路。該電路包括兩級電路結構。第一級結構是由二極管D1、D2、D3、D4組成的交流整流電路；第一級結構是由PFC控制器、電感L1、開關管Q1、電流檢測電阻R1、二極管D1、濾波電容C1組成的第二級BOOST升壓電路。當開關管Q1導通時，在交流電的正負半波，均有兩個二極管導通，兩個二極管截止，半導體總的損耗是開關管Q1的導通損耗加上兩個二極管正向導通損耗；當開關管Q1關斷時，在交流電的正負半波，均有三個二極管導通，兩個二極管截止，半導體總的損耗是三個二極管正向導通損耗。一般帶功率因數校正功能的大功率電源的整流二極管在流過大電流狀態下的正向壓降超過0.7V，可見圖1所示的現有的FPC電路的功率損失比較大，系統效率低，發熱嚴重。

為減少二極管導通時的功率損失，出現了無整流橋功率因數校正技術，圖2是現有技術中一種單周期控制的無整流橋功率因數校正電路。該電路工作原理是，開關場效應管Q1和開關場效應管Q2交替導通，在交流電的正半周，開關場效應管Q1導通、Q2關斷，交流電流經EMI濾波器、儲能電感L1、開關管Q1、電流檢測電阻、二極管D2組成的環路流通，儲能電感L1儲能；當開關場效應管Q1關斷時，二極管D3導通，電感L1的儲能經EMI濾波器、二極管D3、濾波電容C1、負載、電流檢測電阻、二極管D2、交流電網組成的環路釋放能量；在交流電的負半周開關場效應管Q2導通、Q1關斷時，交流電流經EMI濾波器、儲能電感L2、開關管Q2、電流檢測電阻、二極管D1組成的環路流通，儲能電感L2儲能；當開關場效應管Q2關斷時，二極管D4導通，電感L2的儲能經EMI濾波器、二極管D4、濾波電容C1、負載、電流檢測電阻、二極管D1、交流電網組成的環路釋放能量。可見，在交流電的正半周開關場效應管Q1導通時，有一個二極管導通，此時半導體總的損耗是開關場效應管Q1導通損耗加上一個二極管的導通損耗，在開關場效應管Q1關斷時，有二個二極管導通，此時半導體總的損耗是二個二極管導通損耗，在交流電的負半波的損耗情況和正半波的損耗類似。

圖2所示的單周期控制的無整流橋FPC電路比圖1所示的單相交流輸入的PFC電路在每個交流半波時減少了一個二極管的損耗，提高了效率，減少了發熱量，但圖2所示電路還存在以下缺點：

1、控制開關器件采用了場效應管，場效應管具有正溫度系數特性，在高溫條件下，場效應管的溝道電阻會變大，使得導通損耗增加；

2、場效應管是具有寄生體二極管的器件，在電路中，會有部分電感電流流過場效應管的寄生體二極管，使得電流檢測出現誤差，造成電流畸變，功率因數下降；

3、在控制開關場效應管導通時，至少有一個二極管導通損耗，而在控制開關場效應管關斷時，有二個二極管導通損耗，因此，二極管的導通損耗仍然比較大，仍有降低的空間；

4、當PFC控制開關器件采用場效應管時，因場效應管的溝道電阻一般在幾十豪歐以上，當工作電流達到10A以上，場效應管的導通損耗也會比較大，因此，在大工作電流的情況下，不適合用場效應管作為PFC控制開關器件。

發明內容

本實用新型需解決的技術問題是提供一種具有PFC功能的交流整流電路，該電路能夠實現：

（1）、解決作為PFC控制開關的場效應管在高溫條件下因正溫度系數而引起的導通損耗增加的問題；

（2）、解決電流檢測誤差問題；

（3）、最大限度減少功率半導體器件在流過大電流狀態下的導通損耗；

（4）、降低PFC控制開關器件在大工作電流情況下的損耗比較大的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：

提供一種具有PFC功能的交流整流電路，包括串聯于交流回路中的第一、第二同步整流管，第一、第二整流二極管，第一至第四控制開關及電流檢測電路單元。?