[實(shí)用新型]功率因數(shù)校正電路及其輸入前饋補(bǔ)償電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220742812.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN203014671U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝小高;葉美盼;吳建興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)，尤其涉及一種功率因數(shù)校正電路及其輸入前饋補(bǔ)償電路。

背景技術(shù)

由于目前大多數(shù)用電設(shè)備中存在非線性元件和儲(chǔ)能元件，因此會(huì)使輸入交流電流波形發(fā)生嚴(yán)重畸變，導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)很低。為了滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-2的諧波要求，必須在這些用電設(shè)備中加入功率因數(shù)校正（PFC）裝置。

為了抑制工頻紋波從而獲得較高的功率因數(shù)，傳統(tǒng)PFC電路的控制環(huán)路的帶寬通常設(shè)置的比較低，較低的環(huán)路帶寬會(huì)導(dǎo)致PFC電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較慢。以高功率因數(shù)LED驅(qū)動(dòng)器（恒流輸出）為例，當(dāng)輸入電壓有較大波動(dòng)時(shí)，由于調(diào)節(jié)環(huán)路的輸出電平Vcomp變化較慢，使得輸出電流Io有較大的過沖或跌落，如圖1所示，從而人眼看到的LED燈光具有較明顯的閃爍。

一些具有恒功率控制功能的PFC電路往往采用輸入電壓前饋的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)恒功率控制，并且相對(duì)輸入電壓變化時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有一定的改善，如圖2所示。主要包括：交流電壓源201、整流橋202、功率電路203、比例電路204、低通濾波器205、比例電路206、比例電路207、PWM調(diào)制器208、電流環(huán)209、乘法器210、比例電路211、電壓環(huán)212。其中，功率電路203包括電感L、二極管D、開關(guān)管M和電容C，電容C配置為和負(fù)載RL并聯(lián)。

然而圖2所示的控制電路中，其輸入電壓前饋是通過采集輸入電壓的平均值實(shí)現(xiàn)的，采集輸入電壓Vin的平均值引入的低通濾波器205降低了環(huán)路的響應(yīng)速度，因此，對(duì)輸入的動(dòng)態(tài)響應(yīng)改善有限。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種功率因數(shù)校正電路及其輸入前饋補(bǔ)償電路，能夠解決輸入電壓突變?cè)斐奢敵鲭妷夯螂娏鬏^大波動(dòng)的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種功率因數(shù)校正電路的輸入前饋補(bǔ)償電路，包括：

峰值獲取模塊，獲取輸入電壓的峰值或者反映所述輸入電壓的峰值的信號(hào)；

與所述峰值獲取模塊相連的取反電路，產(chǎn)生與所述輸入電壓的峰值變化趨勢(shì)相反的直流信號(hào)；

與所述取反電路相連的疊加電路，將所述直流信號(hào)與功率因數(shù)校正電路的控制電路中的誤差放大網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)疊加。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述輸入電壓為經(jīng)由功率因數(shù)校正電路中整流橋整流之后的電壓信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述峰值獲取模塊包括：

比例電路，接收所述輸入電壓并對(duì)其幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)；

與所述比例電路相連的峰值獲取電路，獲取幅值調(diào)節(jié)后的輸入電壓的峰值。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述峰值獲取電路包括：

偏置電壓源；

運(yùn)算放大器，其正輸入端連接所述比例電路的輸出端；

比較器，其正輸入端連接所述偏置電壓源的正輸入端，其負(fù)輸入端連接所述運(yùn)算放大器的正輸入端；

二級(jí)管，其陽(yáng)極連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，其陰極連接所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端；

第一電容，其第一端連接所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，其第二端接地；

反相器，其輸入端連接所述運(yùn)算放大器的輸出端；

前沿獲取電路，其輸入端連接所述反相器的輸出端；

第一開關(guān)，其第一端連接所述第一電容的第一端，其第二端連接所述第二電容的第二端，其控制端連接所述比較器的輸出端；

第二開關(guān)，其第一端連接所述運(yùn)算放大器的正輸入端，其控制端連接所述前沿獲取電路的輸出端；

第二電容，其第一端連接所述第二開關(guān)的第二端，其第二端接地，所述第二電容的第一端作為所述峰值獲取電路的輸出端。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述前沿獲取電路采用RC電路和邏輯電路實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述峰值獲取電路包括：

谷底時(shí)間檢測(cè)電路，其輸入端連接所述比例電路的輸出端，用于檢測(cè)所述輸入電壓的谷底時(shí)間，產(chǎn)生脈沖信號(hào)以定位所述輸入電壓的谷底時(shí)間；

延時(shí)電路，其輸入端連接所述谷底時(shí)間檢測(cè)電路的輸出端，對(duì)所述脈沖信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；

采樣保持電路，與所述比例電路和延時(shí)電路的輸出端相連，在延時(shí)后的脈沖信號(hào)控制下對(duì)幅值調(diào)節(jié)后的輸入電壓進(jìn)行采樣；

比例放大電路，其輸入端與所述采樣保持電路的輸出端相連，其輸出端作為所述峰值獲取電路的輸出端。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述采樣保持電路包括：

第三開關(guān)，其控制端連接所述延時(shí)電路的輸出端，其第一端連接所述比例電路的輸出端，其第二端連接所述比例放大電路的輸入端；

第三電容，其第一端連接所述第三開關(guān)的第二端，其第二端接地。