[發明專利]用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路

有效

• 申請號: 201310391104.5
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103412181A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 吳寧
• 申請（專利權）人: 南京埃科孚電子科技有限公司
• 主分類號: G01R19/175
• 分類號: G01R19/175
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王劍

技術領域

本發明涉及一種電感電流過零檢測電路，特別是涉及一種用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路。

背景技術

近年來，開關電源由于其高效率和低成本在各個領域得到了廣泛應用,而傳統的開關電源的大量使用又給電網帶來諧波和無功損耗,造成電網污染。功率因數校正(PFC)技術是減小開關電源對電網造成的諧波污染,提高用電效率的一項有力措施。開關電源的功率因數是衡量其性能的一項重要指標,而提高功率因數最根本和最有效的途徑就是采用有源功率因數校正技術。隨著對開關電源性能指標要求的不斷提高,這一技術得到了廣泛的實際應用。升壓型功率因數校正由于其拓撲結構簡單，方便對電流進行控制，可以在一定輸入電壓范圍內保持較高的功率因素，因而常作為一種優選的拓撲結構。其中，當升壓型功率因數校正電路工作在電感電流臨界導通模式下時，系統需要在電感電流為零時立即重啟功率開關管，所以系統中必須有電感電流過零檢測電路。

但是，傳統的電感電流過零檢測電路（如圖1所示）需要通過增加一個輔助繞組和電阻R5來采樣電感電流，同時為了實現過流保護（OCP），圖1中的電流檢測電路還需要增加一個電阻R6來采樣功率開關管M2的導通峰值電流。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路，該檢測電路無需增加額外的采樣輔助繞組和電阻即可在升壓型功率因數校正電路中實現電感電流過零檢測和過流保護功能。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路，該電路包括：第一開關，所述第一開關包括第一柵極、第一終端和第二終端；所述第二開關，所述第二開關包括第二柵極、第三終端和第四終端；第三開關，所述第三開關包括第三柵極、第五終端和第六終端；第一晶體管，所述第一晶體管包括第四柵極、第七終端和第八終端；第一電容；第二電容；第一電壓轉電流電路；第二電壓轉電流電路；反相器；乘2電路；比較器；觸發器；其中，外部輸入電壓分壓信號經第一電壓轉電流電路轉換成電流傳送至所述第一終端，同時，所述外部輸入電壓分壓信號與輸出電壓分壓信號合并后經第二電壓轉電流電路轉換成電流傳送至所述第三終端，所述第一柵極接收外部功率管的柵極驅動信號，所述第一柵極與所述反相器的輸入端連接，所述反相器的輸出端連接至所述第二柵極，所述第二終端和第四終端合并后分別與所述比較器的正輸入端和乘2電路的輸入端連接，所述乘2電路的輸出端與所述第五終端連接，所述第六終端分別與所述比較器的負輸入端和第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端接地，所述第三柵極接收所述外部輸入電壓分壓信號，所述比較器的輸出端與觸發器的S端連接，所述觸發器的R端和第四柵極同時接收外部時鐘信號，所述觸發器的Q端對外輸出電感電流過零信號，所述第二終端和第四終端合并后分別與所述第七終端和第一電容的一端連接，所述第一電容的另一端和第八終端接地。

作為一種優選技術方案，所述的用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路中，所述第一晶體管為N型場效應管。

作為另一種優選技術方案，所述的用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路中，所述第一開關、第二開關和第三開關均為晶體管。

本發明的優點是，本發明與傳統的電感電流過零檢測電路相比至少具備以下三個優點：1.不需要通過增加輔助繞組和采樣電阻來實現電感電流過零檢測，減小了系統體積和降低了生產成本；2.不需要通過增加功率開關管電流采樣電阻來實現過流保護(OCP)，提供了系統的效率；3.可以顯著提升電路系統的功率因數。

附圖說明

圖1為包含傳統的電感電流過零檢測電路的升壓型功率因數校正電路的電路圖；

圖2為包含本發明的電感電流過零檢測電路的升壓型功率因數校正電路的電路圖；

圖3為圖2所示電路的時序圖；

圖4為本發明用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路的電路圖；

圖5為本發明用于升壓型功率因數校正的電感電流過零檢測電路的時序圖。

具體實施方式

為進一步揭示本發明的技術方案，茲結合附圖詳細說明本發明的實施方式：