[實用新型]一種寬范圍輸入具有PFC的AC/DC電源轉換器

有效

• 申請號: 201320715738.7
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN203537248U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳坤
• 申請（專利權）人: 航天長峰朝陽電源有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/00;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

技術領域

本實用新型涉及一種電源轉換器，具體涉及一種寬范圍輸入具有PFC的AC/DC電源轉換器。

背景技術

電源轉換器猶如人體的心臟，是所有電設備的動力，但電源卻不像心臟那樣形式單一，標志電源特性的參數有功率、電壓、頻率、噪聲及帶載時參數變化等等。一般電力（如市電）要經過轉換才能符合使用的要求，特別是近些年來國內外各種電力設備交流的日益頻繁，為適合各國AC輸入標準及節能環保的要求，提出了寬范圍輸入并對轉換效率提出更高的需求，傳統電源已經滿足不了這些要求。針對上述問題，電源設計引入了寬范圍輸入及PFC技術。

PFC的英文全稱為“Power?Factor?Correction”，意思是“功率因數校正”，功率因數指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當功率因素值越大，代表其電力利用率越高。AC/DC電源轉換器是一種電容輸入型電路，其電流和電壓之間的相位差會造成交換功率的損失，此時便需要PFC電路提高功率因數。目前的PFC有兩種，一種為被動式PFC（也稱無源PFC）和主動式PFC（也稱有源式PFC）。

無源PFC一般采用電感補償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數，但無源PFC的功率因數不是很高，只能達到0.7-0.8；有源PFC由電感電容及電子元器件組成，體積小，可以達到很高的功率因數，但成本要高出無源PFC一些。當歐洲EN的諧波規范越來越嚴格時，電感量產的質量需提升，而生產難度將提高。重量增加使電源供應器在運輸過程有損壞的風險。如電源內部結構固定不正確，容易產生震動噪音。當電源供應器輸出超過300瓦以上，被動式PFC在材料成本及產品性能表現上將越不具有競爭力。現在市面上采用PFC電路的電源不多，而采用有源PFC電路的更少。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種寬范圍輸入具有PFC的AC/DC電源轉換器，可以在較寬輸入電壓范圍內，均可有效提供相應供電，保證電路正常工作。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種寬范圍輸入具有PFC的AC/DC電源轉換器，包括輸入濾波網絡、輸入限浪涌電路、整流濾波電路，前級PFC電路、PWM控制電路、電壓變換電路、輸出整流濾波電路和反饋電路；其中，所述輸入濾波網絡與整流濾波電路直接連接或通過輸入限浪涌電路連接；所述整流濾波電路連接前級PFC，所述前級PFC與電壓變換電路直接連接，或通過PWM控制電路連接；所述電壓變換電路連接輸出整流濾波電路，所述輸出整流濾波電路連接反饋電路和后級負載，反饋電路將反饋信號返至PWM控制電路。

本實用新型的AC/DC電源轉換器采用PWM芯片為核心，將PFC控制、PWM控制和保護電路整合在一起，兩套電路使用同一開關頻率進行控制。

本實用新型的AC/DC電源轉換器工作原理為：輸入濾波網絡主要是將市電入口尖峰干擾濾除掉，限浪涌電流電路完成對電源啟動時輸入浪涌電流的限制，經整流濾波電路轉換為直流高的壓脈動電壓，經前級PFC電路后輸出穩定在大約DC375V左右高壓，PWM電路完成對電壓變換電路的控制，電壓變換電路進行所需低壓直流電壓及能量的傳遞，反饋網絡完成對輸出電壓的穩定度的控制經輸出整流濾波電路后為后級負載提供穩定供電。

有益效果

本實用新型的寬范圍輸入具有PFC的AC/DC電源轉換器具有的特點是：

性能優良，輸入范圍可滿足AC85-264V需求。

本實用新型的AC/DC電源轉換器針對傳統的傳統電源輸入范圍的幾個缺點，進行了全新設計和完善，從而有效的提升了電源的輸入范圍，可以滿足全球AC輸入標準，輸入范圍可滿足AC85-264V需求，在較寬輸入電壓范圍內，均可有效提供相應供電，保證電路正常工作。

電路簡潔，工作穩定。

本實用新型的AC/DC電源轉換器采用高性能PWM芯片為核心，整合轉換器有源PFC及電源變換功能，外圍器件較少，有源PFC電路中，不需要待機變壓器，電路簡潔，前級電路具有高于0.99的線路功率因數，有效提高整機效率至93%之上，并具有低損耗和高可靠等優點；有源PFC輸出DC電壓紋波很小，且呈100Hz/120Hz（工頻2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的電源不需要采用很大容量的濾波電容，輸出不隨輸入電壓波動變化，因此可獲得高度穩定的輸出電壓。

應用范圍廣