[實用新型]一種分段式有源功率因數校正的控制系統

有效

• 申請號: 201320836925.0
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203691225U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 周锎;楊浩然;李東波;陳鴻濤;王顯坤
• 申請（專利權）人: 天津光電惠高電子有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

技術領域

本實用新型涉及電力電子領域，尤其涉及一種分段式有源功率因數校正的控制系統。

背景技術

第五代開關電源技術提出了功率因數校正（PFC）和EMC（電磁兼容性）諧波的要求，使得APFC（有源功率因數校正）技術得到了快速的應用。APFC是將電源輸入端口的不同交流電平轉化為高壓直流電平，供后續DC/DC電路使用。第五代開關電源要求輸入85VAC~265VAC的寬電源，但只輸出單一直流電壓（如370V），其會造成低壓輸入時的電路轉換效率偏低。為此現有技術中提出了分段式APFC，來提高電路轉換效率。

發明人在實現本實用新型的過程中，發現現有技術中至少存在以下缺點和不足：

現有技術中的分段式APFC的電路原理及結構復雜，對使用人員的要求較高，限制了實際應用中的范圍；且可靠性較低，降低了產品的安全性。?

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種分段式有源功率因數校正的控制系統，該控制系統簡化了電路的復雜性，提高了產品的安全性，適合于第五代開關電源系統的設計，實用新型為實現上述目的，所采用的技術方案是：一種分段式有源功率因數校正的控制系統，其特征在于：控制系統電路連接為，整流橋BD1的交流輸入端1腳、3腳接交流電AC，整流橋BD1的直流輸出端正極2腳接電阻R2、電阻R5、電阻R7、電容C1的一端及主開關管Q1的源極，整流橋BD1的直流輸出端負極4腳接電阻R1的一端、升壓電感L1的2引腳，升壓電感L1的1引腳通過電阻R3接控制芯片U1的電流檢測端IDET，4引腳接地，3引腳一路接主開關管Q1的漏極，另一路通過整流二極管D1接電解電容C1、電阻R4、電阻R6的一端，控制芯片U1的電壓檢測端VDET接電阻R1、電阻R2的另一端，輸出端OUT接主開關管Q1的柵極，反饋端VFB接多路復用器U2的模擬輸出端D，多路復用器U2的?模擬輸入端S1接電阻R4、電阻R5的另一端，多路復用器U2的?模擬輸入端S2接電阻R6、電阻R7的另一端，電阻R8、電阻R9串聯后接交流電AC，電阻R8、電阻R9之間的串聯端接有效值芯片電路U3的?輸入端IN，有效值芯片電路U3的輸出端OUT接電壓比較器U4的反相輸入端，電壓比較器U4的同相輸入端接電阻R10、電阻R11的一端，電阻R10的另一端接參考電壓VREF，電阻R11的另一端接電壓比較器U4的輸出端及多路復用器U2的選通端C。

本實用新型的有益效果是：該控制系統通過分壓比的改變，從而改變電壓反饋值，達到調控控制芯片占空比的值，達到輸出電壓根據輸入電壓的大小形成分段的目的，即實現了當輸入電壓比較高時輸出電壓也比較高；輸入電壓比較低時輸出電壓也比較低，實現了分段式APFC。該控制系統結構簡單、可靠性高，支持APFC專用芯片或可編程控制器在APFC系統中的使用，且該控制系統可靠性較高，提高了產品的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖；

圖2為本實用新型的控制系統的流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1，一種分段式有源功率因數校正的控制系統，控制系統電路連接為：控制系統接入的交流電AC經過整流橋BD1的整流后，輸出整流波至電阻R1、電阻R2和升壓電感L1，電阻R1和電阻R2電連接控制芯片U1（即APFC控制IC），控制芯片U1通過電阻R3上流過的電流實現對流過升壓電感L1上電流的采樣；升壓電感L1分別電連接整流二極管D1和主開關管Q1；

控制芯片U1電連接多路復用器U2，多路復用器U2分別電連接電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7，且電阻R4并聯連接電解電容C1；

交流電AC還經過電阻R8和電阻R9接入有效值芯片電路U3，有效值芯片電路U3輸出有效電壓值至電壓比較器U4，電壓比較器U4還電連接電阻R10和電阻R11，

有效電壓值和外接的參考電壓（通過電阻R10接入電壓比較器U4）進行比較，比較結果作為多路復用器U2的選擇信號。

其中，電阻R1、電阻R2組成整流后電壓的分壓電路；

電阻R4、電阻R5組成輸出電壓的分壓電路；

電阻R6、電阻R7組成輸出電壓的另一分壓電路；

電阻R8、電阻R9組成交流輸入信號的分壓電路；

電阻R10、電阻R11和電壓比較器3組成遲滯比較器；