[發(fā)明專利]功率因數(shù)校正電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410199103.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN105099160B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王躍慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: TDK株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M1/32
• 代理公司: 北京尚誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11322
• 代理人: 楊琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功率因數(shù)校正電路。

背景技術(shù)

作為所謂升壓型功率因數(shù)校正電路的現(xiàn)有的功率因數(shù)校正電路100如圖1所示，其中整流橋101將交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，并且通過升壓電路升壓到比輸入電壓高的適當(dāng)?shù)碾妷骸Ｔ谠摴β室驍?shù)校正電路100中，當(dāng)開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，電流流經(jīng)2個(gè)二極管和1個(gè)MOS管。當(dāng)開關(guān)元件關(guān)斷時(shí)，電流流經(jīng)3個(gè)二極管。由于通過橋式整流器，所以最低限度也要通過2個(gè)二極管，二極管導(dǎo)通時(shí)的損失能量對(duì)于電源全體的轉(zhuǎn)換效率來說是不能忽視的。

另外，電源接入時(shí)浪涌電流較大會(huì)成為問題，因此需要抑制浪涌電流的手段。如圖1的箭頭所示，即使MOS管關(guān)斷，由于電流流過電容值較大的電解電容，也會(huì)產(chǎn)生較大的浪涌電流。因此，輸出短路時(shí)的保護(hù)也是必要的。傳統(tǒng)的浪涌電流防止電路如圖2所示，在負(fù)載的前端加上電阻104與受控開關(guān)103并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。在電網(wǎng)電源接入時(shí)，使受控開關(guān)103關(guān)斷，從而使與該受控開關(guān)103并聯(lián)的電阻104吸收浪涌電流。經(jīng)過規(guī)定時(shí)間(例如幾十毫秒)后，使受控開關(guān)103導(dǎo)通，從而開始功率校正電路100的正常工作。但是，這樣的電路結(jié)構(gòu)需要額外的受控開關(guān)103和控制該受控開關(guān)103的控制電路，造成了電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。

另外，如圖3所示的功率因數(shù)校正電路200中，輸入的交流電流的正周期在通過二極管201的路徑中流通，開關(guān)元件203進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。輸入的交流電流的負(fù)周期在通過二極管202的路徑中流通，開關(guān)元件204進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。無論是在輸入的交流電為正周期還是負(fù)周期的流通路徑中，均采用升壓型的轉(zhuǎn)換器的形式，經(jīng)過的二極管數(shù)量減少一個(gè)，從而轉(zhuǎn)換效率較高。但是，該電路中的共模噪聲較大，而且，電網(wǎng)電壓接入時(shí)浪涌電流及輸出端短路時(shí)的安全性問題仍然存在(參照US6738274)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而作成的，其目的在于：提供一種能夠減少整流橋損耗、并且防止浪涌電流的功率因數(shù)校正電路。

本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，具備：第1電感，連接于所述交流電源的一端；以及雙向開關(guān)元件，連接于所述第1電感的另一端和所述交流電源的另一端之間，所述第1電感與負(fù)載之間，并聯(lián)連接有多個(gè)電容，所述功率因數(shù)校正電路還具備：第2電感和第3電感；以及第1整流元件和第2整流元件，所述多個(gè)電容包括第1電容和第2電容；所述第1電容的一端連接于所述第1電感的另一端以及所述雙向開關(guān)元件的一端，所述第1電容的另一端連接于所述第2電感的一端以及所述第1整流元件的一端，所述第2電感的另一端與所述交流電源的所述另一端連接，所述第2電容的一端與所述第1電容相同地連接于所述第1電感的另一端以及所述雙向開關(guān)元件的一端，所述第2電容的另一端連接于所述第3電感的一端以及所述第2整流元件的一端，所述第2整流元件的另一端與所述交流電源的所述另一端連接，所述第1整流元件的另一端以及所述第3電感的另一端共同連接于所述負(fù)載的一端，所述第2整流元件的另一端與所述第2電感的另一端共同連接于所述負(fù)載的另一端。

根據(jù)上述本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，能夠在減少二極管損耗的同時(shí)，能夠防止浪涌電流。

另外，本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路中，可選地，所述雙向開關(guān)元件包括：第1開關(guān)元件，連接于所述第1電感的另一端側(cè)；以及第2開關(guān)元件，具有與所述第1開關(guān)元件串聯(lián)且極性相反地連接的一端，和與所述交流電源的另一端連接的另一端。由此，能夠使用MOS-FET作為各個(gè)開關(guān)元件，在減少二極管損耗的同時(shí)，能夠防止浪涌電流。

另外，本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路中，可選地，所述第1開關(guān)元件和所述第2開關(guān)元件為MOS-FET。由此，能夠制成功耗低的功率因數(shù)校正電路。

另外，本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路中，所述第1電感、所述第2電感以及所述第3電感中的至少兩者以上互相電磁耦合。由此，能夠節(jié)省線圈材料和元件個(gè)數(shù)，并能夠減小體積。

另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種電源裝置，其特征在于，具備將來自交流電源的交流輸入整流而輸出直流電壓的上述任意一種功率因數(shù)校正電路。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，不僅能夠減少整流橋損耗、并且能夠防止浪涌電流。

附圖說明

圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的一種功率因數(shù)校正電路100的電路圖。

圖2是表示在圖1所示的功率因數(shù)校正電路100加上浪涌防止電路的電路圖。

圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的另一種功率因數(shù)校正電路200的電路圖。

圖4是本發(fā)明所涉及的功率因數(shù)校正電路1的電路圖。