[發明專利]功率因數校正電路

有效

• 申請號: 201410199103.5
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN105099160B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 王躍慶
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/32
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 楊琦

技術領域

本發明涉及一種功率因數校正電路。

背景技術

作為所謂升壓型功率因數校正電路的現有的功率因數校正電路100如圖1所示，其中整流橋101將交流輸入電壓轉換成直流電壓，并且通過升壓電路升壓到比輸入電壓高的適當的電壓。在該功率因數校正電路100中，當開關元件導通時，電流流經2個二極管和1個MOS管。當開關元件關斷時，電流流經3個二極管。由于通過橋式整流器，所以最低限度也要通過2個二極管，二極管導通時的損失能量對于電源全體的轉換效率來說是不能忽視的。

另外，電源接入時浪涌電流較大會成為問題，因此需要抑制浪涌電流的手段。如圖1的箭頭所示，即使MOS管關斷，由于電流流過電容值較大的電解電容，也會產生較大的浪涌電流。因此，輸出短路時的保護也是必要的。傳統的浪涌電流防止電路如圖2所示，在負載的前端加上電阻104與受控開關103并聯的結構。在電網電源接入時，使受控開關103關斷，從而使與該受控開關103并聯的電阻104吸收浪涌電流。經過規定時間(例如幾十毫秒)后，使受控開關103導通，從而開始功率校正電路100的正常工作。但是，這樣的電路結構需要額外的受控開關103和控制該受控開關103的控制電路，造成了電路結構的復雜化。

另外，如圖3所示的功率因數校正電路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，開關元件203進行開關動作。輸入的交流電流的負周期在通過二極管202的路徑中流通，開關元件204進行開關動作。無論是在輸入的交流電為正周期還是負周期的流通路徑中，均采用升壓型的轉換器的形式，經過的二極管數量減少一個，從而轉換效率較高。但是，該電路中的共模噪聲較大，而且，電網電壓接入時浪涌電流及輸出端短路時的安全性問題仍然存在(參照US6738274)。

發明內容

本發明是為了解決上述技術問題而作成的，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校正電路。

本發明的功率因數校正電路，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電感與負載之間，并聯連接有多個電容，所述功率因數校正電路還具備：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載的另一端。

根據上述本發明的功率因數校正電路，能夠在減少二極管損耗的同時，能夠防止浪涌電流。

另外，本發明的功率因數校正電路中，可選地，所述雙向開關元件包括：第1開關元件，連接于所述第1電感的另一端側；以及第2開關元件，具有與所述第1開關元件串聯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作為各個開關元件，在減少二極管損耗的同時，能夠防止浪涌電流。

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

另外，本發明的功率因數校正電路中，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，能夠節省線圈材料和元件個數，并能夠減小體積。

另外，本發明的另一個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校正電路。

發明的效果

根據本發明的功率因數校正電路，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是表示現有技術的一種功率因數校正電路100的電路圖。

圖2是表示在圖1所示的功率因數校正電路100加上浪涌防止電路的電路圖。

圖3是表示現有技術的另一種功率因數校正電路200的電路圖。

圖4是本發明所涉及的功率因數校正電路1的電路圖。