[發明專利]一種帶故障檢測功能的有源功率因數校正電路

在審

• 申請號: 201410229543.0
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103997199A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 趙艷飛;徐高杰;趙艷
• 申請（專利權）人: 合肥華耀電子工業有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;G01R19/165
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

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技術領域

????本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種帶故障檢測功能的有源功率因數校正電路。

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背景技術

近年來，開關電源以其成本低、效率高、體積小、重量輕等諸多優勢獲得迅速發展，其應用也遍布人們的日常生活，工業生產以及軍用設備等領域。然而，開關電源也有其不足之處，如采用傳統非控整流方式的開關電源，其功率因數極低，諧波含量很高，給電力系統帶來了嚴重的諧波污染。較大的諧波污染，不僅會對其它用電設備的正常運行產生影響，還可能會導致用電安全隱患。為此，國際電工委員會在90年代初就制定了IEC1000-3-2標準，嚴格限定設備的功率因數必須接近于1。有源功率因數校正電路可以有效治理電網諧波污染，同時又可以提高開關電源的效率。但目前所采用的有源功率因數校正電路，具有電路復雜，維修檢測不方便，抗干擾能力弱等缺點。

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發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種帶故障檢測功能的有源功率因數校正電路，該電路簡單，濾波效果好、抗干擾能力強、提高了用電的功率因數、減小了對電力系統的諧波污染。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

????一種帶故障檢測功能的有源功率因數校正電路，包括EMI濾波電路、整流橋、BOOST有源PFC電路、輔助電源和PFC控制電路，所述EMI濾波電路的輸入端與市電相連，其輸出端與整流橋的輸入端相連，整流橋的直流輸出端與BOOST有源PFC電路的輸入端相連，BOOST有源PFC電路的輸出端外接負載，所述輔助電源的輸入端與EMI濾波電路的輸出端、整流橋的交流輸入端相連，輔助電源的輸出端與PFC控制電路的供電端相連，PFC控制電路的驅動輸出端與BOOST有源PFC電路相連。

???所述BOOST有源PFC控制電路包括控制器、電壓采樣電路和故障檢測電路，所述電壓采樣電路由第一電阻和第二電阻組成；故障檢測電路通過第一電阻與控制器的連接，第一電阻與控制器之間的節點通過第二電阻接地。

????所述故障檢測電路是由光電耦合器、兩個電容、精密調節器和多個電阻組成；第三電阻的一端與第一電阻相連，另一端通過兩個相互并聯的第四電阻和第一電容接地；精密調節器的陽極和參考端分別連接在第一電容的接地端和另一端，其陰極依次通過第二電容、第五電阻與電源高電平連接，第六電阻并聯在第二電容兩端；光電耦合器的正向輸入端連接在第五電阻與第六電阻之間，其反向輸入端與精密調節器的陰極相連。

????所述控制器采用ICE1PCS02G芯片。

本發明的有益效果是：本發明提出的有源功率因數校正電路，其性能優越、調試簡單、工作可靠并且保護功能齊全。通過應用有源功率因數校正電路，不但使輸入儲能電容器的容量減少了一半，而且還調整了系統的穩定性，當負載發生變化或輸入電壓在允許范圍發生變化時，均不會影響直流回路的穩定性。除此之外，PFC控制電路中的故障檢測電路對后級電路的可靠運行也提供了重要保障，使得整個電源的可靠性大大增強。

附圖說明

圖1為本發明的電路框圖；

圖2為本發明的EMI濾波電路；

圖3為本發明BOOST有源PFC電路；

圖4為本發明PFC控制電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述。

?一種帶故障檢測功能的有源功率因數校正電路，包括EMI濾波電路、整流橋、BOOST有源PFC電路、輔助電源和PFC控制電路，所述EMI濾波電路的輸入端與市電相連，其輸出端與整流橋的輸入端相連，整流橋的直流輸出端與Boost有源PFC電路的輸入端相連，Boost有源PFC電路的輸出端外接負載，輔助電源的輸入端與EMI濾波電路的輸出端、整流橋電路的交流輸入端相連，輔助電源的輸出端與PFC控制電路的供電端相連，PFC控制電路的驅動輸出端與Boost有源PFC電路相連，Boost有源PFC電路的輸出端可接DC/DC變換電路或其他負載電路。市電通過EMI濾波電路進行濾波，濾波后的市電通過整流橋將交流電轉換成直流電，并通過Boost有源PFC電路和PFC控制電路實現功率因數校正，有源PFC控制電路對輸入電壓和輸入電流進行采樣，使輸入電流跟隨輸入電壓，從而實現功率因數校正目的，其中輔助電源主要用于給PFC控制電路供電。