[發(fā)明專利]一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)型負(fù)載的高功率因數(shù)填谷電路及開關(guān)電源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410276022.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN104022636A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊曉丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 熊曉丹
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M3/155;H05B37/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)型負(fù)載的高功率因數(shù)填谷電路及開關(guān)電源。

背景技術(shù)

在當(dāng)前的電源變換領(lǐng)域，開關(guān)電源因其高效率、小體積的優(yōu)點(diǎn)在國(guó)民行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。對(duì)市電AC/DC開關(guān)電源而言，根據(jù)各個(gè)國(guó)家規(guī)范規(guī)定，一般都需要加入功率因數(shù)校正(PFC，Power?Factor?Correction)，以提高用電設(shè)備的功率因數(shù)，降低設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。

當(dāng)前的功率因數(shù)校正主要有兩種：有源功率因數(shù)校正和無(wú)源功率因數(shù)校正。有源功率因數(shù)校正是高性能開關(guān)電源采用的主要方法，其具有高功率因數(shù)(大于0.98)和低諧波含量(小于10％)的特點(diǎn)，但其需要專用芯片，成本較高，在中小功率開關(guān)電源中應(yīng)用較少。無(wú)源功率因數(shù)校正雖然有功率因數(shù)低的缺點(diǎn)，但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高而常用在一些小功率產(chǎn)品中(如節(jié)能燈、LED照明等)。圖1所示的無(wú)源填谷電路是現(xiàn)有技術(shù)中常用的無(wú)源功率因數(shù)校正電路，其特點(diǎn)是二極管D1、D2、D3與儲(chǔ)能電容C1和C2組成的電路具有串聯(lián)充電、并聯(lián)放電的特點(diǎn)，增大了整流橋的導(dǎo)通角，從而提高了功率因數(shù)。中國(guó)申請(qǐng)專利CN201310277987.7“一種有源控制的填谷電路及其控制方法”對(duì)此電路工作特點(diǎn)有詳細(xì)的描述。

這種無(wú)源填谷電路的輸出電壓最低值為交流電壓峰值的一半，不具有調(diào)整性，應(yīng)用受到限制，功率因數(shù)不高，一般小于0.9。當(dāng)然也可以采用多級(jí)擴(kuò)展的方式，不過這時(shí)元器件數(shù)目會(huì)大大增加，成本也相應(yīng)增加，實(shí)際應(yīng)用中幾乎不采用。

綜上，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)型負(fù)載的高功率因數(shù)填谷電路，既具有無(wú)源PFC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本的特點(diǎn)，又有高功率因數(shù)的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)型負(fù)載的高功率因數(shù)填谷電路及開關(guān)電源，具有無(wú)源PFC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，并且具有較高的功率因數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)型負(fù)載的高功率因數(shù)填谷電路，包括：第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一電感和第一電容；

所述高功率因數(shù)填谷電路包括三個(gè)端口；所述第一開關(guān)管的第一端為該填谷電路的第一端口；

所述第一開關(guān)管的第一端連接脈動(dòng)直流電源的正輸出端，所述第一開關(guān)管的第二端連接第一節(jié)點(diǎn)；

所述第二開關(guān)管的第一端連接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第二開關(guān)管的第二端連接所述脈動(dòng)直流電源的負(fù)輸出端；所述第二開關(guān)管的第二端為該填谷電路的第二端口；

所述第一電感的第一端連接所述脈動(dòng)直流電源的正輸出端，所述第一電感的第二端連接第二節(jié)點(diǎn)；所述第二節(jié)點(diǎn)為該填谷電路的第三端口；

所述第一電容的第一端連接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第一電容的第二端連接所述第二節(jié)點(diǎn)；

所述第二端口和第三端口之間連接開關(guān)型負(fù)載，所述開關(guān)型負(fù)載為負(fù)載和開關(guān)串聯(lián)。

優(yōu)選地，所述第一電容為陶瓷電容。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管均為不可控的二極管，分別為第一二極管和第二二極管；

所述第一二極管的陰極連接脈動(dòng)直流電源的正輸出端，所述第一二極管的陽(yáng)極連接第一節(jié)點(diǎn)；

所述第二二極管的陰極連接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第二二極管的陽(yáng)極連接所述脈動(dòng)直流電源的負(fù)輸出端。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管均為可控的MOS管，分別為第一MOS管和第二MOS管。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)型負(fù)載的高功率因數(shù)填谷電路，包括：第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一電感和第一電容；

所述高功率因數(shù)填谷電路包括三個(gè)端口；所述第一開關(guān)管的第一端為該填谷電路的第一端口；

所述第一開關(guān)管的第一端連接脈動(dòng)直流電源的正輸出端，所述第一開關(guān)管的第二端連接第一節(jié)點(diǎn)；

所述第二開關(guān)管的第一端連接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第二開關(guān)管的第二端連接所述脈動(dòng)直流電源的負(fù)輸出端；所述第二開關(guān)管的第二端為該填谷電路的第二端口；

所述第一電感的第一端連接所述第二開關(guān)管的第二端，所述第一電感的第二端連接第二節(jié)點(diǎn)；所述第二節(jié)點(diǎn)為該填谷電路的第三端口；

所述第一電容的第一端連接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第一電容的第二端連接所述第二節(jié)點(diǎn)；

所述第一端口和第三端口之間連接開關(guān)型負(fù)載，所述開關(guān)型負(fù)載為負(fù)載和開關(guān)串聯(lián)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種開關(guān)電源，包括：整流器、高功率因數(shù)填谷電路和開關(guān)；

所述整流器的輸入端連接交流電源，用于將所述交流電源的交流電整流為脈動(dòng)直流電作為脈動(dòng)直流電源；

所述高功率因數(shù)填谷電路包括：第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一電感和第一電容；