[實用新型]一種導通時間調整電路及SEPIC功率因數(shù)校正變換器

有效

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• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN207135002U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 閻鐵生;楊坤;沈霞;曹太強;王軍;孫章;陶權保;李明洪
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/42;H02M1/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，特別涉及一種導通時間調整電路及SEPIC功率因數(shù)校正變換器。

背景技術

近年來，電力電子技術迅速發(fā)展，作為電力電子領域重要組成部分的電源技術逐漸成為應用和研究的熱點。開關電源以其效率高、功率密度高而確立了其在電源領域中的主流地位，但其通過整流器接入電網(wǎng)時會存在一個致命的弱點：功率因數(shù)較低(一般僅為0.45～0.75),且在電網(wǎng)中會產(chǎn)生大量的電流諧波和無功功率而污染電網(wǎng)。抑制開關電源產(chǎn)生諧波的方法主要有兩種：一是被動法，即采用無源濾波或有源濾波電路來旁路或消除諧波；二是主動法，即設計新一代高性能功率因數(shù)校正變換器，它具有輸入電流為正弦波、諧波含量低以及功率因數(shù)高等特點，即具有功率因數(shù)校正功能。有源功率因數(shù)校正研究的重點，主要是功率因數(shù)校正電路拓撲的研究和功率因數(shù)校正控制電路的研究。傳統(tǒng)的有源功率因數(shù)校正電路一般采用Boost-升壓拓撲，這是因為Boost具有控制容易、驅動簡單以及功率因數(shù)可以接近于1，但是Boost功率因數(shù)校正變換器有輸出電壓高的缺點。而Buck-降壓拓撲實現(xiàn)PFC時，由于當輸入電壓低于輸出電壓時，不傳遞能量，輸入電流為0，交越失真嚴重。SEPIC功率因數(shù)校正變換器在整個工頻周期內都可以傳遞能量，功率因數(shù)和總諧波畸變都優(yōu)于Buck變換器，并且既可以實現(xiàn)升壓、又可以實現(xiàn)降壓，因此SEPIC功率因數(shù)校正變換器被廣大學者和工程師關注。SEPIC功率因數(shù)校正器通常有連續(xù)導電模式、斷續(xù)導電模式和臨界導電模式三種工作模式，中小功率應用場合通常使用斷續(xù)導電模式和臨界導電模式。斷續(xù)導電模式SEPIC功率因數(shù)校正器可以獲得單位功率因數(shù)，但是其峰值電流很大，使開關管的導通損耗增大并影響變換器效率。傳統(tǒng)的臨界導電模式SEPIC功率因數(shù)校正變換器，其控制方式如圖1所示，雖然效率比斷續(xù)模式SEPIC功率因數(shù)校正器高，但是不能獲得單位功率因數(shù)，功率因數(shù)和總諧波畸變都比斷續(xù)模式SEPIC功率因數(shù)校正器差，導致輸入電流不是理想正弦波，如圖2所示。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種導通時間調整電路及SEPIC功率因數(shù)校正變換器，使功率因數(shù)校正變換器的輸入電流接近理想正弦波，從而進一步的提高了功率因數(shù)校正變換器的功率因數(shù)，降低總諧波畸變。其具體方案如下：

一種導通時間調整電路，包括運算放大電路和乘法器；其中，所述運算放大電路包括第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻和第九電阻；其中，所述第一運算放大器的正向輸入端、所述第八電阻的一端和所述第九電阻的一端相互連接，所述第八電阻的另一端與功率因數(shù)校正變換器的輸出端相連，所述第一運算放大器的輸出端、負向輸入端、所述第六電阻的一端和所述乘法器的第二輸入端相互連接，所述第六電阻的另一端、所述第七電阻的一端、所述第三運算放大器的正向輸入端和所述第五電阻的一端相互連接，所述第五電阻的另一端與所述第二運算放大器的輸出端和負向輸入端相互連接，所述第二運算放大器的正向輸入端、所述第二電阻的一端和所述第一電阻的一端相互連接，所述第一電阻的另一端與所述功率因數(shù)校正變換器的整流輸入電壓正端相連，所述第三運算放大器的負向輸入端、所述第三電阻的一端和所述第四電阻的一端相互連接，所述第三運算放大器的輸出端、所述乘法器的第三輸入端和所述第三電阻的另一端相互連接，所述乘法器的第一輸入端與所述功率因數(shù)校正變換器的誤差放大器電路的輸出端相連，所述乘法器的輸出端與所述功率因數(shù)校正變換器的PWM產(chǎn)生電路的第一輸入端相連，所述第七電阻的另一端、所述第二電阻的另一端、所述第九電阻的另一端和所述第四電阻的另一端接地；

其中，所述乘法器用于利用導通計算公式計算出導通時間控制信號；

所述導通計算公式為：

式中，v_comp表示所述誤差放大器電路輸出的誤差信號，v_y表示所述第一運算放大器的輸出電壓，v_z表示所述第三運算放大器的輸出電壓。

可選的，所述第二電阻的阻值為所述第四電阻的兩倍，所述第二電阻的阻值、所述第三電阻的阻值、所述第五電阻的阻值、所述第六電阻的阻值和所述第七電阻的阻值均相等，所述第一電阻與所述第二電阻的比值等于所述第八電阻與所述第九電阻的比值。