[實用新型]一種PFC電路

有效

• 申請號: 201921110524.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN211046756U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張從峰;楊宏
• 申請（專利權）人: 南京博德新能源技術有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/12
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張學彪

一種PFC電路，包括PFC功率電路、PFC控制電路，PFC控制電路包含一個采樣切換控制電路；PFC控制電路內部有一個乘法器模塊，乘法器的兩個輸入端分別為MULT和COM，采樣切換控制電路包括遲滯比較器、切換開關、MULT端并聯電阻，MULT端并聯電阻與切換開關串聯，遲滯比較器根據VCOM的數值得到遲滯比較器輸出，遲滯比較器輸出被用于控制切換開關的開通或關斷；當VCOM高于遲滯比較器的上門限電壓UiH，則遲滯比較器的輸出使得切換開關關斷；當VCOM低于遲滯比較器的下門限電壓UiL，則遲滯比較器的輸出使得切換開關開通。

技術領域

本實用新型涉及電源控制技術領域，尤其涉及一種PFC電路。

背景技術

電網中的電流諧波的危害已經眾所周知，它不僅會影響電網供電質量，造成電能浪費，還會使設備發熱、損耗增大，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀，造成重大經濟損失。自鎮流熒光燈、電子鎮流器等照明產品使用時也會產生大量諧波，尤其在大面積使用時，其危害性不可小覷。

中國國家標準對諧波含量有嚴格要求，中國國家標準對于25W以上和不高于25W的自鎮流熒光燈的諧波要求不同，對25W以上自鎮流熒光燈的要求比25W及以下的自鎮流熒光燈高很多。

由于諧波含量豐富，普通自鎮流熒光燈的功率因數變得很低。功率因數校正(Power Factor Correction，PFC)技術是一種提高自鎮流熒光燈功率因數的有效方法。功率因數校正電路分為無源PFC(Passive PFC)電路和有源PFC(Active PFC，APFC)電路。

無源PFC電路的特點是電路簡單，成本較低，對線路的功率因數會有一定的提升，有的甚至可高達0.95，但濾波效果較差，難以實現低諧波的要求，往往還會影響到系統的其他參數，一般適用于25W以下自鎮流熒光燈電路。

APFC電路基于功率因數控制器IC，利用開關器件的切換，并搭配無源元件，使系統從市電汲取的電流波形與電壓波形相一致，從而消除電流波形畸變和相位畸變，獲得近似于1的高功率因數，也可大大降低諧波失真。APFC電路結構遠比無源PFC復雜，需使用控制IC，在系統前端通常單獨組成1級電路，成本較高。但由于其在高頻下工作，電感元件的體積小，重量輕。隨著PFC控制IC價格的不斷降低，APFC已經得到廣泛應用。

對于25W以上自鎮流熒光燈，可以通過APFC技術來提升功率因數，從而改善各次電流諧波值。

對于電網中的其他用電設備，比如電動汽車充電機、弧焊電源、通信電源等，輸入功率通常會達到數千瓦甚至更高，這些設備也需要通過APFC技術來提升功率因數、減小電流諧波。

APFC中起關鍵性作用的是APFC控制器。國內外比較具有代表性的APFC控制器有FAN7527B、L6561/L6562、NCP1601A/B、IR1150等。

L6562A是意法半導體公司的PFC控制器，圖1取自L6562A的芯片說明書，該芯片說明書詳細說明了L6562A的工作原理和使用方法，關于L6562A的技術細節這里不再贅述。圖1為采用芯片L6562A作為控制器的APFC電路原理圖。50赫茲的輸入交流電經過保險絲F1和整流橋P1，在C1上得到100赫茲的半波電壓，經過BOOST電路，在電容C6上得到輸出電壓Vo。輸出電壓Vo經過分壓電阻R11、R12，在并聯電阻R13、R13B上得到輸出電壓Vo的反饋電壓，送入到控制芯片L6562A的第一腳，即內部差分放大器反向輸入端INV，經過L6562A內部由差分放大器構成的PI調節器的調節作用，保持輸出電壓Vo的穩定。