[發明專利]一種功率因數校正電路及其控制裝置和控制方法

有效

• 申請號: 202010894408.3
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112104222B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 韋康;陳濤;許雙全;劉宏森
• 申請（專利權）人: 杭州中恒電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M7/217;H02M1/088
• 代理公司: 杭州創智卓英知識產權代理事務所(普通合伙) 33324
• 代理人: 張超

本發明公開了一種功率因數校正電路，涉及開關電源電力電子領域，該電路包括升壓電感、第一整流電路、第一檢測電路、第二檢測電路、第二整流電路和濾波電路，第一整流電路在接收由外部控制器輸出的控制信號時導通或關斷以控制功率因數校正電路工作在臨界模式，控制信號由外部控制器在接收到第一檢測電路輸出的第一電平或第二檢測電路輸出的第二電平輸出；第一整流電路和第二整流電路用于將從交流輸電網輸出的交流電壓轉換為脈動直流電壓；濾波電路用于過濾脈動直流電壓中的交流電壓。該電路結構簡單，高效可靠，可以有效控制功率因數校正電路工作在臨界模式。本發明還公開一種功率因數校正電路的控制裝置和方法。

技術領域

本發明涉及開關電源電力電子領域，尤其涉及一種功率因數校正電路、控制裝置及方法。

背景技術

針對目前超高效的一次模塊，前級往往采用圖騰柱無橋PFC(Power FactorCorrection，即功率因數校正)電路對輸入AC電流進行整形，使輸入電流為與輸入電壓同相位的近似正弦波以達到輸入功率接近1的可能。傳統的圖騰柱無橋PFC電路如圖1所示，通常采用臨界控制模式或者連續控制模式。連續控制模式對晶體管特征要求較高，Si-MOS的反向恢復無法可靠實現連續控制模式，只能采用GAN、SIC等第三代半導體器件，但第三代半導體器件因使用規格不大、成本高、可靠性存疑等問題無法批量使用。臨界控制模式是在電感電流無限接近零時關斷晶體管，電流繼續流經晶體管的體二極管，利用晶休管的體二極管的反向恢復特性實現軟開關，然而由于流經晶體管體二極管的反向恢復是不可控的，使得難以控制圖騰柱無橋PFC電路工作在臨界模式。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種功率因數校正電路，其通過第一整流電路在接收由控制器輸出的控制信號時導通或關斷以控制功率因數校正電路工作在臨界模式，該控制信號由控制器根據第一檢測電路輸出的第一電平或第二檢測電路輸出的第二電平得到，可以有效控制功率因數校正電路工作在臨界模式。

本發明的目的之一采用以下技術方案實現：

一種功率因數校正電路，包括：升壓電感、第一整流電路、第一檢測電路、第二檢測電路、第二整流電路和濾波電路；

所述升壓電感，其一端連接至交流輸電網的一端，另一端與所述第一整流電路的中點連接，用于將從交流輸電網輸出的電壓進行升壓；

所述第一整流電路，其一端連接至所述濾波電路的一端，另一端連接至所述濾波電路的另一端，且控制端連接至控制器，用于在接收由控制器輸出的控制信號時導通或關斷以控制所述功率因數校正電路工作在臨界模式，其中，所述控制信號由控制器在接收到第一電平或第二電平時輸出；

所述第一檢測電路，其一端連接至所述濾波電路的一端，另一端連接至所述第一整流電路的中點，且輸出端連接至所述控制器，用于當所述第一整流電路的中點的電流反向時輸出第一電平至所述控制器；

所述第二檢測電路，其一端連接至所述濾波電路的另一端，另一端連接至所述第一整流電路的中點，且輸出端連接至所述控制器，用于當所述第一整流電路的中點的電流反向時輸出第二電平至所述控制器；

所述第二整流電路，其一端連接至所述濾波電路的一端，另一端連接至所述濾波電路的另一端，其中點連接至所述交流輸電網的另一端；

所述第一整流電路和所述第二整流電路，用于將從所述交流輸電網輸出的交流電壓轉換為脈動直流電壓；

所述濾波電路用于過濾所述脈動直流電壓中的交流電壓。

進一步地，所述第一整流電路包括：

第一開關管，包括第一控制端、第一源端和第一漏端，所述第一控制端連接至所述控制器，所述第一漏端連接所述濾波電路的一端，所述第一源端連接所述升壓電感的另一端；