一种供电设备及其功率因素校正电路制造技术

本发明专利技术公开了一种功率因数校正电路，包括：包括交流输入、整流电路及滤波电容的PFC前级电路；与PFC前级电路连接的PFC主电路；输出端与PFC主电路连接的主控制电路；输出端与主控制电路的输入端连接的反馈电路；输出端与反馈电路连接，用于在各个预设区间内输出补偿信号，以通过反馈电路提高PFC主电路的输入电流的补偿电路；其中，各个预设区间为交流输入的输入电压过零时段，各个预设区间周期性变化，且该周期与输入电压的周期相同。应用本发明专利技术所提供的方案，避免了输入的交流电压过零附近，由于滤波电容导致的电流异常，进而使得开关电源的功率因数及谐波总量满足要求。本发明专利技术还提供了一种供电设备，具有相应效果。

【技术实现步骤摘要】
一种供电设备及其功率因素校正电路
本专利技术涉及电子电路控制
，特别是涉及一种供电设备及其功率因素校正电路。
技术介绍
在供电系统中，功率因数以及谐波总量是需要考虑的重要因素，高的功率因数和低的谐波总量抑制了由于电流波形畸变对系统本身和周围环境带来的危害，大大保障了供电设备和用电设备的使用环境，各国家电网对各个电气设备的功率因数和谐波总量要求也越来越高。现有开关电源中通常都包含PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)电路，常用的有源PFC电路通常包括PFC主电路和相关的控制电路，能够使自身的输入电流有效跟随输入电压的变化，进而使得开关电源的功率因数及谐波总量满足要求。但是，在开关电源中，在PFC电路的前级还包含有滤波电容，当电网输入的交流电压处于过零的时间段内时，滤波电容的存在会使得整流桥的后级电压高于整流桥的输入电压，使得此时整流桥不流过电流，从而导致整流桥的输入电流无法跟随输入电压的变化，进而也就导致了开关电源的功率因数及谐波总量无法满足要求。综上所述，如何避免滤波电容在电网电压过零附近导致的电流异常，进而使得开关电源的功率因数及谐波总量满足要求，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种供电设备及其功率因素校正电路，以避免输入的交流电压过零附近，由于滤波电容导致的电流异常，进而使得开关电源的功率因数及谐波总量满足要求。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种功率因数校正电路，包括：包括交流输入、整流电路及滤波电容的PFC前级电路；与所述PFC前级电路连接的PFC主电路；输出端与所述PFC主电路连接，用于根据接收的反馈信号输出相应的驱动信号，以控制所述PFC主电路的开关管通断的主控制电路；输出端与所述主控制电路的输入端连接，用于获得所述PFC主电路的输出电压并输出所述反馈信号的反馈电路；输出端与所述反馈电路连接，用于在各个预设区间内输出补偿信号，以通过所述反馈电路提高各个所述预设区间内所述PFC主电路的输入电流的补偿电路；其中，各个所述预设区间为所述交流输入的输入电压过零时段，各个所述预设区间周期性变化，且该周期与所述输入电压的周期相同。优选的，所述补偿电路包括：第一端与所述整流电路的第一输出端连接的第一电容；第一端与所述第一电容的第二端连接，其公共端与反相转换电路的输入端连接，第二端接地的第一电阻；输出端作为所述补偿电路的输出端，用于将接收的电压信号反相，并且在将反相后的信号减去预设值之后，获取大于零的信号作为相应的所述预设区间的输出的所述反相转换电路。优选的，所述补偿电路包括：输出端与波形发生器的输入端连接的定时触发电路；输出端作为所述补偿电路的输出端，用于根据所述定时触发电路的输出，在各个所述预设区间内输出所述补偿信号的所述波形发生器。优选的，所述反馈电路包括：正向输入端用于获得预设的第一电压阈值，反向输入端用于获得所述PFC主电路的输出电压的跨导型运放；第一端与所述跨导型运放的输出端连接，其公共端作为所述反馈电路的输出端的第二电容；第一端与所述第二电容的第二端连接，其公共端与所述补偿电路的输出端连接，第二端接地的第二电阻。优选的，所述反馈电路包括：正向输入端用于获得预设的第二电压阈值，反向输入端用于获得所述PFC主电路的输出电压的电压放大型运放；第一端与所述电压放大型运放的反向输入端连接，第二端与第三电容的第一端连接的第三电阻；第二端与第四电阻的第一端连接，其公共端与所述电压放大型运放的输出端连接的所述第三电容；第二端与第五电阻的第一端连接，其公共端作为所述反馈电路的输出端的所述第四电阻；第二端与所述补偿电路的输出端连接的所述第五电阻。优选的，所述主控制电路包括：第一输入端与所述整流电路的第一输出端连接，第二输入端与所述整流电路的第二输出端连接的电压采样电路；第一输入端与所述电压采样电路的输出端连接，第二输入端与所述反馈电路的输出端连接的乘法器；第一输入端与所述PFC主电路连接，第二输入端与所述乘法器的输出端连接，用于将获取的所述PFC主电路中的主开关管上串联的电阻的电流与所述乘法器输出的电压进行比较，以输出不同的信号的比较电路；与所述比较电路的输出端连接，用于根据所述比较电路的输出信号输出相应的所述驱动信号，以控制所述PFC主电路的开关管通断的第一驱动控制电路。优选的，所述主控制电路包括：用于输出锯齿波的锯齿波发生器；第一输入端与所述反馈电路的输出端连接，第二输入端与所述锯齿波发生器的输出端连接，用于将所述锯齿波与所述反馈信号进行比较，以输出不同的信号的转换电路；与所述转换电路的输出端连接，用于根据所述转换电路的输出信号输出相应的所述驱动信号，以控制所述PFC主电路的开关管通断的第二驱动控制电路。优选的，所述补偿电路为：在各个所述预设区间内，输出的所述补偿信号均为幅值不为零的电信号，且在各个所述预设区间之外为幅值为零的电信号的补偿电路。优选的，所述PFC主电路为DC-DC变换电路。一种供电设备，包括上述任一项所述的功率因数校正电路。应用本专利技术所提供的技术方案，包括：交流输入、整流电路及滤波电容的PFC前级电路；与PFC前级电路连接的PFC主电路；输出端与PFC主电路连接，用于根据接收的反馈信号输出相应的驱动信号，以控制PFC主电路的开关管通断的主控制电路；输出端与主控制电路的输入端连接，用于获得PFC主电路的输出电压并输出反馈信号的反馈电路；输出端与反馈电路连接，用于在各个预设区间内输出补偿信号，以通过反馈电路提高各个预设区间内PFC主电路的输入电流的补偿电路；其中，各个预设区间为交流输入的输入电压过零时段，各个预设区间周期性变化，且该周期与输入电压的周期相同。本申请的方案采用了补偿电路的设计。各个预设区间为交流输入的输入电压过零时段，各个预设区间周期性变化，且该周期与输入电压的周期相同，即预设区间表示的是输入至整流电路的交流电处于过零的时间段内。补偿电路在预设区间内输出补偿信号至反馈电路，反馈电路响应了补偿信号，即由于补偿信号的存在，主控制电路的输入信号被改变，进而通过相应的驱动信号对PFC主电路中的开关管的通断进行控制，提高了预设区间内的PFC主电路的输入电流。也就是说，本申请的方案有利于在输入至整流电路的交流电处于过零的时间段内，整流电路的输入电流能够跟随输入电压的变化。因此，本申请的方案避免了输入的交流电压过零附近，由于滤波电容导致的电流异常，进而使得开关电源的功率因数及谐波总量满足要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中功率因数校正电路的第一结构示意图；图2为现有技术中的整流桥输入电流无法跟随输入电压的示意图；图3为本专利技术具体实施方式中的补偿信号的一种波形示意图；图4为本专利技术中功率因数校正电路的第二结构示意图；图5a为本专利技术具体实施方式中波形产生电路输出的电压波形示意图；图5b为本专利技术具体实施方式中补偿信号的另一种波形示意图；图6为本专利技术中功率因数校正电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括：包括交流输入、整流电路及滤波电容的PFC前级电路；与所述PFC前级电路连接的PFC主电路；输出端与所述PFC主电路连接，用于根据接收的反馈信号输出相应的驱动信号，以控制所述PFC主电路的开关管通断的主控制电路；输出端与所述主控制电路的输入端连接，用于获得所述PFC主电路的输出电压并输出所述反馈信号的反馈电路；输出端与所述反馈电路连接，用于在各个预设区间内输出补偿信号，以通过所述反馈电路提高各个所述预设区间内所述PFC主电路的输入电流的补偿电路；其中，各个所述预设区间为所述交流输入的输入电压过零时段，各个所述预设区间周期性变化，且该周期与所述输入电压的周期相同。

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括：包括交流输入、整流电路及滤波电容的PFC前级电路；与所述PFC前级电路连接的PFC主电路；输出端与所述PFC主电路连接，用于根据接收的反馈信号输出相应的驱动信号，以控制所述PFC主电路的开关管通断的主控制电路；输出端与所述主控制电路的输入端连接，用于获得所述PFC主电路的输出电压并输出所述反馈信号的反馈电路；输出端与所述反馈电路连接，用于在各个预设区间内输出补偿信号，以通过所述反馈电路提高各个所述预设区间内所述PFC主电路的输入电流的补偿电路；其中，各个所述预设区间为所述交流输入的输入电压过零时段，各个所述预设区间周期性变化，且该周期与所述输入电压的周期相同。2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述补偿电路包括：第一端与所述整流电路的第一输出端连接的第一电容；第一端与所述第一电容的第二端连接，其公共端与反相转换电路的输入端连接，第二端接地的第一电阻；输出端作为所述补偿电路的输出端，用于将接收的电压信号反相，并且在将反相后的信号减去预设值之后，获取大于零的信号作为相应的所述预设区间的输出的所述反相转换电路。3.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述补偿电路包括：输出端与波形发生器的输入端连接的定时触发电路；输出端作为所述补偿电路的输出端，用于根据所述定时触发电路的输出，在各个所述预设区间内输出所述补偿信号的所述波形发生器。4.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述反馈电路包括：正向输入端用于获得预设的第一电压阈值，反向输入端用于获得所述PFC主电路的输出电压的跨导型运放；第一端与所述跨导型运放的输出端连接，其公共端作为所述反馈电路的输出端的第二电容；第一端与所述第二电容的第二端连接，其公共端与所述补偿电路的输出端连接，第二端接地的第二电阻。5.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述反馈电路包括：正向输入端用于获得预设的第二电压阈值，反向输入端用于获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅进光，周可超，徐德飞，姜德来，
申请(专利权)人：英飞特电子杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33