本发明专利技术涉及功率因数校正电路，旨在提供一种降压型功率因数校正电路。本发明专利技术包括Buck功率因数校正电路，其直流输出端为第一输出电容Co1；在Buck功率因数校正电路的电感上增加一个耦合的辅助绕组Lw2，并以一个二极管D2与辅助绕组Lw2串联用于整流，其直流输出端为第二输出电容Co2；第二输出电容Co2与第一输出电容Co1串联，负载Load则与该输出电容串联组合的两端相接。本发明专利技术提出了一种新型的降压型功率因数校正电路；不仅输出电压应力低于输入电压的峰值，而且相比传统Buck型功率因数校正电路输入端电流谐波含量低，输出电压的选取更灵活，适合输出电压可变的应用场合，提高功率因数。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及功率因数校正电路，旨在提供一种降压型功率因数校正电路。本专利技术包括Buck功率因数校正电路，其直流输出端为第一输出电容Co1；在Buck功率因数校正电路的电感上增加一个耦合的辅助绕组Lw2，并以一个二极管D2与辅助绕组Lw2串联用于整流，其直流输出端为第二输出电容Co2；第二输出电容Co2与第一输出电容Co1串联，负载Load则与该输出电容串联组合的两端相接。本专利技术提出了一种新型的降压型功率因数校正电路；不仅输出电压应力低于输入电压的峰值，而且相比传统Buck型功率因数校正电路输入端电流谐波含量低，输出电压的选取更灵活，适合输出电压可变的应用场合，提高功率因数。【专利说明】 降压型功率因数校正电路
本专利技术涉及功率因数校正电路，特别是应用于高效率、低输入电流谐波的功率因数校正场合的降压型功率因数校正电路。
技术介绍
由于目前大多数用电设备中的非线性元件和储能元件会使输入交流电流波形发生严重畸变，网侧输入功率因数很低，为满足国际标准IEC61000-3-2的谐波要求，必须在这些用电设备中加入功率因数校正(Power factor correct1n，PFC)电路。在大功率LED照明应用场合下由于LED模块电压各不相同，以及灯具应用在不同国家地区，因此具有宽范围输入、输出电压的PFC电路是很有必要的。 传统的有源功率因数校正电路一般采用升压(Boost)拓扑，因为Boost具有控制容易、驱动简单以及在整个工频周期内都可以进行开关工作、输入电流的功率因数接近于I的优势，但是在宽范围输入段(90Vac-265Vac)Boost电路具有输出电压高的缺点。传统的具有宽输出电压范围的电路拓扑有buck-boost、flyback、SEPIC、Cuk电路，但是存在电压、电流应力高、输出电压反向的问题。普通Buck型功率因数校正拓扑虽然能够获得较高输入功率因数，并且还可以降低输出侧的电压应力(如图1)。但是，在Buck功率因数校正电路中，输出侧的电压决定着输入电流的死区时间，较高的输出电压，会导致输入电流中的高次谐波含量增加(如图2)，很难通过Class C的谐波标准。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种降压型功率因数校正电路。该电路是一种能够将输入侧电流的死区与输出电压解耦的降压型功率因数校正拓扑，从而获得低的谐波电流含量和较灵活的输出电压。 为解决上述问题，本专利技术的解决方案是: 提供一种降压型功率因数校正电路，包括Buck功率因数校正电路，其直流输出端为第一输出电容Col ;在Buck功率因数校正电路的电感上增加一个耦合的辅助绕组Lw2，并以一个二极管D2与辅助绕组Lw2串联用于整流，其直流输出端为第二输出电容Co2 ;第二输出电容Co2与第一输出电容Co I串联，负载Load则与该输出电容串联组合的两端相接。 作为一种改进，本专利技术所述Buck功率因数校正电路的电感是一个耦合电感，具有相互耦合的辅助绕组Lwl和辅助绕组Lw2 ;所述电路的具体结构是:输入交流电压Vac经二极管整流网络BI接至电容Cin的两端，电容Cin的正端同时接到二极管Dl的阴极和第一输出电容Col的正端，电容Cin的负端接到开关S I的2号端；二极管Dl的阳极同时接到辅助绕组Lwl的同名端和开关SI的I号端，辅助绕组Lwl的非同名端同时接到第一输出电容Col的负端和第二输出电容Co2的正端；辅助绕组Lw2的同名端接到第二输出电容Co2的正端，辅助绕组Lw2的非同名端接到二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接到第二输出电容Co2的负端；输出电容Co并联在第一输出电容Col的正端和第二输出电容Co2的负端，负载Load则与输出电容Co并联。 作为一种改进，本专利技术所述Buck功率因数校正电路的电感是一个耦合电感，具有相互耦合的辅助绕组Lwl和辅助绕组Lw2 ;所述电路的具体结构是:输入交流电压Vac经二极管整流网络BI接至电容Cin的两端，电容Cin的负端同时接到二极管Dl的阳极和第一输出电容Col的负端，电容Cin的正端接到开关S I的I号端；二极管Dl的阴极同时接到辅助绕组Lwl的非同名端和开关SI的2号端，辅助绕组Lwl的同名端同时接到第一输出电容Col的正端和第二输出电容Co2的负端；辅助绕组Lw2的非同名端接到第二输出电容Co2的负端，辅助绕组Lw2的同名端接到二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接到第二输出电容Co2的正端；输出电容Co并联在第一输出电容Col的负端和第二输出电容Co2的正端，负载Load则与输出电容Co并联。 本专利技术的实现原理如下: 通过在Buck电路的电感上增加辅助绕组Lw2，并在绕组Lw2上串联二极管D2进行整流，得到第二个直流输出Vo2，并与第一个Buck电路的直流输出Vol进行串联，得到总的输出Vo为Vol与Vo2之和；由于Vo2与Vol的输出电压比值可以通过调整Lw2与Lwl的匝比η进行调整，因而可以在保持Vol不变的条件下，获得很灵活的总输出电压Vo ;或者在保持输出总电压Vo不变的条件下，可以很容易的改变η的设计值，改变Vol的值；由于输入电流的死区时间取决于输入电压Vin与第一输出电压Vol，因此可以根据所需要满足的功率因数和谐波含量要求设计Vol的电压值，并通过η来获得需要的总输出电压Vo，据此，本专利技术电路中的输入电流的死区角度不随总输出Vo变化，实现了输入电流死区与输出电压的解親。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: I)提高输入端的功率因数，降低谐波含量； 2)开关器件电压应力低； 3)无需降低输出电压就可以减小了输入端的电流死区时间； 4)将输入如电流的死区时间与输出电压解親； 5)输出电压的设计更灵活； 6)无需改变控制策略，电路简单，控制方便。 综上所述，本专利技术提出了一种新型的降压型功率因数校正电路；不仅输出电压应力低于输入电压的峰值，而且相比传统Buck型功率因数校正电路输入端电流谐波含量低，输出电压的选取更灵活，适合输出电压可变的应用场合，提高功率因数。 【专利附图】【附图说明】 图1传统Buck功率因数校正电路； 图2传统Buck功率因数校正电路的输入电流与输入电压和输出电压的示意图； 图3本专利技术提出的新型功率因数校正电路； 图4本专利技术中输入电流与输出电压的关系； 图5本专利技术的另一种实施方式。 【具体实施方式】 下面通过具体的实例并结合附图对本专利技术做进一步的描述。 参照图3，输入交流电压Vac接到二极管整流网络BI的输入端，BI的输出正端接到电容Cin的正端，BI的输出负端接到电容Cin的负端；Cin的正端同时接到二极管Dl的阴极，Dl的阳极接到开关SI的I号端，SI的2号端接到电容Cin的负端；二极管Dl的阳极同时还接到耦合电感的绕组Lwl的同名端，Lwl的另一端接到输出电容Col的负端，同时接到Co2的正端；Lw2的同名端接到Co2的正端，另一端接到二极管D2的阴极，D2的阳极接到Co2的负端；输出电容Co并联在Col的正端和Co2的负端。负载Load与Co并联。 参照图5，输入交流电压Vac接到二极管整流网络BI的输入端，BI的输出正本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降压型功率因数校正电路，包括Buck功率因数校正电路，其直流输出端为第一输出电容Co1；其特征在于，在Buck功率因数校正电路的电感上增加一个耦合的辅助绕组Lw2，并以一个二极管D2与辅助绕组Lw2串联用于整流，其直流输出端为第二输出电容Co2；第二输出电容Co2与第一输出电容Co1串联，负载Load则与该输出电容串联组合的两端相接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴新科，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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