功率因数校正PFC电路及PFC电路的电压采样方法技术

本发明专利技术公开了一种PFC电路及PFC电路的电压采样方法，涉及电力电子技术领域，解决了PFC电路结构复杂，成本高的问题。具体方案为：一种PFC电路，包括输入电源、由辅助绕组和电感绕组组成的PFC电感模块、信号调理模块、AC/DC开关模块、输出电容和负载；信号调理模块用于将辅助绕组两端的具有正、负的交流电压信号处理成为没有负压的信号，并对没有负压的信号进行分压，生成具有PFC电路每一路输出电压信息的采样信号，在输出端输出采样信号；辅助绕组用于将该信号与主功率电路隔离。本发明专利技术用于实现功率因数校正。

Power factor correction PFC circuit and voltage sampling method of PFC circuit

The invention discloses a voltage sampling method of an PFC circuit and a PFC circuit, relating to the field of power electronic technology, and solving the problem of complicated structure and high cost of the PFC circuit. The specific program: a PFC circuit, including the input power supply, composed of auxiliary winding inductance and winding inductance PFC module, signal conditioning module, AC/DC switch module, output capacitor and load; signal conditioning module for auxiliary winding has positive and negative AC voltage signal processing signal become without negative pressure, and the no negative pressure for the signal sampling, signal generating circuit with PFC of each output voltage information, output sampling signal at the output terminal; the signal for the auxiliary winding and the main power circuit isolation. The invention is used for correcting the power factor.

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正PFC电路及PFC电路的电压采样方法
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种PFC电路及PFC电路的电压采样方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，多单元(Multicell)架构的AC/DC变换器(AlternatingCurrent/DirectCurrent，交流/直流变换器)由于其具有高效率的特点，正被广泛应用于交流-直流变换方案中，如图1所示，由于AC/DC变换器中的PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)输出电压采样电路具有多路输出端(即输出电容Co处)，且PFC电路的多路输出端之间均不共地，使得对PFC电路的各路输出端进行采样、检测或过压保护的难度加大。为了解决对PFC电路的各路输出进行采样、检测或过压保护的难度大的问题，如图2所示，现有技术在PFC电路的每一路输出都添加了一个分压隔离模块，通过对PFC电路的每一路输出端进行隔离和分压，实现PFC电路的各路输出端共地，并得到各路输出端合适的检测信号，从而实现了对PFC电路的输出的采样、检测或过压保护。由于PFC电路的每一路输出端都添加了一个对应的分压隔离模块，比如，若PFC电路共有六路输出端，则需要对应添加六个分压隔离模块，因此，使得PFC电路的结构更加复杂，且添加的多个分压隔离模块也增加了PFC电路的成本。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种PFC电路及PFC电路的电压采样方法，用于简化PFC电路结构，降低PFC电路成本。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：本专利技术实施例的第一方面，提供一种PFC电路，包括输入电源、功率因数校正PFC电感模块、信号调理模块、至少一个交流/直流AC/DC开关模块和与所述AC/DC开关模块对应的输出电容，以及与输出电容并联的负载；所述PFC电感模块包括电感绕组和与所述电感绕组耦合的辅助绕组；所述电感绕组的一端连接所述输入电源的一端，所述输入电源的另一端与所述AC/DC开关模块连接，所述输入电源用于为所述PFC电路提供能量；所述电感绕组的另一端与所述AC/DC开关模块连接，所述电感绕组用于存储能量和释放能量；所述AC/DC开关模块与驱动信号端连接，所述输出电容与所述AC/DC开关模块并联，所述AC/DC开关模块用于在所述驱动信号端的信号的控制下将交流输入电压转换为直流电压输出，所述输出电容用于存储能量；所述信号调理模块与所述辅助绕组连接，所述信号调理模块的输出端为所述PFC电路输出电压的采样端，所述信号调理模块用于将所述辅助绕组两端的具有正、负压的交流电压信号处理成为没有负压的信号，并对所述没有负压的信号进行分压，生成采样信号，在所述采样端输出所述采样信号，所述采样信号为具有所述PFC电路的每一路输出端输出电压信息的信号；所述辅助绕组用于将所述采样信号与主功率电路隔离，所述主功率电路包括所述电感绕组、所述AC/DC开关模块、所述输出电容和所述输入电源。需要说明的是，所述采样信号的电压幅值与对应的所述PFC电路的输出端的输出电压的幅值成比例。值得一提的是，驱动信号端的信号(即驱动信号)为脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调整信号的占空比是可调整的。在第一方面的基础上，提出第一种可能的实现方式，为了增强所述电感绕组和所述辅助绕组的磁耦合效果，所述电感绕组与所述辅助绕组绕在同一磁芯上。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，提出第二种可能的实现方式，详细说明所述信号调理模块的具体结构，所述信号调理模块包括二极管、存储电容和分压电阻组，所述分压电阻组包括至少两个分压电阻；其中，所述二极管的阴极连接所述存储电容的第一端，所述二极管的阳极接地，所述分压电阻组的一端与所述二极管的阴极连接，另一端接地。在第一方面的第二种可能的实现方式的基础上，提出在第三种可能的实现方式，来具体说明辅助绕组与PFC电路中的其他元器件的连接关系，辅助绕组的一端与所述存储电容的第二端连接，所述辅助绕组的另一端接地。结合第一方面或第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，提出第四种可能的实现方式，来详细说明AD/DC开关模块的具体结构，所述AD/DC开关模块包括相连的第一桥臂和第二桥臂；其中，所述第一桥臂的中点与所述电感绕组连接；当所述PFC电路包括一个所述AD/DC开关模块时，所述第二桥臂的中点与输入电源连接；当所述PFC电路包括至少两个所述AD/DC开关模块时，一个所述AD/DC开关模块中的所述第二桥臂的中点与下一个所述AD/DC开关模块中的所述第一桥臂的中点连接。需要说明的是，所述第一桥臂工作于高频状态，所述第二桥臂工作于工频状态。结合第一方面的第五种可能的实现方式，提出第五种可能的实现方式，来分别举例说明第一桥臂和第二桥臂的具体结构，所述第一桥臂包括两个互补工作的开关管；所述第二桥臂包括两个互补工作的开关管。具体的，开关管为晶体管或其他开关结构。结合第一方面或第一方面的第一种至第五种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，提出第六种可能的实现方式，为了能够单独检测所述PFC电路的某一路输出的电压信息，从而判断所述PFC该路输出端是否正常，或根据所述PFC电路的某一路输出的电压信息调节AC/DC开关模块的驱动信号，所述PFC电路还包括与任意一个所述输出电容并联连接的电阻分压模块，所述电阻分压模块与检测输出端连接，所述检测输出端输出单路输出信号，所述单路输出信号与所述电阻分压模块并联连接的输出电容对应。结合第一方面或第一方面的第一种至第六种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，提出第七种可能的实现方式，为了对所述PFC电路进行采样或过压保护，所述PFC电路的采样端连接有控制器或比较器。其中，比较器用于当检测到所述PFC电路的采样端的采样信号的电压大于或等于比较器中设置的电压阈值时，触发过压保护信号；控制器用于对所述PFC电路的采样端的采样信号进行采样。结合第一方面或第一方面的第一种至第七种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，提出第八种可能的实现方式，为了实现所述PFC电路的每一路输出端输出的电压信号的功率变换，所述输出电容并联连接有直流/直流DC/DC模块。具体的，所述DC/DC模块为隔离式功率变换器。与本专利技术实施例的第一方面对应，本专利技术实施例的第二方面，还提供一种PFC电路的电压采样方法，包括：交流/直流AC/DC开关模块接收驱动信号端的驱动信号；所述AC/DC开关模块根据所述驱动信号，将交流输入电压转换为直流电压，并输出；电感绕组接收输入电源提供的能量，在两端产生具有正、负压的交流电压信号；辅助绕组的两端产生具有正、负压的交流电压信号；信号调理模块将所述辅助绕组两端的具有正、负压的交流电压信号处理成为没有负压的信号，并对所述没有负压的信号进行分压，生成采样信号，在所述采样端输出所述采样信号，所述采样信号为具有所述PFC电路的每一路输出端输出电压信息的信号。本专利技术实施例提供的PFC电路及PFC电路的电压采样方法中，PFC电路包括输入电源、电感绕组、辅助绕组、信号调理模块、至少一个交流直流AC/DC开关模块、输出电容和负载电阻，其中，辅助绕组能够起到隔离采样信号的作用，信号调理模块能够起到消除负压并进行分压，得到采样信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率因数校正PFC电路，其特征在于，包括输入电源、PFC电感模块、信号调理模块、至少一个交流/直流AC/DC开关模块、与所述AC/DC开关模块对应的输出电容，以及与输出电容并联的负载；所述PFC电感模块包括电感绕组和与所述电感绕组耦合的辅助绕组；所述电感绕组的一端连接所述输入电源的一端，所述输入电源的另一端与所述AC/DC开关模块连接，所述输入电源用于为所述PFC电路提供能量；所述电感绕组的另一端与所述AC/DC开关模块连接，所述电感绕组用于存储能量和释放能量；所述AC/DC开关模块与驱动信号端连接，所述输出电容与所述AC/DC开关模块并联，所述AC/DC开关模块用于在所述驱动信号端的驱动信号的控制下将交流输入电压转换为直流电压输出，所述输出电容用于存储能量；所述信号调理模块与所述辅助绕组连接，所述信号调理模块的输出端为所述PFC电路输出电压的采样端，所述信号调理模块用于将所述辅助绕组两端的具有正、负压的交流电压信号处理成为没有负压的信号，并对所述没有负压的信号进行分压，生成采样信号，在所述采样端输出所述采样信号，所述采样信号为具有所述PFC电路的每一路输出端输出电压信息的信号；所述辅助绕组用于将所述采样信号与主功率电路隔离，所述主功率电路包括所述电感绕组、所述AC/DC开关模块、所述输出电容和所述输入电源。...

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正PFC电路，其特征在于，包括输入电源、PFC电感模块、信号调理模块、至少一个交流/直流AC/DC开关模块、与所述AC/DC开关模块对应的输出电容，以及与输出电容并联的负载；所述PFC电感模块包括电感绕组和与所述电感绕组耦合的辅助绕组；所述电感绕组的一端连接所述输入电源的一端，所述输入电源的另一端与所述AC/DC开关模块连接，所述输入电源用于为所述PFC电路提供能量；所述电感绕组的另一端与所述AC/DC开关模块连接，所述电感绕组用于存储能量和释放能量；所述AC/DC开关模块与驱动信号端连接，所述输出电容与所述AC/DC开关模块并联，所述AC/DC开关模块用于在所述驱动信号端的驱动信号的控制下将交流输入电压转换为直流电压输出，所述输出电容用于存储能量；所述信号调理模块与所述辅助绕组连接，所述信号调理模块的输出端为所述PFC电路输出电压的采样端，所述信号调理模块用于将所述辅助绕组两端的具有正、负压的交流电压信号处理成为没有负压的信号，并对所述没有负压的信号进行分压，生成采样信号，在所述采样端输出所述采样信号，所述采样信号为具有所述PFC电路的每一路输出端输出电压信息的信号；所述辅助绕组用于将所述采样信号与主功率电路隔离，所述主功率电路包括所述电感绕组、所述AC/DC开关模块、所述输出电容和所述输入电源。2.根据权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述电感绕组与所述辅助绕组绕在同一磁芯上。3.根据权利要求1或2所述的PFC电路，其特征在于，所述信号调理模块包括二极管、存储电容和分压电阻组，所述分压电阻组包括至少两个分压电阻；其中，所述二极管的阴极连接所述存储电容的第一端，所述二极管的阳极接地，所述分压电阻组的一端与所述二极管的阴极连接，另一端接地。4.根据权利要求3所述的PFC电路，其特征在于，所述辅助绕组的一端与所述存储电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘策，张锡勇，刘彦丁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44