锯齿波产生电路及反激、SEPIC和Buck-Boost功率因数校正变换器制造技术

本申请公开了一种变斜率锯齿波产生电路及反激功率因数校正变换器、SEPIC功率因数校正变换器和Buck‑Boost功率因数校正变换器，包括电压源正极与第二开关的第一端连接，第二开关的控制端与RS触发器的Q端相连，第二开关的第二端、低通滤波器的输入端和第一开关的第一端相互连接，第一开关的控制端与RS触发器的

A sawtooth wave generating circuit and flyback, SEPIC and Buck Boost PFC converter

The invention discloses a variable slope sawtooth wave generating circuit and flyback PFC converter, SEPIC power factor correction converter and Buck Boost power factor correction converter includes a voltage source, a first end and a second switch connected to the cathode, the control end of the second switch and the RS trigger Q connected to the first end the second terminal of the second switch and the input end of a low-pass filter and a first switch connected with the control end of the first switch RS trigger

【技术实现步骤摘要】
锯齿波产生电路及反激、SEPIC和Buck-Boost功率因数校正变换器
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种变斜率锯齿波产生电路及反激功率因数校正变换器、SEPIC功率因数校正变换器和Buck-Boost功率因数校正变换器。
技术介绍
近年来，电力电子技术迅速发展，作为电力电子领域重要组成部分的电源技术逐渐成为应用和研究的热点。开关电源以其效率高、功率密度高而确立了其在电源领域中的主流地位，但其通过整流器接入电网时会存在一个致命的弱点：功率因数较低(一般仅为0.45～0.75),且在电网中会产生大量的电流谐波和无功功率而污染电网。抑制开关电源产生谐波的方法主要有两种：一是被动法，即采用无源滤波或有源滤波电路来旁路或消除谐波；二是主动法，即设计新一代高性能功率因数校正变换器，它具有输入电流为正弦波、谐波含量低以及功率因数高等特点，即具有功率因数校正功能。有源功率因数校正研究的重点，主要是功率因数校正电路拓扑的研究和功率因数校正控制电路的研究。传统的有源功率因数校正电路一般采用Boost-升压拓扑，这是因为Boost具有控制容易、驱动简单以及功率因数可以接近于1，但是Boost功率因数校正变换器有输出电压高的缺点。而Buck-降压拓扑实现PFC时，由于当输入电压低于输出电压时，不传递能量，输入电流为0，交越失真严重。而反激、Buck-Boost和SEPIC变换器在整个工频周期内都可以传递能量，功率因数和总谐波畸变都优于Buck变换器，并且既可以实现升压、又可以实现降压，因此反激、Buck-Boost和SEPIC功率因数校正变换器也被广大学者和工程师关注。反激、Buck-Boost和SEPIC功率因数校正变换器通常使用断续导电模式和临界连续模式。断续导电模式反激功率因数校正变换器峰值电流很大，使主开关管的导通损耗增大并影响变换器效率。而传统的临界连续模式反激、Buck-Boost和SEPIC功率因数校正变换器，虽然效率比断续模式高，但是不能获得单位功率因数，功率因数和总谐波畸变都比断续模式变换器差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种变斜率锯齿波产生电路及反激功率因数校正变换器、SEPIC功率因数校正变换器和Buck-Boost功率因数校正变换器，提高临界连续模式反激、Buck-Boost和SEPIC功率因数校正变换器的功率因数，实现单位功率因数，改善输入电流波形，降低其总谐波畸变。其具体方案如下：一种变斜率锯齿波产生电路，包括：电压源、第一开关、第二开关、第三开关、低通滤波器、电压控制电流源和电容；其中，所述电压源正极与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的控制端与功率因数校正变换器的RS触发器的Q端相连，所述第二开关的第二端、所述低通滤波器的输入端和所述第一开关的第一端相互连接，所述第一开关的控制端与所述RS触发器的端相连，所述低通滤波器的输出端与所述电压控制电流源的电压控制端正极相连，所述电压控制电流源输出端、所述电容的一端、所述第三开关的第一端和功率因数校正变换器的比较器的正向输入端相互连接，所述第三开关的控制端与所述RS触发器的端相连，所述电压源的负极、所述第一开关的第二端、所述低通滤波器的第三端、所述电容的另一端和所述第三开关的第二端共地，所述电压控制电流源的电压控制端负极接地。可选的，所述低通滤波器包括串联的电阻和电容，所述电阻一端作为所述低通滤波器的输入端，所述电阻和所述电容的公共端作为所述低通滤波器的输出端，所述电容的另一端作为所述低通滤波器的第三端接地。本专利技术还公开了一种反激功率因数校正变换器，包括相互连接的反激变换器和控制电路，其中，所述控制电路包括前述公开的变斜率锯齿波产生电路。可选的，所述控制电路包括所述变斜率锯齿波产生电路、误差放大电路、光耦、比较器、RS触发器、驱动电路、分压电阻和过零检测电路；其中，所述误差放大电路的输入端与所述分压电阻相连，所述分压电阻并联所述反激变换器的负载端，所述误差放大电路的基准电压端接地，所述误差放大电路的输出端与所述光耦的第一端连接，所述光耦的第二端与所述反激变换器的第一输出端相连，所述光耦的输出端与所述比较器的负向输入端相连，所述比较器的正向输入端与所述变斜率锯齿波产生电路的输出端相连，所述比较器的输出端与所述RS触发器的R端相连，所述RS触发器的Q端、所述变斜率锯齿波产生电路的第二输入端与所述驱动电路的输入端相互连接，所述RS触发器的S端与所述过零检测电路的输出端相连，所述RS触发器的端分别与所述变斜率锯齿波产生电路的第一输入端和第三输入端相连，所述驱动电路的输出端与所述反激变换器的主开关管的控制端相连，所述过零检测电路的输入端与所述反激变换器的变压器的辅助绕组的输出端相连。可选的，所述误差放大电路包括环路补偿电路、误差放大器和基准电源；其中，所述环路补偿电路并联在所述误差放大器的负向输入端和输出端，所述误差放大器的正向输入端与所述基准电源的正极相连，所述基准电源的负极作为所述误差放大电路的基准电压端接地，所述误差放大器的正向输入端作为所述误差放大电路的输出端，所述误差放大器的负向输入端作为所述误差放大电路的输入端。本专利技术还公开了一种SEPIC功率因数校正变换器，包括相互连接的SEPIC变换器和控制电路，其中，所述控制电路包括前述公开的变斜率锯齿波产生电路。可选的，所述控制电路包括所述变斜率锯齿波产生电路、PWM产生电路、误差放大电路、分压电阻和驱动电路；其中，所述分压电阻并联在所述SEPIC变换器的负载端，所述误差放大电路的输入端与所述分压电阻相连，所述误差放大电路的基准电压端接地，所述误差放大电路的输出端与所述PWM产生电路的负向输入端相连，所述PWM产生电路的正向输入端与所述变斜率锯齿波产生电路的输出端相连，所述PWM产生电路的第一输出端、所述驱动电路的输入端和所述变斜率锯齿波产生电路的第二输入端相互连接，所述PWM产生电路的第二输出端分别与所述变斜率锯齿波产生电路的第一输入端和第三输入端相连，所述PWM产生电路的第三输入端与所述SEPIC变换器的耦合电感的辅助绕组的输出端相连，所述驱动电路的输出端与所述SEPIC变换器的主开关管的控制端相连。可选的，所述PWM产生电路包括RS触发器、比较器和过零检测电路；其中，所述比较器的输出端与所述RS触发器的R端相连，所述RS触发器的S端与所述过零检测电路的输出端相连，所述过零检测电路的输入端作为所述PWM产生电路第三输入端，所述比较器的负向输入端作为所述PWM产生电路的负向输入端，所述RS触发器的Q端作为所述PWM产生电路的第一输出端，所述RS触发器的端作为所述PWM产生电路的第二输出端。本专利技术还公开了一种Buck-Boost功率因数校正变换器，包括相互连接的Buck-Boost变换器和控制电路，其中，所述控制电路包括前述公开的变斜率锯齿波产生电路。可选的，所述控制电路包括所述变斜率锯齿波产生电路、误差放大电路、光耦、比较器、RS触发器、驱动电路、分压电阻和过零检测电路；其中，所述误差放大电路的输入端与所述分压电阻相连，所述分压电阻并联所述Buck-Boost变换器的负载端，所述误差放大电路的基准电压端接地，所述误差放大电路的输出端与所述光耦的第一端连接，所述光耦的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变斜率锯齿波产生电路，其特征在于，包括：电压源、第一开关、第二开关、第三开关、低通滤波器、电压控制电流源和电容；其中，所述电压源正极与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的控制端与功率因数校正变换器的RS触发器的Q端相连，所述第二开关的第二端、所述低通滤波器的输入端和所述第一开关的第一端相互连接，所述第一开关的控制端与所述RS触发器的

【技术特征摘要】
1.一种变斜率锯齿波产生电路，其特征在于，包括：电压源、第一开关、第二开关、第三开关、低通滤波器、电压控制电流源和电容；其中，所述电压源正极与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的控制端与功率因数校正变换器的RS触发器的Q端相连，所述第二开关的第二端、所述低通滤波器的输入端和所述第一开关的第一端相互连接，所述第一开关的控制端与所述RS触发器的端相连，所述低通滤波器的输出端与所述电压控制电流源的电压控制端正极相连，所述电压控制电流源输出端、所述电容的一端、所述第三开关的第一端和功率因数校正变换器的比较器的正向输入端相互连接，所述第三开关的控制端与所述RS触发器的端相连，所述电压源的负极、所述第一开关的第二端、所述低通滤波器的第三端、所述电容的另一端和所述第三开关的第二端共地，所述电压控制电流源的电压控制端负极接地。2.根据权利要求1所述的变斜率锯齿波产生电路，其特征在于，所述低通滤波器包括串联的电阻和电容，所述电阻一端作为所述低通滤波器的输入端，所述电阻和所述电容的公共端作为所述低通滤波器的输出端，所述电容的另一端作为所述低通滤波器的第三端接地。3.一种反激功率因数校正变换器，其特征在于，包括相互连接的反激变换器和控制电路，其中，所述控制电路包括如权利要求1或2所述的变斜率锯齿波产生电路。4.根据权利要求3所述的反激功率因数校正变换器，其特征在于，所述控制电路包括所述变斜率锯齿波产生电路、误差放大电路、光耦、比较器、RS触发器、驱动电路、分压电阻和过零检测电路；其中，所述误差放大电路的输入端与所述分压电阻相连，所述分压电阻并联所述反激变换器的负载端，所述误差放大电路的基准电压端接地，所述误差放大电路的输出端与所述光耦的第一端连接，所述光耦的第二端与所述反激变换器的第一输出端相连，所述光耦的输出端与所述比较器的负向输入端相连，所述比较器的正向输入端与所述变斜率锯齿波产生电路的输出端相连，所述比较器的输出端与所述RS触发器的R端相连，所述RS触发器的Q端、所述变斜率锯齿波产生电路的第二输入端与所述驱动电路的输入端相互连接，所述RS触发器的S端与所述过零检测电路的输出端相连，所述RS触发器的端分别与所述变斜率锯齿波产生电路的第一输入端和第三输入端相连，所述驱动电路的输出端与所述反激变换器的主开关管的控制端相连，所述过零检测电路的输入端与所述反激变换器的变压器的辅助绕组的输出端相连。5.根据权利要求4所述的反激功率因数校正变换器，其特征在于，所述误差放大电路包括环路补偿电路、误差放大器和基准电源；其中，所述环路补偿电路并联在所述误差放大器的负向输入端和输出端，所述误差放大器的正向输入端与所述基准电源的正极相连，所述基准电源的负极作为所述误差放大电路的基准电压端接地，所述误差放大器的正向输入端作为所述误差放大电路的输出端，所述误差放大器的负向输入端作为所述误差放大电路的输入端。6.一种SEPIC功率因数校正变换器，其特征在于，包括相互连...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎铁生，王军，沈霞，曹太强，孙章，陶权保，李明洪，杨坤，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51