一种PFC电路制造技术

一种PFC电路，包括PFC功率电路、PFC控制电路，PFC控制电路包含一个采样切换控制电路；PFC控制电路内部有一个乘法器模块，乘法器的两个输入端分别为MULT和COM，采样切换控制电路包括迟滞比较器、切换开关、MULT端并联电阻，MULT端并联电阻与切换开关串联，迟滞比较器根据VCOM的数值得到迟滞比较器输出，迟滞比较器输出被用于控制切换开关的开通或关断；当VCOM高于迟滞比较器的上门限电压UiH，则迟滞比较器的输出使得切换开关关断；当VCOM低于迟滞比较器的下门限电压UiL，则迟滞比较器的输出使得切换开关开通。

【技术实现步骤摘要】
一种PFC电路
本技术涉及电源控制
，尤其涉及一种PFC电路。
技术介绍
电网中的电流谐波的危害已经众所周知，它不仅会影响电网供电质量，造成电能浪费，还会使设备发热、损耗增大，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁，造成重大经济损失。自镇流荧光灯、电子镇流器等照明产品使用时也会产生大量谐波，尤其在大面积使用时，其危害性不可小觑。中国国家标准对谐波含量有严格要求，中国国家标准对于25W以上和不高于25W的自镇流荧光灯的谐波要求不同，对25W以上自镇流荧光灯的要求比25W及以下的自镇流荧光灯高很多。由于谐波含量丰富，普通自镇流荧光灯的功率因数变得很低。功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)技术是一种提高自镇流荧光灯功率因数的有效方法。功率因数校正电路分为无源PFC(PassivePFC)电路和有源PFC(ActivePFC，APFC)电路。无源PFC电路的特点是电路简单，成本较低，对线路的功率因数会有一定的提升，有的甚至可高达0.95，但滤波效果较差，难以实现低谐波的要求，往往还会影响到系统的其他参数，一般适用于25W以下自镇流荧光灯电路。APFC电路基于功率因数控制器IC，利用开关器件的切换，并搭配无源元件，使系统从市电汲取的电流波形与电压波形相一致，从而消除电流波形畸变和相位畸变，获得近似于1的高功率因数，也可大大降低谐波失真。APFC电路结构远比无源PFC复杂，需使用控制IC，在系统前端通常单独组成1级电路，成本较高。但由于其在高频下工作，电感元件的体积小，重量轻。随着PFC控制IC价格的不断降低，APFC已经得到广泛应用。对于25W以上自镇流荧光灯，可以通过APFC技术来提升功率因数，从而改善各次电流谐波值。对于电网中的其他用电设备，比如电动汽车充电机、弧焊电源、通信电源等，输入功率通常会达到数千瓦甚至更高，这些设备也需要通过APFC技术来提升功率因数、减小电流谐波。APFC中起关键性作用的是APFC控制器。国内外比较具有代表性的APFC控制器有FAN7527B、L6561/L6562、NCP1601A/B、IR1150等。L6562A是意法半导体公司的PFC控制器，图1取自L6562A的芯片说明书，该芯片说明书详细说明了L6562A的工作原理和使用方法，关于L6562A的技术细节这里不再赘述。图1为采用芯片L6562A作为控制器的APFC电路原理图。50赫兹的输入交流电经过保险丝F1和整流桥P1，在C1上得到100赫兹的半波电压，经过BOOST电路，在电容C6上得到输出电压Vo。输出电压Vo经过分压电阻R11、R12，在并联电阻R13、R13B上得到输出电压Vo的反馈电压，送入到控制芯片L6562A的第一脚，即内部差分放大器反向输入端INV，经过L6562A内部由差分放大器构成的PI调节器的调节作用，保持输出电压Vo的稳定。L6562A内部有一个乘法器模块，乘法器有两个输入端：第一个输入端为MULT，输入的信号是即时线电压整流后再经过分压得到的电压VMULT，第二个输入端为COM，输入的信号是差分放大器的输出端的电压VCOM，通常，在稳态的情况下，VCOM为一个包含一定100赫兹交流分量的缓慢变化的直流电平，乘法器输出波形的包络是一个整流后的正弦波。乘法器输出的信号被作为电流比较器的参考信号，电流比较器的输出用来控制MOSFET每个周期的峰值电流。L6562A内部有一个电流比较器，电流比较器通过一个电流检测电阻(MOS开关管源极串联电阻)获取一个电压信号，通过与乘法器的输出信号进行比较，来决定外部MOSFET的关断时间。图2为芯片L6562A的VMULT、VCOM与Vcs的关系图。乘法器的关系式为：Vcs＝k*(VCOMP-2.5)*VMULT，(公式中的*代表乘法)，乘法器的输出Vcs作为电流检测引脚上的参考电压。在一些应用场合，输入交流电压的变化范围很宽；例如，输入电压从85V到265V变化，在这么宽的输入电压变化范围内，仍然需要保证满载输出，这会对PFC的控制电路设计提出很高的要求。为了简化问题，暂时不考虑PFC的损耗。图1中，假设输入电压最小值为V1，对应的满载输出的输入电流为I1，输入电压最大值为V2，对应的满载输出的输入电流为I2，由于输入功率相同，则有：V1*I1＝V2*I2(1)假设V1时的VMULT为VMULT1，V2时的VMULT为VMULT2，由于分压电阻没有变化，则有：V1:VMULT1＝V2:VMULT2(2)假设V1时的电流检测引脚上的参考电压Vcs为Vcs1，V2时的电流检测引脚上的参考电压Vcs为Vcs2，由于输入电流跟随参考电压Vcs，则有：I1:Vcs1＝I2:Vcs2(3)假设V1时的VCOMP为VCOMP1，V2时的VCOMP为VCOMP2，则根据：Vcs1＝k*(VCOMP1-2.5)*VMULT1(4)Vcs2＝k*(VCOMP2-2.5)*VMULT2(5)由式(1)到式(5)，可以得到(VCOMP1-2.5)/(VCOMP2-2.5)＝(V2*V2)/(V1*V1)(6)如果V1为交流85V，V2为交流265V；取VCOMP1＝5V，则有：VCOMP2＝2.76，这时候的VCOMP接近2.5V。PFC电路的输出电容上是400V的直流电压叠加了100Hz的波动，波动电压的大小与输出电容的容值以及负载大小有关，通常的设计会保证波动在正负20V以内。这个100Hz的波动电压经过输出反馈电阻进入到PFC控制器内部的差分放大器的输入端，并使得VCOMP中也包含了一定幅度的100Hz的频率分量，并且，该频率分量相对于VMULT是有相位差的，这个相位差由差分放大器的特性决定。在输入电压和输出负载都处于稳定状态的条件下，VCOMP为一个直流电平上叠加了一定幅度的100Hz的频率分量。由于Vcs＝k*(VCOMP-2.5)*VMULT，当VCOMP越接近2.5V的时候，(VCOMP-2.5)中的一定幅度的100Hz的频率分量相对于(VCOMP-2.5)中的直流电平的比例会越高；VCOMP中的100Hz的频率分量就会使得Vcs的波形发生畸变，从而使得PFC的输入电流的THD上升。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种PFC电路，以解决现有技术中PFC的输入电流的THD上升的问题，技术方案如下：一种PFC电路，包括PFC功率电路、PFC控制电路，PFC控制电路包含一个采样切换控制电路。PFC控制电路内部有一个乘法器模块，乘法器的两个输入端分别为MULT和COM，其中，即时线电压整流后再经过分压得到的电压VMULT，差分放大器的输出端的电压VCOM，乘法器输出的信号作为电流比较器的参考信号；所述采样切换控制电路包括迟滞比较器、切换开关、MULT端并联电阻，MULT端并联电阻与切换开关串联，迟滞比较器根据VCOM的数值得到迟滞比较器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PFC电路，包括PFC功率电路、PFC控制电路，其特征在于，PFC控制电路包含一个采样切换控制电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种PFC电路，包括PFC功率电路、PFC控制电路，其特征在于，PFC控制电路包含一个采样切换控制电路。


2.根据权利要求1所述的一种PFC电路，其特征在于，PFC控制电路内部有一个乘法器模块，乘法器的两个输入端分别为MULT和COM，其中，即时线电压整流后再经过分压得到的电压VMULT，差分放大器的输出端的电压VCOM，乘法器输出的信号作为电流比较器的参考信号；所述采样切换控制电路包括迟滞比较器、切换开关、MULT端并联电阻，MULT端并联电阻与切换开关串联，迟滞比较器根据VCOM的数值得到迟滞比较器输出，迟滞比较器输出被用于控制切换开关的开通或关断；切换开关开通则MULT端并联电阻并联到乘法器的输入端MULT与控制电路的地线之间，切换开关关断则MULT端并联电阻的一端悬空。


3.根据权利要求2所述的一种PFC电路，其特征在于，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：张从峰，杨宏，
申请(专利权)人：南京博德新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32