分段定占空比控制的DCM降压-升降压PFC变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种分段定占空比控制的DCM降压‑升降压PFC变换器。该变换器包括主功率电路和控制电路，其中控制电路包括输出电压差分采样电路、输出电压反馈电路、峰值采样电路、第一减法电路、第二减法电路、除法器、输入电压比较电路、选通电路、乘法器、锯齿波比较及驱动信号生成电路和驱动信号切换处理及驱动电路；使用输入电压前馈电路、输入电压比较电路和选通切换电路，按照变换器在Buck工作阶段和在Buck/Boost工作阶段不同的占空比，实行分段定占空比的控制方式对变换器进行控制。本发明专利技术提高了PFC变换器的功率因数，降低了成本，并具有输入电流峰值小、开关管导通损耗小的优点。

【技术实现步骤摘要】
分段定占空比控制的DCM降压-升降压PFC变换器
本专利技术涉及电能变换装置的交流-直流变换器
，特别是一种分段定占空比控制的高功率因数DCM降压升降压PFC变换器。
技术介绍
传统BuckPFC变换器由于输入电流死区的问题，使得变换器的PF值较低，不能满足设计技术要求。为了解决传统BuckPFC变换器的输入电流死区问题，出现了Buck-Buck/BoostPFC变换器，在输入电压大于输出电压时，Buck变换器工作，在输入电压小于输出电压时，Buck/Boost变换器工作，但是传统的DCMBuck-Buck/BoostPFC变换器在两个工作阶段中，两个开关管的占空比是相同的，使PF值在整个90V～264VAC输入电压范围内仍然较低，不能满足设计技术要求。传统的DCMBuck-Buck/BoostPFC变换器每个开关周期的占空比相同，开关周期也是恒定的，虽然控制简单、电感小、二极管没有反向恢复问题，但是存在电感电流峰值大、EMI差模特性差、开关管导通损耗大、效率得不到优化、PF值在低电压阶段较低等缺点。<br>
技术实现思路
<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段定占空比控制的DCM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路，其中控制电路包括输出电压差分采样电路、输出电压反馈电路、峰值采样电路、第一减法电路、第二减法电路、除法器、输入电压比较电路、选通电路、乘法器、锯齿波比较及驱动信号生成电路和驱动信号切换处理及驱动电路；使用输入电压前馈电路、输入电压比较电路和选通切换电路，按照变换器在Buck工作阶段和在Buck/Boost工作阶段不同的占空比，实行分段定占空比的控制方式对变换器进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种分段定占空比控制的DCM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路，其中控制电路包括输出电压差分采样电路、输出电压反馈电路、峰值采样电路、第一减法电路、第二减法电路、除法器、输入电压比较电路、选通电路、乘法器、锯齿波比较及驱动信号生成电路和驱动信号切换处理及驱动电路；使用输入电压前馈电路、输入电压比较电路和选通切换电路，按照变换器在Buck工作阶段和在Buck/Boost工作阶段不同的占空比，实行分段定占空比的控制方式对变换器进行控制。


2.根据权利要求1所述的分段定占空比控制的DCM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，主功率电路(1)包括输入电压源vin、EMI滤波器、二极管整流电路RB、LC滤波器、主电路电感L、第一开关管Qb、第二开关管Qb/b、续流二极管Dfw、第一二极管Dsk、输出电容Co和负载RL；所述输入电压源vin与EMI滤波器的输入端口连接，EMI滤波器的输出端口与整流桥RB的输入端口连接，整流桥RB的输出负极与LC滤波器的输入负端口相连，整流桥RB的输出正端口与LC滤波器的输入正端口相连，LC滤波器的输出正端口与主电路电感L的一端和续流二极管Dfw的负极相连，LC滤波器的输出负端口与第一开关管Qb和第二开关管Qb/b的一端连接，LC滤波器的负端口为参考电位零点；主电路电感L的另一端与第二开关管Qb/b的另一端连接，并且与输出电容Co的正极和负载RL相连；输出电容Co的负极与第一二极管Dsk的正极和续流二极管Dfw的正极相连，第一二极管Dsk的负极与第一开关管Qb的另一端相连。


3.根据权利要求2所述的分段定占空比控制的DCM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，所述控制电路包括输出电压差分采样电路(2)、输出电压反馈电路(3)、输入电压前馈电路、选通控制电路、锯齿波比较及驱动信号生成电路(11)、驱动信号切换处理及驱动电路(12)、第二二极管D1和第三二极管D2，其中输入电压前馈电路包括峰值采样电路(4)、第一减法电路(5)、第二减法电路(6)和除法器(7)，选通控制电路包括输入电压比较电路(8)、选通电路(9)和乘法器(10)；所述输出电压差分采样电路(2)的正向输入端与主功率电路(1)的输出电压正极经分压电阻R12、R13后相连，输出电压差分采样电路(2)的负向输入端与主功率电路(1)的输出电压负极经分压电阻R11后相连，输出电压差分采样电路(2)的输出端口G与输出电压反馈控制电路(3)的反相输入端连接，输出电压反馈控制电路(3)的同相输入端与基准电压Vref连接，输出电压反馈控制电路(3)的输出端F与乘法器(10)的输入端vEA相连；输入电压前馈电路中的峰值采样电路(4)信号输入端H经分压电阻R1与主功率电路(1)中二极管整流电路RB整流后的电压vg连接，峰值采样电路(4)信号输出端A分别与第一减法器(5)、第二减法器(6)的一端相连，第一减法器(5)的输出端C和第二减法器(6)的输出端B分别与除法器(7)的输入端vx和输入端vy连接，除法器(7)的输出端vk与选通电路(9)的输入端5相连；输入电压比较电路(8)的输入端I与主功率电路(1)中二极管整流电路RB整流后的电压vg连接，输入电压比较电路(8)的输出端D与选通电路(9)的输入端4相连，并且与驱动信号切换处理及驱动电路(12)的输入端Vbou相连；选通电路(9)的输入端2与1V电压相连，选通电路(9)的输出端3与乘法器(10)的输入端vz相连，乘法器(10)的输出端vp与锯齿波比较及开关管驱动电路(11)的输入端2连接，锯齿波比较及开关管驱动电路(11)的输出端14、11分别与第二二极管D1、第三二极管D2的正极相连，第二二极管D1和第三二极管D2的负极相连，并且与驱动信号切换处理及驱动电路(12)的输入端J、K相连，驱动信号切换处理及驱动电路(12)的输出端与第一开关管Qb、第二开关管Qb/b相连。


4.根据权利要求3所述的分段定占空比控制的DCM降...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬程健，姚凯，管婵波，李凌格，陈杰楠，马春伟，张震，马可，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32