PFC电源模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种PFC电源模块，包括受控的输入整流单元、辅助电源、控制单元、输入电压采集电路、输出电压采集电路、第一电容和预充电支路；所述控制单元在该PFC电源模块启动时输出整流控制信号使得该PFC电源模块进入浪涌抑制模式；所述预充电支路对所述第一电容充电；所述第一电容为所述辅助电源提供电源电压；所述输入电压采集电路和输出电压采集电路分别采集所述PFC电源模块的输入电压和输出电压并传输到所述控制单元，所以控制单元使所述PFC电源模块停留在所述浪涌抑制模式或进入工作模式。实施本实用新型专利技术的PFC电源模块，具有以下有益效果：其元器件不易损坏、电流畸变较小。电流畸变较小。电流畸变较小。

【技术实现步骤摘要】
PFC电源模块


[0001]本技术涉及电力电子学领域，更具体地说，涉及一种PFC电源模块。

技术介绍

[0002]现有技术中PFC(功率因数校正)电源模块的主功率电路如图1所示，多采用二极管做整流桥的整流器件(图1中的D1,D2,D3,D4)，同时，在图1中还使用浪涌抑制电阻R1，浪涌开关Q3实现浪涌防护功能。在这种PFC电源模块的电路启动时，输入端的交流电压通过二极管整流桥(D1,D2,D3,D4)，旁路二极管D5给输出大电容C1充电,开机过程中浪涌开关Q3处于断开状态，将浪涌抑制电阻R1与输出大电容C1进行串联以达到限流的目的；待浪涌抑制完成后，作为控制单元的微控制器(一些情况下，控制单元也可以是分离元件构成的、实现相同功能的硬件电路)输出控制信号，闭合浪涌开关Q3，将浪涌抑制电阻R1短路屏蔽，从而进入环路控制阶段(即通常的电源工作状态)。但是，现有的技术方案在实际使用过程中，由于浪涌开关Q3处于一个高压通断的状态，导致其容易被击穿；而且，浪涌开关Q3一般采用MOS管实现，通常具有寄生电阻和寄生电容，这在一定程度上将影响PFC电路的性能，导致电流畸变严重，功率因数降低。此外，上述方案中，若发生过流或输出短路故障，由于采用二极管整流的原因，整流部分依然会输出直流电压，所以并不能切断交流输入电压，短路产生的高温将直接导致电感漆包线熔化，造成匝间短路，从而将导致模块电源损坏。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述元器件容易损坏、电流畸变较大的缺陷，提供一种元器件不易损坏、电流畸变较小的PFC电源模块。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PFC电源模块，其特征在于，包括受控的输入整流单元、辅助电源、控制单元、输入电压采集电路、输出电压采集电路、第一电容和预充电支路；所述控制单元在该 PFC电源模块启动时输出整流控制信号使得该PFC电源模块进入浪涌抑制模式，使所述受控的输入整流单元对交流输入整流以输出直流电压或断开不输出直流电压，同时，不输出开关控制信号，使得所述PFC电源模块的开关器件不工作；所述预充电支路由交流输入端或所述受控的整流单元的输出端取得电压并对所述第一电容充电；所述第一电容并接在所述PFC电源模块的输出端上，在所述PFC电源模块处于浪涌抑制模式时为所述辅助电源提供电源电压；所述输入电压采集电路和输出电压采集电路分别采集所述PFC电源模块的输入电压和输出电压并传输到所述控制单元，所以控制单元依据所述采集到的输入电压和输出电压分别输出整流控制信号或开关控制信号控制所述受控的输入整流单元和所述PFC电源模块的开关器件，使所述PFC电源模块停留在所述浪涌抑制模式或进入工作模式。
[0005]更进一步地，所述预充电支路包括第一支路和第二支路，所述第一支路一端连接在所述PFC电源模块的交流输入端，另一端连接在所述PFC电源模块的输出正端；所述第二支路一端连接在所述受控的整流单元的输出端，另一端连接在所述PFC电源模块的输出正
端。
[0006]更进一步地，所述第一支路通过二极管由所述交流输入端取得第一电压，所述第一电压通过启动芯片为调整管控制单元供电，调整管在所述调整管控制单元的作用下将由所述第一电压引出到所述第一电容并对所述第一电容进行恒流充电；所述调整管包括MOS管。
[0007]更进一步地，所述第二支路包括旁路二极管，所述旁路二极管的阳极连接在所述受控的整流单元的输出端，其阴极连接在所述PFC电源模块的输出正端。
[0008]更进一步地，所述受控的整流单元包括由晶闸管构成的桥式整流电路，所述晶闸管的控制极连接在所述控制单元的晶闸管控制信号输出端上，所述晶闸管由所述控制单元输出的控制信号控制其是否接入所述桥式整流电路中参与整流。
[0009]更进一步地，所述桥式整流电路的两个桥臂的上管为晶闸管，两个桥臂的下管为二极管，两个所述晶闸管的阴极连接到所述桥式整流电路的输出正端，两个所述晶闸管的阳极分别与其所在桥臂上的二极管的阴极连接，并分别与两个交流输入端连接。
[0010]更进一步地，所述两个晶闸管的控制极由所述控制单元输出的同一个晶闸管控制信号控制。
[0011]更进一步地，所述PFC电源模块的开关器件包括MOS管，所述MOS管的栅极与所述控制单元的开关信号输出端电连接，所述MOS管的源极接地电位，其漏极通过电感与所述桥式整流的输出正端连接，并通过一个整流二极管连接到所述PFC电源模块的输出端上。
[0012]更进一步地，所述输出电压采集电路包括分压模块，所述分压模块包括两个串联后并接在所述PFC电源模块输出端上的电阻，所述控制单元由所述两个电阻的连接点处取得所述输出电压的采样值。
[0013]更进一步地，所述输入电压采集电路采用霍尔电压传感器，隔离地由所述交流输入端取得表示交流输入电压的直流电压值，得到输入电压值。
[0014]实施本技术的PFC电源模块，具有以下有益效果：由于使用可控的输入整流单元，且使用预充电支路和第一电容为辅助电源提供能量来源，使得在整个PFC模块没有工作的情况下，也能够使得控制单元工作，从而使得上述可控的输入整流单元在存在浪涌时断开或断续接入该PFC电源模块的电压变换通道中，也就是在输入浪涌存在时整个PFC电源模块是断开的、不进行电源电压转换的，这就能够避开或大幅度减少上述浪涌对于整个PFC电源模块的影响。同时，这种结构中并不存在现有技术中的浪涌开关。因此，其元器件不易损坏、电流畸变较小。
附图说明
[0015]图1是现有技术中PFC电源模块的浪涌抑制结构示意图；
[0016]图2是本技术PFC电源模块实施例的电路原理图；
[0017]图3是所述实施例中第一支路的电路图；
[0018]图4是所述实施例中PFC电源模块的交流输入电压和输入整流的输出电压的波形示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图对本技术实施例作进一步说明。
[0020]如图2所示，在本技术的PFC电源模块实施例中，该PFC电源模块包括受控的输入整流单元1、辅助电源2、控制单元3、输入电压采集电路4、输出电压采集电路5、第一电容C1和预充电支路6；所述控制单元3在该PFC 电源模块启动时输出整流控制信号使得该PFC电源模块进入浪涌抑制模式，使所述受控的输入整流单元1对交流输入整流断开不输出直流电压，同时，不输出开关控制信号，使得所述PFC电源模块的开关器件不工作；也就是说，当PFC电源模块上电开始工作时，在多数情况下，是存在输入的浪涌电压或电流的。为了避开或抑制这种浪涌，在本实施例中，通过采用受控的输入整流单元1，并通过控制单元3使得该受控的输入整流单元1不工作，也就是将其由整个PFC电源模块的转换通道上断开，使得其不输出整流电压，同时，该控制单元3也不输出开关控制信号，这就使得该PFC电源模块的主开关器件也不工作，即整个PFC电源模块进入浪涌抑制模式，使得浪涌电压或电流对该PFC电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PFC电源模块，其特征在于，包括受控的输入整流单元、辅助电源、控制单元、输入电压采集电路、输出电压采集电路、第一电容和预充电支路；所述控制单元在该PFC电源模块启动时输出整流控制信号使得该PFC电源模块进入浪涌抑制模式，使所述受控的输入整流单元对交流输入整流以输出直流电压或断开不输出直流电压，同时，不输出开关控制信号，使得所述PFC电源模块的开关器件不工作；所述预充电支路由交流输入端或所述受控的整流单元的输出端取得电压并对所述第一电容充电；所述第一电容并接在所述PFC电源模块的输出端上，在所述PFC电源模块处于浪涌抑制模式时为所述辅助电源提供电源电压；所述输入电压采集电路和输出电压采集电路分别采集所述PFC电源模块的输入电压和输出电压并传输到所述控制单元，所以控制单元分别输出整流控制信号或开关控制信号控制所述受控的输入整流单元和所述PFC电源模块的开关器件，使所述PFC电源模块停留在所述浪涌抑制模式或进入工作模式。2.根据权利要求1所述的PFC电源模块，其特征在于，所述预充电支路包括第一支路和第二支路，所述第一支路一端连接在所述PFC电源模块的交流输入端，另一端连接在所述PFC电源模块的输出正端；所述第二支路一端连接在所述受控的整流单元的输出端，另一端连接在所述PFC电源模块的输出正端。3.根据权利要求2所述的PFC电源模块，其特征在于，所述第一支路通过二极管由所述交流输入端取得第一电压，所述第一电压通过启动芯片为调整管控制单元供电，调整管在所述调整管控制单元的作用下将由所述第一电压引出到所述第一电容并对所述第一电容进行恒流充电；所述调整管包括MOS管。4.根据权利要求3所述的PFC电源模块，其特征在于，所述第二支路包括旁...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋栋梁，臧晓敏，崔荣明，
申请(专利权)人：深圳市皓文电子有限公司，
类型：新型
国别省市：