本发明专利技术公开了一种降低EMI的功率因数校正控制电路，所述控制电路包含有一电感电流阈值，当电感电流小于所述电感电流阈值时，控制电感电流的峰值跟随输入电压变化；当电感电流达到所述电感电流阈值时，则限制电感电流为所述电感电流阈值。通过此方式减小了电感电流的最大峰值，从而减小了电感纹波电流，在保证功率因数的同时降低了电路EMI，使得电路滤波任务变得简单和易行，十分适用于中小功率场合。并且该电路的峰值电流应力低，使得开关管和其他元件损耗较小，进一步提高了电源利用效率。本发明专利技术满足高功率因数、IEC61000-3-2对电源谐波要求，且成本低，体积小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源领域，更具体的说，涉及一种降低EMI的功率因数校正控制电路。
技术介绍
在AC/DC电源应用中，为了实现高功率因数，一般在电路中设计功率因数校正 (Power Factor Correction，简称PFC)功能，目前较常用的为临界导通模式功率因数校正电路。从实现方式上看，现有的临界导通模式有2种解决方案一种是峰值电流模式，另一种是电压模式。前一种方案采用的是调制电感电流的峰值跟随输入电压信号的变化，实现输入电流正弦化，达到与输入电压同相的目的；后一种方案采用的是在整个线路周期使导通时间保持恒定，控制输入电流跟随输入电压呈正弦变化。现有技术中，无论采取上述哪种方案，其得到的输入电流波形都跟输入电压波形完全一致，如图1所示为现有技术的功率因数校正电路的电压电流的波形图。从图1中可以看出其不足之处在于电感电流的峰值均较高，这样就会使得电感纹波电流较大，导致电路中的电磁干扰(Electro Magnetic Interference，简称EMI)滤波需要加强，增加了输入 EMI滤波器电路的复杂性。而且较高的峰值电流会使得半导体器件的导通损耗较大。因此， 在中低功率应用场合中，如果要得到最优的性能，势必造成成本高、体积大，不易于推广使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种降低EMI的功率因数校正控制电路，通过限制电感电流的最大峰值来降低电路的纹波电流，从而降低了 EMI电路设计成本和重量， 其不但能满足高功率因数以及IEC61000-3-2对电源谐波的要求，而且成本低，体积小，性价比高。本专利技术所述的一种降低EMI的功率因数校正控制电路，应用于一交流_直流变换器，所述交流-直流变换器的交流输入电压经由一整流电路，获得一正弦半波输入电压，所述功率因数校正控制电路控制所述交流-直流变换器中的功率开关管的状态，进而调节所述交流-直流变换器的电感电流，其特征在于，所述功率因数校正控制电路包括一电感电流阈值；当所述电感电流小于所述电感电流阈值时，控制所述电感电流的峰值跟随所述正弦半波输入电压；当所述电感电流达到所述电感电流阈值时，则将电感电流的峰值限制为所述电感电流阈值。依据本专利技术一实施例的功率因数校正控制电路，其包括限幅电路、第一乘法器和第一比较器；所述限幅电路设定有一上限电压，所述限幅电路接收所述正弦半波输入电压， 当所述正弦半波输入电压小于所述上限电压值时，所述限幅电路的输出电压跟随所述正弦半波输入电压；当所述正弦半波输入电压大于所述上限电压值时，所述限幅电路的输出电压被限制在所述上限电压；所述第一乘法器接收所述限幅电路的输出电压和表征所述交流_直流变换器的输出电压的电压反馈误差信号，产生第一基准信号，所述第一基准信号的上限幅值即为所述电感电流阈值；所述第一比较器的反相输入端接收所述第一基准信号，同相输入端接收表征所述电感电流的电感电压信号，当电感电压信号到达第一基准信号时，产生一复位信号用以控制功率开关管的关断。依据本专利技术另一实施例的功率因数校正控制电路，其包括一恒定导通时间控制电路、第二比较器、第三比较器和第一或门，所述恒定导通时间控制电路用以控制功率开关管的导通时间为一固定值，其包括一恒流源、第一电容和第一开关管，所述恒流源用以给第一电容提供充电电流，第一电容与第一开关管并联，通过控制第一开关管的关断与导通以控制第一电容的充放电动作，使得第一电容两端产生第一斜坡电压信号；所述第二比较器同相输入端接收所述第一斜坡电压信号，其反相输入端接收表征所述交流-直流变换器的输出电压的电压反馈误差信号，当第一斜坡电压上升到所述电压反馈误差信号时，产生第一比较信号；所述第三比较器同相输入端接收表征所述电感电流的电感电压信号，其反相输入端接收第二基准信号，当所述电感电压信号到达所述第二基准信号时，产生第二比较信号；所述第一或门接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，产生一复位信号用以控制功率开关管的关断。优选的，预先设定一电压阈值，所述电感电流阈值与所述电压阈值成正比，其比例系数为导通时间与所述电感的数值的比值，所述电感电流阈值作为所述第二基准信号。优选的，当电感电流没有达到所述电感电流阈值时，所述控制电路根据所述第一比较信号控制功率开关管的关断，以控制功率开关管的导通时间恒定；当电感电流到达所述电感电流阈值时，即所述电感电压信号到达第二基准信号时，所述控制电路根据所述第二比较信号控制功率开关管的关断，以限制电感电流的峰值。依据本专利技术的又一实施例的功率因数校正控制电路，其包括峰值信号调制电路、 第二乘法器和第四比较器，所述峰值信号调制电路接收输入电压信号和一串行信号，产生一峰值参考信号，其中，所述串行信号包含有一数据信号和一时钟信号；所述第二乘法器接收所述峰值参考信号和表征所述交流_直流变换器的输出电压的电压反馈误差信号，产生第三基准信号，所述第三基准信号的上限幅值即为所述电感电流阈值；所述第四比较器反相输入端接收所述第三基准信号，其同相输入端接收表征所述电感电流的电感电压信号，当电感电压信号到达所述第三基准信号时，产生一复位信号用以控制功率开关管的关断。进一步的，所述峰值信号调制电路包括数字通讯电路、模数转换器、第三乘法器和数模转换器，所述数字通讯电路接收所述串行信号，得到一数字参考电压信号，并传输至第三乘法器；所述模数转换器接收输入电压信号，并将其转换为与模拟输入电压信号对应的数字信号；所述第三乘法器接收所述参考电压信号和所述数字输入电压信号，产生一数字峰值参考信号；所述数模转换器接收所述数字峰值参考信号，并将其转换为与数字峰值参考信号对应的模拟信号。优选的，所述串行信号通过外部编程设置，以使由其得到的数字参考电压信号与数字输入电压相乘后得到的峰值参考信号与输入电压同相。进一步的，本专利技术所述控制电路还包括零电流检测电路和RS触发器，所述零电流检测电路用以检测电感电流，当检测到电感电流到达零值时，输出一过零信号；所述RS触发器的复位端接收上述三种控制电路中产生的所述复位信号，其置位端接收所述过零信号，产生开关信号以控制功率开关管的关断和导通。本专利技术的有益效果(1)根据本专利技术的技术方案，PFC电路中最大峰值电流较现有技术的方案大大减小，而其输入电流与输入电压仍保持同相，在保证电路功率因数的同时，减轻了 EMI的滤波负担，使EMI滤波简单易行。(2)根据本专利技术的技术方案，由于调制后的输入电流顶部平坦，在输入电流最大时，功率开关管的开关频率也较原先提高，进一步减小了 EMI滤波器体积，降低了实现成本和重量。(3)由于电路最大峰值电流比传统的方案要低，因此在同样的输出功率下，其开关和电路元件的导通损耗更小，提高了利用效率。附图说明图1所示为现有技术的功率因数校正电路的电压电流波形图；图2所示为本专利技术的降低EMI的功率因数校正控制电路的第一实施例的电路图；图3所示为图2所示电路的电压电流波形图；图4所示为本专利技术的降低EMI的功率因数校正控制电路的第二实施例的电路图；图5所示为图4所示电路的工作波形图；图6所示为本专利技术的降低EMI的功率因数校正控制电路的第三实施例的电路图；图7所示为图6所示电路的主要波形具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的几个优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种降低ＥＭＩ的功率因数校正控制电路，应用于一交流－直流变换器，所述交流－直流变换器的交流输入电压经由一整流电路，获得一正弦半波输入电压，所述功率因数校正控制电路控制所述交流－直流变换器中的功率开关管的状态，进而调节所述交流－直流变换器的电感电流，其特征在于，所述功率因数校正控制电路包括一电感电流阈值；当所述电感电流小于所述电感电流阈值时，控制所述电感电流的峰值跟随所述正弦半波输入电压；当所述电感电流达到所述电感电流阈值时，则将电感电流的峰值限制为所述电感电流阈值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，
申请(专利权)人：杭州矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86
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