峰值检测电路、输入前馈补偿电路和功率因数校正电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种峰值检测电路、输入前馈补偿电路和功率因数校正电路，该峰值检测电路包括：第一采样保持电路，对输入信号进行采样保持；第二采样保持电路，对输入信号进行采样保持；第一比较器，其正输入端和负输入端分别连接第一采样保持电路和第二采样保持电路的输出端；锯齿波发生电路，在第一比较器输出的第一控制信号控制下产生锯齿波信号；第二比较器，其正输入端连接锯齿波发生电路的输出端，其负输入端接收预设的参考电压；第三采样保持电路，在第二比较器输出的第二控制信号控制下对输入信号进行采样。本实用新型专利技术能及时检测输入电压的峰值，解决输入电压突变造成输出电压或电流波动较大的问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源技术，尤其涉及一种峰值检测电路以及包含该峰值检测电路的输入前馈补偿电路和功率因数校正电路。
技术介绍
由于目前大多数用电设备中存在非线性元件和储能元件，因此会使输入交流电流波形发生严重畸变，导致网侧输入功率因数很低。为了满足国际标准IEC61000-3-2的谐波要求，必须在这些用电设备中加入功率因数校正(PFC)装置。为了抑制工频纹波从而获得较高的功率因数，传统PFC电路的控制环路的带宽通常设置的比较低，较低的环路带宽会导致PFC电路的动态响应速度较慢。以高功率因数LED驱动器(恒流输出)为例，当输入电压有较大波动时，由于调节环路的输出电平Vcomp变化较慢，使得输出电流1有较大的过冲或跌落，从而人眼看到的LED灯光具有较明显的闪烁。一些具有恒功率控制功能的PFC电路往往采用输入电压前馈的方法来实现恒功率控制，并且相对输入电压变化时的动态响应有一定的改善，如图1所示。图1所示的PFC电路主要包括:交流电压源101、整流桥102、功率电路103、比例电路104、低通滤波器105、比例电路106、比例电路107、PWM调制器108、电流环109、乘法器110、比例电路111、电压环112。其中，功率电路103包括电感L、二极管D、开关管M和电容C，电容C配置为和负载&并联。然而图1所示的控制电路中，其输入电压前馈是通过采集输入电压的平均值实现的，采集输入电压Vin的平均值引入的低通滤波器105降低了环路的响应速度，因此，对输入的动态响应改善有限。因此，需要一种更好的技术方案来及时地检测出输入电压峰值的改变，以解决输入电压突变导致的输出电压或电流发生较大波动的问题
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种峰值检测电路、输入前馈补偿电路和功率因数校正电路，能够及时检测出输入电压的峰值，并解决输入电压突变造成输出电压或电流较大波动的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种峰值检测电路，包括:第一采样保持电路，其输入端接收输入信号，对所述输入信号进行采样保持；第二采样保持电路，其输入端接收所述输入信号，对所述输入信号进行采样保持；第一比较器，其正输入端连接所述第一采样保持电路的输出端，其负输入端连接所述第二采样保持电路的输出端；锯齿波发生电路，其输入端与所述第一比较器的输出端相连，在所述第一比较器的输出端输出的第一控制信号控制下产生锯齿波信号；第二比较器，其正输入端连接所述锯齿波发生电路的输出端，其负输入端接收预设的参考电压；第三采样保持电路，其输入端接收所述输入信号，在所述第二比较器的输出端输出的第二控制信号控制下对所述输入信号进行采样。根据本技术的一个实施例，所述锯齿波发生电路产生的锯齿波信号的频率、脉宽与所述第一比较器输出的第一控制信号相同。根据本技术的一个实施例，所述第一采样保持电路和第二采样保持电路在时序上的采样点相互交替，并且所述第一采样保持电路在时序上的采样点超前所述第二采样保持电路。根据本技术的一个实施例，所述第一采样保持电路包括:第一脉冲信号源；第一开关，其第一端接收所述输入信号，其第二端连接所述第一比较器的正输入端，其控制端连接所述第一脉冲信号源的输出端；第一电容，其第一端连接所述第一开关的第二端，其第二端接地。根据本技术的一个实施例，所述第二采样保持电路包括:第二脉冲信号源；第二开关，其第一端接收所述输入信号，其第二端连接所述第一比较器的负输入端，其控制端连接所述第二脉冲信号源的输出端；第二电容，其第一端连接所述第二开关的第二端，其第二端接地。根据本技术的一个实施例，所述锯齿波发生电路包括:电流源；第三开关，其第一端连接所述电流源的输出端，其第二端接地，其控制端连接所述第一比较器的输出端；第三电容，其第一端连接所述第三开关的第一端，其第二端接地。根据本技术的一个实施例，所述第三采样保持电路包括:第四开关，其第一端接收所述输入信号，其第二端作为所述峰值检测电路的输出端，其控制端连接所述第二比较器的输出端；第四电容，其第一端连接所述第四开关的第二端，其第二端接地。本技术还提供了一种功率因数校正电路的输入前馈补偿电路，包括:以上任一项所述的峰值检测电路；与所述峰值检测电路相连的取反电路，产生与所述输入电压的峰值变化趋势相反的直流信号；与所述取反电路相连的叠加电路，将所述直流信号与功率因数校正电路的控制电路中的误差放大网络的输出信号叠加。根据本技术的一个实施例，所述取反电路包括:减法器，其正输入端接收预设的直流电压，其负输入端连接所述峰值检测电路的输出端，其输出端输出所述直流信号。根据本技术的一个实施例，所述叠加电路包括:加法器，其第一输入端连接所述取反电路的输出端，其第二输入端接收所述控制电路中的误差放大网络的输出信号。根据本技术的一个实施例，所述输入前馈补偿电路还包括:比例电路，所述输入信号经由该比例电路放大或缩小后传输至所述峰值检测电路的输入端。本技术还提供了一种功率因数校正电路，包括以上任一项所述的输入前馈补偿电路。与现有技术相比，本技术具有以下优点:本技术实施例的峰值检测电路能够在输入信号的逐个周期内检测到输入信号的峰值，与通过采集输入信号的平均值来检测输入信号峰值的方案相比，检测效果更加实时、快速。另外，本技术实施例的功率因数校正电路机器输入前馈补偿电路采用上述峰值检测电路，将检测出的输入电压的峰值传输至控制电路中，从而能够实现输出电压或输出电流的快速调节，当输入电压突变时，输出电压或电流波动较小或无波动。尤其在输出负载为LED灯时，在输入电压波动时，LED灯无闪烁问题附图说明图1是现有技术中一种采用传统前馈控制的PFC电路的原理图；图2是本技术实施例的峰值检测电路的电路图；图3是图2所示峰值检测电路的工作波形图；图4是本技术实施例的输入前馈补偿电路的电路图；图5是图4所示前馈补偿电路的工作波形图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步说明，但不应以此限制本技术的保护范围。参考图2，本实施例的峰值检测电路包括:第一采样保持电路201、第二采样保持电路202、第一比较器203、锯齿波发生电路204、第二比较器205、第三采样保持电路206。其中，第一采样保持电路201的输入端接收输入信号，该输入信号进行采样保持。作为一个非限制性的例子，第一采样保持电路201可以包括:第一脉冲信号源Vgl ;第一开关SI，其第一端接收该输入信号，其第二端作为第一采样保持电路201的输出端，其控制端连接第一脉冲信号源Vgl的输出端，第一脉冲信号源Vgl的另一端接地；第一电容Cl，其第一端连接第一开关SI的第二端，其第二端接地。第二采样保持电路202的输入端接收该输入信号，对该输入信号进行采样保持。作为一个非限制性的例子，第二采样保持电路202可以包括:第二脉冲信号源Vg2 ;第二开关S2，其第一端接收该输入信号，其第二端作为该第二采样保持电路202的输出端，其控制端连接第二脉冲信号源Vg2的输出端，第二脉冲信号源Vg2的另一端接地；第二电容C2，其第一端连接第二开关S2的第二端，其第二端接地。第一比较器203的正输入端连接第一采样保持电路201的输出端，更加具体而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种峰值检测电路，其特征在于，包括：第一采样保持电路，其输入端接收输入信号，对所述输入信号进行采样保持；第二采样保持电路，其输入端接收所述输入信号，对所述输入信号进行采样保持；第一比较器，其正输入端连接所述第一采样保持电路的输出端，其负输入端连接所述第二采样保持电路的输出端；锯齿波发生电路，其输入端与所述第一比较器的输出端相连，在所述第一比较器的输出端输出的第一控制信号控制下产生锯齿波信号；第二比较器，其正输入端连接所述锯齿波发生电路的输出端，其负输入端接收预设的参考电压；第三采样保持电路，其输入端接收所述输入信号，在所述第二比较器的输出端输出的第二控制信号控制下对所述输入信号进行采样。

【技术特征摘要】
1.一种峰值检测电路，其特征在于，包括: 第一采样保持电路，其输入端接收输入信号，对所述输入信号进行采样保持； 第二采样保持电路，其输入端接收所述输入信号，对所述输入信号进行采样保持； 第一比较器，其正输入端连接所述第一采样保持电路的输出端，其负输入端连接所述第二采样保持电路的输出端； 锯齿波发生电路，其输入端与所述第一比较器的输出端相连，在所述第一比较器的输出端输出的第一控制信号控制下产生锯齿波信号； 第二比较器，其正输入端连接所述锯齿波发生电路的输出端，其负输入端接收预设的参考电压； 第三采样保持电路，其输入端接收所述输入信号，在所述第二比较器的输出端输出的第二控制信号控制下对所述 输入信号进行采样。2.根据权利要求1所述的峰值检测电路，其特征在于，所述锯齿波发生电路产生的锯齿波信号的频率、脉宽与所述第一比较器输出的第一控制信号相同。3.根据权利要求1所述的峰值检测电路，其特征在于，所述第一采样保持电路和第二采样保持电路在时序上的采样点相互交替，并且所述第一采样保持电路在时序上的采样点超前所述第二采样保持电路。4.根据权利要求1所述的峰值检测电路，其特征在于，所述第一采样保持电路包括: 第一脉冲信号源； 第一开关，其第一端接收所述输入信号，其第二端连接所述第一比较器的正输入端，其控制端连接所述第一脉冲信号源的输出端； 第一电容，其第一端连接所述第一开关的第二端，其第二端接地。5.根据权利要求1所述的峰值检测电路，其特征在于，所述第二采样保持电路包括: 第二脉冲信号源； 第二开关，其第一端接收所述输入信号，其第二端连接所述第一比较器的负输入端，其控制端连接所述第二脉冲信号源的输出端； 第二电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小高，叶美盼，吴建兴，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：