被动式功率因数修正电路、应用其的电子装置与操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种被动式功率因数校正电路、应用其的电子装置与操作方法，该被动式功率因数校正电路包括：一直流电容与一输入电容，耦接至一整流电路，该直流电容与该输入电容被该整流电路的一直流电压所充电；一输出电容，耦接至一负载；一第一与第二二极管，耦接至该输入电容与该输出电容；以及一电感，耦接至该负载、该输入电容与该输出电容。该直流电容在一输入交流电压的半个周期内完成充电与放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种被动式功率因数修正电路、其操作方法与应用其的电子装置。
技术介绍
因为输出滤波电容的存在，传统桥式整流电路的输入电流含有大量谐波失真，导致功率因数(power factor)低落且电流总谐波失真严重，进而影响输入电源。故而，需要对传统桥式整流电路进行功率因数校正。功率因数校正电路依是否具有主动开关元件，可分为被动式(Passive)与主动式(Active)两种。 主动式功率因数校正电路的功率因数可达0.99以上，电流谐波失真总量小于10%，输入电压范围广泛、输出电压稳定、磁性元件体积小以及不受输出功率变动影响。低频式功率因数校正电路的主动开关的切换频率为市电频率的两倍，藉以降低高频成分电磁干扰的问题。藉由功率开关截止时间与导通时间的变化，低频式功率因数校正电路可获得不错的功率因数值。低频式功率因数校正电路具有高效率、控制简单、不需要高速功率元件以及没有高频电磁干扰等优点。对于以变频器为主的家电产品如冰箱、冷气机等系统而言，低频式功率因数校正电路可有效改善功率因数，降低电流谐波失真总量。虽然被动式功率因数校正电路的功率因数低于主动式功率因数校正电路的功率因数，但被动式功率因数校正电路仍然能使电路的功率因数提高到0.7~0.9，电流谐波失真总量降至50%以下。除此之外,被动式功率因数校正电路尚有不需主动开关元件、电路结构简单、成本低廉以及无主动开关切换造成的电磁干扰问题等优点，至今仍然广泛应用于中小功率的电子设备中。但被动式功率因数修正电路仍具有改善空间。
技术实现思路
本专利技术实施例有关于一种被动式功率因数校正电路、其操作方法与应用其的电子>J-U ρ?α装直。根据本专利技术的一示范性实施例，提出一种被动式功率因数校正电路，包括:一直流电容，耦接至一整流电路，该直流电容被该整流电路的一直流电压所充电；一输入电容，耦接至该整流电路，该输入电容被该整流电路的该直流电压所充电；一输出电容，耦接至一负载；一第一二极管，稱接至该输入电容与该输出电容；一第二二极管，稱接于该输入电容与该输出电容；以及一电感，I禹接至该负载、该输入电容与该输出电容。该直流电容在一输入交流电压的半个周期内完成充电与放电。根据本专利技术的另一示范性实施例，提出一种电子装置，包括:一滤波器，用以滤波一输入交流电压；一整流电路，耦接于该滤波器，用以对经滤波后的该输入交流电压进行整流成一直流电压；一被动式功率因数校正电路，耦接于该整流电路；以及一负载，被该被动式功率因数校正电路所驱动。该被动式功率因数校正电路包括:一直流电容，耦接至该整流电路，该直流电容被该整流电路的该直流电压所充电；一输入电容，耦接至该整流电路，该输入电容被该整流电路的该直流电压所充电；一输出电容，稱接至该负载；一第一二极管，率禹接至该输入电容与该输出电容；一第二二极管，稱接于该输入电容与该输出电容；以及一电感，稱接至该负载、该输入电容与该输出电容。该直流电容在该输入交流电压的半个周期内完成充电与放电。根据本专利技术的更一示范性实施例，提出一种被动式功率因数校正电路的操作方法与一种电子装置的操作方法。该被动式功率因数校正电路的操作方法使用上述的被动式功率因数校正电路。该电子装置的操作方法使用上述的电子装置。该操作方法包括:对一输入交流电压滤波并整流，以得到一直流电压；根据该直流电压，决定该被动式功率因数校正电路的一工作模式；于一第一工作模式下，该直流电压对该直流电容、该电感以及该输出电容充电；于一第二工作模式下，该直流电压对该直流电容、该输入电容、该电感以及该输出电容充电；于一第三工作模式下，该直流电压停止对该直流电容与该输入电容的充电，且该直流电压与该直流电容的一跨电压经过该电感对该输出电容充电；以及于一第四工作模式下，该第二二极管导通，使得该输入电容经过该第二二极管对该电感与该输出电容充电。为了对本案的上述及其他方面有更详细的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下:【附图说明】图1显示根据本专利技术实施例的被动式功率因数校正电路的电路示意图；图2显示本专利技术实施例所提出的被动式功率因数校正电路于工作模式一下的等效电路与信号波形图；图3显示本专利技术实施例所提出的被动式功率因数校正电路于工作模式二下的等效电路与信号波形图；图4显示本专利技术实施例所提出的被动式功率因数校正电路于工作模式三下的等效电路与信号波形图；图5显示本专利技术实施例所提出的被动式功率因数校正电路于工作模式四下的等效电路与信号波形图。其中，附图标记:L、Lr:电感CpCdc^CpC2:电容Dp D2:二极管110:整流电路120:负载Vac:输入交流电压【具体实施方式】本专利技术 实施例的被动式功率因数校正电路至少包括多个电容、多个二极管以及至少一电感。在本专利技术实施例的被动式功率因数校正电路中，让电容在一输入交流电压的半个周期内完成充电与放电。在半个周期起始时，输入电源可以对电容充电。而在半个周期结束前，电容所储存的能量传送于负载端释放完成。如此一来，不但可增加整流二极管的导通时间也可减少导通电流，藉此改善电路的功率因数，也降低电容对于电路的功率因数的影响。现请参考图1，其显示根据本专利技术实施例的被动式功率因数校正电路的电路示意图。如图1所示，被动式功率因数校正电路可接收来自输入交流电压Va。经滤波整流后产生的直流电压Vd。。滤波器(filter)用以滤波输入交流电压Va。。整流电路110耦接于滤波器，用以对经滤波后的输入交流电压\c进行整流成直流电压Vd。。其中滤波器包括电感L与电容C；。电感L耦接于输入交流电压va。、电容(；与整流电路110。电容(；耦接于电感L与整流电路 110。被动式功率因数校正电路，耦接于整流电路110。其中被动式功率因数校正电路包括:直流电容cd。；输入电容C1 ;第一二极管D1与第二二极管D2 ；电感L ;与输出电容C2。被动式功率因数校正电路可驱动负载120。输入交流电压Va。经过滤波器的滤波并经过整流电路110 (比如但不受限于桥式整流器)整流后，可得到具二倍频成分的直流电压Vd。。直流电容Cd。耦接至整流电路110，譬如但不受限于，直流电容Cd。并联于整流电路110。此外，直流电容Cd。亦耦接至输入电容C1、第一与第二二极管D1与D2、电感L、输出电容C2与负载120。 在操作时，直流电容Cd。可被直流电压Vd。所充电。储存于直流电容Cd。内的电能则可对电感L与输出电容C2充电。输入电容C1耦接于整流电路110、直流电容Cd。、第一与第二二极管D1与D2与电感Lu在操作时，输入电容C1可被直流电压Vd。所充电。此外,储存于输入电容C1内的电能则可透过第二二极管D2以对电感L与输出电容C2充电。输入电流会随着输入电容C1的释能而缓慢减少。第一二极管D1 I禹接于输入电容C1与输出电容C2、第二二极管D2、电感L与负载120。当第一二极管Dl导通时,输入电容C1与输出电容C2可被直流电压Vd。所充电。第二二极管仏耦接于整流电路110、直流电容Cd。、输入电容仏、输出电容C2、第一二极管D1与负载120。当第二二极管D2导通时,储存于输入电容C1内的电能可对输出电容C2与电感L充电。电感L耦接于整流电路110、直流电容Cd。、输入电容C1、第一二极管D1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被动式功率因数校正电路，其特征在于，包括：一直流电容，耦接至一整流电路，该直流电容被该整流电路的一直流电压所充电；一输入电容，耦接至该整流电路，该输入电容被该整流电路的该直流电压所充电；一输出电容，耦接至一负载；一第一二极管，耦接至该输入电容与该输出电容；一第二二极管，耦接于该输入电容与该输出电容；以及一电感，耦接至该负载、该输入电容与该输出电容；其中，该直流电容储存的电量在一输入交流电压的半个周期内释放完成。

【技术特征摘要】
2012.08.27 TW 1011310251.一种被动式功率因数校正电路，其特征在于，包括: 一直流电容，耦接至一整流电路，该直流电容被该整流电路的一直流电压所充电； 一输入电容，耦接至该整流电路，该输入电容被该整流电路的该直流电压所充电； 一输出电容，I禹接至一负载； 一第一二极管，稱接至该输入电容与该输出电容； 一第二二极管,I禹接于该输入电容与该输出电容；以及 一电感，稱接至该负载、该输入电容与该输出电容； 其中， 该直流电容储存的电量在一输入交流电压的半个周期内释放完成。2.如权利要求1所述的被动式功率因数校正电路，其特征在于，该输入交流电压被一滤波器所滤波并被该整流电路整流成该直流电压。3.一种电子装置，其特征在于，包括: 一滤波器，用以滤波一输入交流电压； 一整流电路，耦接于该滤波器，用以对经滤波后的该输入交流电压进行整流成一直流电压； 一被动式功率因数校正电路，耦接于该整流电路；以及 一负载，被该被动式功率因数校正电路所驱动； 其中， 该被动式功率因数校正电路包括: 一直流电容，耦接至该整流电路，该直流电容被该整流电路的该直流电压所充电； 一输入电容，耦接至该整流电路，该输入电容被该整流电路的该直流电压所充电； 一输出电容，耦接至该负载； 一第一二极管，稱接至该输入电容与该输出电容； 一第二二极管,I禹接于该输入电容与该输出电容；以及 一电感，稱接至该负载、该输入电容与该输出电容； 该直流电容储存的电量在该输入交流电压的半个周期内释放完成。4.一种被动式功率因数校正电路的操作方法，使用如权利要求1所述的被动式功率因数校正电路，其特征在于，该操作方法包括: 对一输入交流电压滤波并整流，以得到一直流电压； 根据该直流电压，决定该被动式功率因数校正电路的一工作模式； 于一第一工作模式下，该直流电压对该直流电容、该电感以及该输出电容充电； 于一第二工作模式下，该直流电压对该直流电容、该输入电容、该电感以及该输出电容充电； 于一第三工作模式下，该直流电压停止对该直流电容与该输入电容的充电，且该直流电压与该直流电容的一跨电压经过该电感对该输出电容充电；以及 于一第四工作模式下，该第二二极管导通，使得该输入电容经过该第二二极管对该电感与该输出电容充电。5.如权利要求4所述的被动式功率因数校正电路的操作方法，其特征在于，于该第一工作模式下，该直流电压随着该输入交流电压的增加而增加，直到该直流电压大于该直流电容的该跨电压且该直流电压大于该输出电容的一跨电压与该电感的一电压之和。6.如权利要求5所述的被动式功率因数校正电路的操作方法，其特征在于，当直流电压持续增加至大于该输入电容的一跨电压与该输出电容的该跨电压之和时，该被动式功率因数校正电路进入该第二工作模式。7.如权利要求6所述的被动式功率因数校正电路的操作方法，其特征在于，于该第二工作模式下，该直流电压持续增加至大于该输入电容的该跨电压与该输出电容的该跨电压之和。8.如权利要求7所述的被动式功率因数校正电路的操作方法，其特征在于，当该直流电压小于该输入电容的该跨电压与该输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文田，李清然，陈伯彦，潘晴财，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：