[发明专利]一种高功率因数校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术，具体地说涉及一种单级功率因数校正电源电路

背景技术

在电网中，各种负载尤其是非线性负载对于电网供电存在重大的影响。例如许多电器的电源需要将电网的交流电转换为直流电。在整流过程中产生的脉动电流包含大量的电流谐波分量，这些谐波分量倒流入电网，会造成对电网的谐波“污染”，当电流流过线路阻抗时造成谐波压降，使正弦波电网发生畸变。

目前，我国对于家电强制执行“CCC认证”(CCC认证即“中国强制认证”，要达到这一标准的要求，各种家电必须进行功率校正。通过近年来的研究，已有多种提高功率因数的电路。

1.无源功率校正(PFC)电路：

无源PFC是通过电感，电容、二极管等元件补偿交流输入的基波电流与电压的相位差，强迫电流与电压的相位一致，可以降低电源对电网的谐波干扰与电网对电源的谐波干扰。这种功率因数校正电路可以将功率因数提高到0.7-0.8，电流谐波含量降到40％以下，这种线路在中小容量设备中得到广泛的应用。其特点主要是电路简单，成本低，可靠性高、维护方便、EM小等，缺点是线路体积大而笨重，且功率因数不高。

2.有源功率因数校正电路

这种方式可以称为主动是功率、因数校正方式，这种电路在整流器和负载之间接入一个DC/DC开关变换器，应用电流放馈技术，通过PFC专用逻辑芯片控制，使输入端电流波形在整个电周期内跟踪交流输入正弦电压波形，这种有源功率因数校正电路，可使输入电流接近正弦，从而使输入端总谐波畸变量(THD)小于5％，功率因数可以提高到0.99％甚至更高，这种电路的问题是这种功率因数校正电路由于增加了一级电路，增加了电路损耗，同时由于提高级提高了电压使得后级开关管器件电压参数提高，从而提高了成本。

发明内容

针对上述各种电路的缺陷，本发明解决的技术在于，提供一种成本低，电源效率高，可靠性好的简单级PFC电源电路。

本发明第一方案的具体PFC开关电源电路，包括一个整流桥，一个开关变压器，其中开关变压器有三组初级线圈，第一初级线圈L11，第二组初级线圈L12，第三组初级线圈L13和一组次级线圈，两个开关管，主开关管Q12和辅助开关管Q11，三个电容；滤波电容C11，储能电容C13，钳位电容C12。五个二极管，第一继流二极管D11，第二继流二极管D12，第一反向隔离二极管D13，第二反向隔离二极管D14，第三反向隔离二极管D15。其中所述整流桥的输入端接交流电，所述的滤波电容C11并接在整流桥的输出端，所述的第一继流二极管D11的阳极和第二继流二极管D12的阳极接整流桥输出的正极，所述第一初级线圈L11两端分别接第一继流二极管D11和第二继流二极D12的阴极。所述的第二组初级线圈L12的一端接第二继流二极D12的阴极和第一初级线圈L11一端，另一端接主开关管Q12一端和第一反向隔离二极管D13的阳极。第一继流二极管D11的阴极接第二反向隔离二极管D14的阴极，其中第一初级线圈L11接第一继流二极管D11阴极的一端与第二初级线圈L12接第二继流二极管D12的阴极的那一端为同名端。所述的主开关管Q12的另一端接整流桥的负极。所述第一反向隔离二极管D13的阴极接钳位电容C12一端和第三反向隔离二极管D15的阳极，所述钳位电容C12的另一端接整流桥的负极。第三反向隔离二极管D15的阴极接第三组初级线圈L13的一端。所述第三组初级线圈L13的另一端接辅助开关管Q11的一端和储能电容C13的正极，储能电容C13的负极接整流桥的负极。所述辅助开关管Q11的另一端接第二反向隔离二极管D14的阳极。第三组初级线圈L13接的辅助开关管Q11的那一端与第二初级线圈L12接第二继流二极管D12的阴极的那一端为同名端。