[发明专利]功率因数校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率因数校正电路。

背景技术

作为所谓升压型功率因数校正电路的现有的功率因数校正电路100如图1所示，其中整流桥101将交流输入电压转换成直流电压。这样的功率因数校正电路中，以往由软开关或同步整流的技术而完成效率的提高。目前的高效率功率因数校正电路中，整流桥上的损失已经占主要部件损失中的很大比例。因此，为了减少或消除整流桥的损耗，推出了各种各样的电路结构。

如图2所示的功率因数校正电路200中，输入的交流电流的正周期在通过二极管201的路径中流通，开关元件203进行开关动作。输入的交流电流的负周期在通过二极管202的路径中流通，开关元件204进行开关动作。这样的电路结构中，回路中所包含的二极管数量少，且效率较高。但是，该电路结构中的共模噪声大，仍然存在问题。

如图3所示的功率因数校正电路300中，输入的交流电流的正周期在通过开关元件301的路径中流通，开关元件302进行开关动作。输入的交流电流的负周期在通过开关元件302的路径中流通，开关元件301进行开关动作。但是由于开关元件301和开关元件302的寄生二极管的反向恢复的问题，该电路只适合于断续模式的功率因数校正。

如图4所示的功率因数校正电路400中，输入的交流电流的正周期中开关元件401进行开关动作。输入的交流电流的负周期中开关元件402进行开关动作。该电路结构中，通过二极管403,404以及电感元件405,406能够解决共模噪声的问题，但是由于需要2个电感元件，造成电路的体积增大。

如图5所示的功率因数校正电路500与图4类似，输入的交流电流的正周期中开关元件501进行开关动作。输入的交流电流的负周期中开关元件502进行开关动作。该电路结构中，通过二极管503,504以及变压器505能够解决共模噪声的问题，并且提高电感磁芯的利用率。但是与图4的电路相同，由于需要2个电感元件，造成电路的体积增大。

如图6A所示的功率因数校正电路600，输入的交流电流的正周期中开关元件601进行开关动作，输入的交流电流的负周期中开关元件602进行开关动作。虽然其可以减少整流桥的损耗，但是，如图6B所示，驱动的地线603相对于静地点N有半个周期是以开关频率（高频）跳变的，因此容易产生共模噪声，对驱动电路抗干扰能力要求高，同时该驱动的地线的跳变引起的共模噪声会通过驱动供电系统转化为系统共模噪声。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而作成的，其目的在于：提供一种能够减少整流桥损耗、降低共模噪声、并且体积小的功率因数校正电路。

本发明第1方面的功率因数校正电路，其特征在于，具备：分别将一个开关元件和一个整流元件串联连接的两个串联电路；所述两个串联电路的各个中的开关元件的一端与整流元件的一端之间连接的单相交流电源的输入端；2个开关元件的另一端之间连接的电感元件；2个开关元件的另一端与输出端之间分别连接的2个整流元件；所述串联电路中的整流元件的另一端和所述输出端之间连接的电容元件。

根据上述本发明的功率因数校正电路，能够在减少二极管损耗的同时，降低共模噪声。并且由于电路中只需要一个电感元件，因此也能够恰当地减小电路的体积。

另外，本发明第2方面的功率因数校正电路，其并联连接至少2个功率因数校正电路模块，该并联连接的功率因数校正电路模块为上述第1方面的功率因数校正电路。通过这样的结构，本发明第2方面中能够提供输出电流和输出功率大的功率因数校正电路。

另外，上述第2方面的功率因数校正电路中，并联构成的所述各个功率因数校正电路模块中，所述串联连接的开关元件与整流元件中的整流元件由各个功率因数校正电路模块共享。通过这样的结构，能够在提高输出电流和输出功率的同时，进一步减小电路的体积。

另外，上述第2方面的功率因数校正电路中，至少并联n个功率因数校正电路模块，各自的功率因数校正电路模块的所述开关元件的工作频率的相位错向360/n度，其中，n为2以上的整数。通过这样的结构，能够进一步提高功率因数校正电路的输出电流和输出功率的同时，减小输入输出的纹波电流，减小输入的EMI噪声，以及使输出电解电容寿命明显提升。

另外，本发明的功率因数校正电路中，所述开关元件中不内含二极管。由此，可以扩大对开关元件器件的选择范围。

另外，本发明的功率因数校正电路中，所述开关元件中内含二极管。由此，能够更简单地对开关元件进行控制。