[实用新型]一种宽范围输入具有PFC的AC/DC电源转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源转换器，具体涉及一种宽范围输入具有PFC的AC/DC电源转换器。

背景技术

电源转换器犹如人体的心脏，是所有电设备的动力，但电源却不像心脏那样形式单一，标志电源特性的参数有功率、电压、频率、噪声及带载时参数变化等等。一般电力（如市电）要经过转换才能符合使用的要求，特别是近些年来国内外各种电力设备交流的日益频繁，为适合各国AC输入标准及节能环保的要求，提出了宽范围输入并对转换效率提出更高的需求，传统电源已经满足不了这些要求。针对上述问题，电源设计引入了宽范围输入及PFC技术。

PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量（视在功率）之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量（视在功率）的比值。基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。AC/DC电源转换器是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。目前的PFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）。

无源PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7-0.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。当欧洲EN的谐波规范越来越严格时，电感量产的质量需提升，而生产难度将提高。重量增加使电源供应器在运输过程有损坏的风险。如电源内部结构固定不正确，容易产生震动噪音。当电源供应器输出超过300瓦以上，被动式PFC在材料成本及产品性能表现上将越不具有竞争力。现在市面上采用PFC电路的电源不多，而采用有源PFC电路的更少。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种宽范围输入具有PFC的AC/DC电源转换器，可以在较宽输入电压范围内，均可有效提供相应供电，保证电路正常工作。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种宽范围输入具有PFC的AC/DC电源转换器，包括输入滤波网络、输入限浪涌电路、整流滤波电路，前级PFC电路、PWM控制电路、电压变换电路、输出整流滤波电路和反馈电路；其中，所述输入滤波网络与整流滤波电路直接连接或通过输入限浪涌电路连接；所述整流滤波电路连接前级PFC，所述前级PFC与电压变换电路直接连接，或通过PWM控制电路连接；所述电压变换电路连接输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路连接反馈电路和后级负载，反馈电路将反馈信号返至PWM控制电路。

本实用新型的AC/DC电源转换器采用PWM芯片为核心，将PFC控制、PWM控制和保护电路整合在一起，两套电路使用同一开关频率进行控制。

本实用新型的AC/DC电源转换器工作原理为：输入滤波网络主要是将市电入口尖峰干扰滤除掉，限浪涌电流电路完成对电源启动时输入浪涌电流的限制，经整流滤波电路转换为直流高的压脉动电压，经前级PFC电路后输出稳定在大约DC375V左右高压，PWM电路完成对电压变换电路的控制，电压变换电路进行所需低压直流电压及能量的传递，反馈网络完成对输出电压的稳定度的控制经输出整流滤波电路后为后级负载提供稳定供电。

有益效果

本实用新型的宽范围输入具有PFC的AC/DC电源转换器具有的特点是：

性能优良，输入范围可满足AC85-264V需求。

本实用新型的AC/DC电源转换器针对传统的传统电源输入范围的几个缺点，进行了全新设计和完善，从而有效的提升了电源的输入范围，可以满足全球AC输入标准，输入范围可满足AC85-264V需求，在较宽输入电压范围内，均可有效提供相应供电，保证电路正常工作。

电路简洁，工作稳定。

本实用新型的AC/DC电源转换器采用高性能PWM芯片为核心，整合转换器有源PFC及电源变换功能，外围器件较少，有源PFC电路中，不需要待机变压器，电路简洁，前级电路具有高于0.99的线路功率因数，有效提高整机效率至93%之上，并具有低损耗和高可靠等优点；有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容，输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压。

应用范围广