[实用新型]一种分段式有源功率因数校正的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，尤其涉及一种分段式有源功率因数校正的控制系统。

背景技术

第五代开关电源技术提出了功率因数校正（PFC）和EMC（电磁兼容性）谐波的要求，使得APFC（有源功率因数校正）技术得到了快速的应用。APFC是将电源输入端口的不同交流电平转化为高压直流电平，供后续DC/DC电路使用。第五代开关电源要求输入85VAC~265VAC的宽电源，但只输出单一直流电压（如370V），其会造成低压输入时的电路转换效率偏低。为此现有技术中提出了分段式APFC，来提高电路转换效率。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

现有技术中的分段式APFC的电路原理及结构复杂，对使用人员的要求较高，限制了实际应用中的范围；且可靠性较低，降低了产品的安全性。 

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种分段式有源功率因数校正的控制系统，该控制系统简化了电路的复杂性，提高了产品的安全性，适合于第五代开关电源系统的设计，实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种分段式有源功率因数校正的控制系统，其特征在于：控制系统电路连接为，整流桥BD1的交流输入端1脚、3脚接交流电AC，整流桥BD1的直流输出端正极2脚接电阻R2、电阻R5、电阻R7、电容C1的一端及主开关管Q1的源极，整流桥BD1的直流输出端负极4脚接电阻R1的一端、升压电感L1的2引脚，升压电感L1的1引脚通过电阻R3接控制芯片U1的电流检测端IDET，4引脚接地，3引脚一路接主开关管Q1的漏极，另一路通过整流二极管D1接电解电容C1、电阻R4、电阻R6的一端，控制芯片U1的电压检测端VDET接电阻R1、电阻R2的另一端，输出端OUT接主开关管Q1的栅极，反馈端VFB接多路复用器U2的模拟输出端D，多路复用器U2的 模拟输入端S1接电阻R4、电阻R5的另一端，多路复用器U2的 模拟输入端S2接电阻R6、电阻R7的另一端，电阻R8、电阻R9串联后接交流电AC，电阻R8、电阻R9之间的串联端接有效值芯片电路U3的 输入端IN，有效值芯片电路U3的输出端OUT接电压比较器U4的反相输入端，电压比较器U4的同相输入端接电阻R10、电阻R11的一端，电阻R10的另一端接参考电压VREF，电阻R11的另一端接电压比较器U4的输出端及多路复用器U2的选通端C。

本实用新型的有益效果是：该控制系统通过分压比的改变，从而改变电压反馈值，达到调控控制芯片占空比的值，达到输出电压根据输入电压的大小形成分段的目的，即实现了当输入电压比较高时输出电压也比较高；输入电压比较低时输出电压也比较低，实现了分段式APFC。该控制系统结构简单、可靠性高，支持APFC专用芯片或可编程控制器在APFC系统中的使用，且该控制系统可靠性较高，提高了产品的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型的控制系统的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种分段式有源功率因数校正的控制系统，控制系统电路连接为：控制系统接入的交流电AC经过整流桥BD1的整流后，输出整流波至电阻R1、电阻R2和升压电感L1，电阻R1和电阻R2电连接控制芯片U1（即APFC控制IC），控制芯片U1通过电阻R3上流过的电流实现对流过升压电感L1上电流的采样；升压电感L1分别电连接整流二极管D1和主开关管Q1；

控制芯片U1电连接多路复用器U2，多路复用器U2分别电连接电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，且电阻R4并联连接电解电容C1；

交流电AC还经过电阻R8和电阻R9接入有效值芯片电路U3，有效值芯片电路U3输出有效电压值至电压比较器U4，电压比较器U4还电连接电阻R10和电阻R11，

有效电压值和外接的参考电压（通过电阻R10接入电压比较器U4）进行比较，比较结果作为多路复用器U2的选择信号。

其中，电阻R1、电阻R2组成整流后电压的分压电路；

电阻R4、电阻R5组成输出电压的分压电路；

电阻R6、电阻R7组成输出电压的另一分压电路；

电阻R8、电阻R9组成交流输入信号的分压电路；

电阻R10、电阻R11和电压比较器3组成迟滞比较器；