一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元，包括整流電路、開關(guān)電路、輸出濾波電路、輔助電源及控制電路,整流電路是通過整流橋?qū)⑤斎虢涣麟妷恨D(zhuǎn)換為高壓脈動直流電壓,其中開關(guān)電路由升壓電感、整流二極管、開關(guān)MOS管元器件組成，將前一級高壓脈動直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電壓，并送入輸出濾波電路進(jìn)行濾波，同時輔助電源為控制電路提供穩(wěn)定的輔助供電，控制電路以專用控制IC驅(qū)動開關(guān)MOS管，從而調(diào)整電流的波形，對輸入電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。該模塊單元主要應(yīng)用于300W以下AC/DC開關(guān)電源變換器的前級電路中，并采用了有源PFC方式（即主動式PFC）。解決了無源PFC方式（即被動式PFC）電路干擾大、功率因數(shù)低，極易因調(diào)整不當(dāng)出現(xiàn)工頻噪音等缺點，有效提高了功率因數(shù)校正效果。
【專利說明】一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元。具體地說，涉及一種采用了有源PFC方式(即主動式PFC)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的AC/DC轉(zhuǎn)換開關(guān)電源是一種電容輸入型電路，其電流和電壓之間的相位差會造成交換功率的損失，此時便需要PFC電路提高功率因數(shù)，按PFC電路形式可分為兩種:一種為無源PFC (也稱被動式PFC)和有源式PFC (也稱主動式PFC)。無源PFC—般采用電感補(bǔ)償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù)，但無源PFC的功率因數(shù)不是很高，只能達(dá)到0.7-0.8 ;有源PFC由電感電容及電子元器件組成，體積小，可以達(dá)到很高的功率因數(shù)。
[0003]本實用新型的有益效果是解決了無源PFC方式(即被動式PFC)電路干擾大、功率因數(shù)低，極易因調(diào)整不當(dāng)出現(xiàn)工頻噪音等缺點，有效提高了功率因數(shù)校正效果。
實用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述技術(shù)問題所存在的缺陷，提供一種高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單
J Li ο
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元。包括整流電路、開關(guān)電路、輸出濾波電路、輔助電源及控制電路，整流電路是通過整流橋?qū)⑤斎虢涣麟妷恨D(zhuǎn)換為高壓脈動直流電壓，其中開關(guān)電路由升壓電感、整流二極管、開關(guān)MOS管元器件組成，將前一級高壓脈動直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電壓，并送入輸出濾波電路進(jìn)行濾波，同時輔助電源為控制電路提供穩(wěn)定的輔助供電，控制電路以專用控制IC驅(qū)動開關(guān)MOS管，從而調(diào)整電流的波形，對輸入電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。
[0007]該模塊單元主要應(yīng)用于300W以下AC/DC開關(guān)電源變換器的前級電路中，并采用了有源PFC方式(即主動式PFC)。
[0008]工作原理
[0009]該模塊單元主要包括整流電路、開關(guān)電路、輸出濾波、輔助電源及控制電路等部分組成。整流電路是通過整流橋?qū)⑤斎虢涣麟妷恨D(zhuǎn)換為高壓脈動直流電壓；開關(guān)電路主要由升壓電感、整流二極管、開關(guān)MOS管等元器件組成；將前一級高壓脈動直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電壓，并送入輸出濾波電路進(jìn)行濾波；同時輔助電源為控制電路提供穩(wěn)定的輔助供電；控制電路以專用控制IC驅(qū)動開關(guān)MOS管，從而調(diào)整電流的波形，對輸入電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。
[0010]有益效果
[0011 ] ' I!性能優(yōu)良,有效的提高可靠性。
[0012]本實用新型針對傳統(tǒng)無源PFC方法的幾個缺點，進(jìn)行了全新設(shè)計和完善。從而有效的避免了干擾大、功率因數(shù)低，極易因調(diào)整不當(dāng)出現(xiàn)工頻噪音等缺點，有效提高了功率因數(shù)校正效果及電路可靠性。
[0013]4電路簡潔，工作穩(wěn)定。
[0014]本實用新型采用基本分立件組成，采用專用的控制IC為核心，整個電路的期間誤差能力也很強(qiáng)，只需按原設(shè)計理論計算出的相應(yīng)器件的量值進(jìn)行裝配，即可滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。同時該電路具有較高的抗擾動能力，仍能穩(wěn)定的工作，通過對調(diào)整電阻的微調(diào)，完成對輸出電壓的調(diào)整。
[0015]O適用范圍廣
[0016]本實用新型，具有輸出電壓可調(diào)、電路簡單、精度高、功率因數(shù)高等特點，同時經(jīng)改進(jìn)后也可以不需要獨立的輔助電源，主要工作狀態(tài)不受后級設(shè)備的影響。這就大大拓寬了其應(yīng)用的場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元原理框圖；
[0018]圖2高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元電路原理圖；
[0019]圖3高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元在AC/DC變換電路中的應(yīng)用；
[0020]圖4改進(jìn)后的高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和本實用新型在AC/DC變換電路中的應(yīng)用實例進(jìn)一步說明。
[0022]如圖2所示，集成電路ICE2PCS02為專用的PFC控制1C，為本實用新型的核心器件，主要包括整流電路、開關(guān)電路、輸出濾波、輔助電源及控制電路。整流電路是通過整流橋Vl將輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為高壓脈動直流電壓；開關(guān)電路主要由升壓電感L1、整流二極管V7、V8、開關(guān)MOS管VlO等元器件組成；將前一級高壓脈動直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電壓，并送入輸出濾波電路進(jìn)行濾波；同時輔助電源采用集成芯片Dl為核心的輔助開關(guān)電源，為控制電路提供穩(wěn)定的供電；控制電路采用專用控制芯片D2-1CE2PCS02驅(qū)動開關(guān)MOS管，從而調(diào)整電流的波形，對輸入電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。
[0023]本實用新型基本參數(shù)如下:
[0024]
項目I基本參數(shù)—

輸入電壓 AC85-265V

輸入頻率—50Hz —

輸出電壓 DC390V

輸出電流 0.75Amax

輸出功率 300Wmax

功率因數(shù) 0.99max

開關(guān)頻率 |65KHz
[0025]本實用新型經(jīng)過多次試驗及應(yīng)用得到元器件最佳參數(shù)為:
[0026]Dl:NCP1013
[0027]D2:ICE2PCS02
[0028]VlO:SPP20N60C3
[0029]LI:1.24mH
[0030]其他參數(shù)參照圖2標(biāo)注所示。
[0031]本實用新型主要應(yīng)用于300W以下AC/DC開關(guān)電源變換器的前級電路中(如圖3所示)，經(jīng)過適當(dāng)改進(jìn)可以簡化電路(如圖4所示)。
[0032]本實用新型專利不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出的其他任何與本實用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元，其特征在于:包括整流電路、開關(guān)電路、輸出濾波電路、輔助電源及控制電路，整流電路是通過整流橋?qū)⑤斎虢涣麟妷恨D(zhuǎn)換為高壓脈動直流電壓，其中開關(guān)電路由升壓電感、整流二極管、開關(guān)MOS管元器件組成，將前一級高壓脈動直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電壓，并送入輸出濾波電路進(jìn)行濾波，同時輔助電源為控制電路提供穩(wěn)定的輔助供電，控制電路以專用控制IC驅(qū)動開關(guān)MOS管，從而調(diào)整電流的波形，對輸入電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一款高集成度有源功率因數(shù)校正模塊單元，該模塊單元主要應(yīng)用于300W以下AC/DC開關(guān)電源變換器的前級電路中，并采用了有源PFC方式(即主動式PFC )。
【文檔編號】H02M1/42GK204013208SQ201420489791
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】陳坤 申請人:航天長峰朝陽電源有限公司