專利名稱：定頻恒導(dǎo)通時(shí)間電流斷續(xù)模式的功率因數(shù)校正控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工作在電流斷續(xù)模式(Discontinuous conduction mode,以下簡(jiǎn)稱DCM)下的恒定頻率、恒定導(dǎo)通時(shí)間的功率因數(shù)校正電路的控制直ο
背景技術(shù)：
電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，給公用電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染，諧波和無(wú)功問(wèn)題日益受 到重視。為了減輕電力污染的危害程度，許多國(guó)家紛紛制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際電工 委員會(huì)的諧波標(biāo)準(zhǔn)IEEE555-2和IEC1000-3-2等。開(kāi)關(guān)電源中通常采用功率因數(shù)校正 (Power Factor Correction，簡(jiǎn)稱 PFC)技術(shù)，如有源功率因數(shù)校正(Active Power Factor Correction,簡(jiǎn)稱APFC)技術(shù)來(lái)有效地抑制諧波。反激變換器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于中小功率變換器中。目前一種應(yīng)用趨勢(shì)是 在反激變換器結(jié)合一些常應(yīng)用于非隔離型拓?fù)涞碾娏髋R界斷續(xù)模式的功率因數(shù)校正芯片 構(gòu)成單級(jí)PFC電路，如利用乘法器采樣輸入電壓波形、工作在電流臨界斷續(xù)模式的L6562和 無(wú)需乘法器、工作在恒導(dǎo)通時(shí)間控制的NCP1607等。這兩種不同的控制方式的共同點(diǎn)是都 是控制主電路工作在電流臨界導(dǎo)通模式，優(yōu)點(diǎn)是電路的效率較高；缺點(diǎn)是對(duì)于反激電路或 buck-boost電路而言，電路的功率因數(shù)較低，尤其是在高輸入電壓情況下。對(duì)于反激變換器而言，直流輸入電流平均值表達(dá)式如(1)所示，輸入電流平均值表 達(dá)式越接近正弦半波，則電路的功率因數(shù)越高。
權(quán)利要求
1.定頻恒導(dǎo)通時(shí)間電流斷續(xù)模式的功率因數(shù)校正控制裝置，其特征在于包括電壓環(huán) 模塊、鋸齒波產(chǎn)生模塊、比較器Uc、定時(shí)觸發(fā)器、驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，電壓環(huán)模塊 的輸入接輸出反饋端，電壓環(huán)模塊的輸出接到比較器Uc的一個(gè)輸入端，比較器Uc的另一個(gè) 輸入端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出端，比較器Uc的輸出端接驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入 端，驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端接定時(shí)觸發(fā)器的輸出端，驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè) 輸出端接驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸出端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸入 端，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接驅(qū)動(dòng)端；電壓環(huán)模塊由輸入電阻Rf、誤差放大器Uf、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和電壓基準(zhǔn)Vref組成；其中輸入 電阻Rf的一端接輸出電壓反饋端，輸入電阻Rf的另一端接誤差放大器的負(fù)輸入端，誤差放 大器Uf的正輸入端接電壓基準(zhǔn)Vref ；鋸齒波產(chǎn)生模塊由正電源VDD、直流電流源IDC、電容Cs和開(kāi)關(guān)&組成；其中恒流源 IDC的一端接正電源VDD，直流電流源IDC的另一端接電容Cs的一端和開(kāi)關(guān)&的一端后作 為鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出端，電容Cs的另一端和開(kāi)關(guān)Sc的另一端接地，開(kāi)關(guān)Sc的控制端 接驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的反相輸出，鋸齒波產(chǎn)生模塊在主電路開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間產(chǎn)生鋸齒波； 在主電路開(kāi)關(guān)管關(guān)斷期間，鋸齒波產(chǎn)生模塊輸出低電平；比較器Uc的負(fù)輸入端接誤差放大器的輸出，比較器Uc的正輸入端接鋸齒波產(chǎn)生模塊 的輸出端；比較器對(duì)鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號(hào)和電壓環(huán)模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)鋸 齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號(hào)上升到與電壓環(huán)模塊的輸出信號(hào)相等時(shí)，比較模塊輸出從低電平 翻轉(zhuǎn)為高電平；驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊由RS觸發(fā)器構(gòu)成，RS觸發(fā)器的R端接比較器Uc的輸出端，RS觸發(fā) 器的S端接定時(shí)觸發(fā)器的輸出端，RS觸發(fā)器的正向輸出Q即為驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的正向輸出，RS觸發(fā)器的反相輸出g為驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的反相輸出端；驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端接驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的正輸出端，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接驅(qū)動(dòng)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正控制裝置，其特征在于所述的電壓環(huán)模塊中 的誤差放大器為電壓型誤差放大器，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)跨接在誤差放大器Uf的負(fù)輸入端和輸出端 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正控制裝置，其特征在于所述的電壓環(huán)模塊中 的誤差放大器為電流型誤差放大器，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)一端接誤差放大器的輸出，另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正控制裝置，其特征在于所述鋸齒波產(chǎn)生模塊 中的正電源VDD可以是外接電源直接產(chǎn)生，也可以是通過(guò)外接電源在裝置內(nèi)部產(chǎn)生的基準(zhǔn) 電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正控制裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)模塊可以 是兩個(gè)雙極晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的推挽結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種功率因數(shù)校正控制裝置。本發(fā)明包括電壓環(huán)模塊、鋸齒波產(chǎn)生模塊、比較器Uc、定時(shí)觸發(fā)器、驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，電壓環(huán)模塊的輸入接輸出電壓反饋端，電壓環(huán)模塊的輸出接到比較器Uc的一個(gè)輸入端，比較器Uc的另一個(gè)輸入端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出端，比較器Uc的輸出端接驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端，驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端接定時(shí)觸發(fā)器的輸出端，驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸出端接驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸出端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸入端，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接驅(qū)動(dòng)端。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)全輸入范圍內(nèi)輸入電流的高功率因數(shù)，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的臨界斷續(xù)模式控制芯片。
文檔編號(hào)H02M1/42GK102055313SQ201110004698
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者謝小高 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)