專利名稱：一種擴(kuò)展pfc功率的電路及一種pfc電路的制作方法
一種擴(kuò)展PFC功率的電路及一種PFC電路本發(fā)明涉及開關(guān)電源，尤其涉及一種擴(kuò)展PFC功率的電路及一種PFC電路。 [背景技術(shù)]隨著開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，由于輸入諧波電流限制，PFC (power factor correction，功率因數(shù)校正)電路成為開關(guān)電源中不可缺少的一個(gè)部分，常用的模式是 CRM(critical Mode，臨界連續(xù))和 CCM(continues current Mode，連續(xù)電流)模式。CRM模式控制簡(jiǎn)單方便，效率較高，但該電路處理的功率較小，一般小于300w ；如果超出該功率范圍，傳統(tǒng)意義上講，將不能再采用CRM模式控制的方案，而須采用CCM控制的方案；CCM模式采用平均電流控制，可以處理更大的功率，但其主功率管開通時(shí)，PFC 二極管的反向恢復(fù)造成很多問題，如效率降低，EMC等問題。本發(fā)明提供了一種擴(kuò)展PFC功率的電路及一種PFC電路，其能擴(kuò)展PFC電路在CRM 模式下的功率，保持CRM模式的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種PFC電路，包括整流橋和控制芯片，整流橋的負(fù)極輸出端接地，還包括至少兩個(gè)PFC支路和充電電容，每個(gè)PFC支路包括第一電感、MOS管和第一二極管；在每個(gè)PFC支路里，第一電感的一端與整流橋的正極輸出端連接，第一電感的另一端分別與MOS管的漏極、第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與充電電容的正極、控制芯片的反饋端連接，充電電容的負(fù)極接地；MOS管的源極通過采樣電阻接地，MOS 管的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接，MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)通過相應(yīng)的限流電阻與控制芯片的電流檢測(cè)端連接，第一電感的檢測(cè)端通過第二二極管與控制芯片的電流過零檢測(cè)端連接，其中，第一電感的檢測(cè)端與第二二極管的正極連接；在一個(gè)周期里，開始時(shí)控制芯片向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)，每個(gè)MOS管導(dǎo)通；在控制芯片檢測(cè)到流經(jīng)采樣電阻的電流大于預(yù)定值時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出低電平信號(hào)，每個(gè)MOS管關(guān)閉，在每個(gè)PFC支路里，電流經(jīng)第一電感、第一二極管對(duì)充電電容充電；在控制芯片檢測(cè)到第一電感里的電流降到0時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)。一種擴(kuò)展PFC功率的電路，包括控制芯片、至少兩個(gè)PFC支路和充電電容，每個(gè) PFC支路包括第一電感、MOS管和第一二極管；在每個(gè)PFC支路里，第一電感的一端與整流橋的正極輸出端連接，第一電感的另一端分別與MOS管的漏極、第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與充電電容的正極、控制芯片的反饋端連接，充電電容的負(fù)極接地；MOS管的源極通過采樣電阻接地，MOS 管的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接，MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)通過相應(yīng)的限流電阻與控制芯片的電流檢測(cè)端連接，第一電感的檢測(cè)端通過第二二極管與控制芯片的電流過零檢測(cè)端連接，其中，第一電感的檢測(cè)端與第二二極管的正極連接；
在一個(gè)周期里，開始時(shí)控制芯片向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)，每個(gè)MOS管導(dǎo)通；在控制芯片檢測(cè)到流經(jīng)采樣電阻的電流大于預(yù)定值時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出低電平信號(hào)，每個(gè)MOS管關(guān)閉，在每個(gè)PFC支路里，電流經(jīng)第一電感、第一二極管對(duì)充電電容充電；在控制芯片檢測(cè)到第一電感里的電流降到0時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)。本發(fā)明的PFC電路及擴(kuò)展PFC功率的電路，包括至少兩個(gè)PFC支路，通過控制芯片控制各個(gè)PFC支路工作，使得整個(gè)PFC電路的處理功率相當(dāng)于各個(gè)PFC支路處理功率的總和，成功擴(kuò)展了 PFC電路的功率，使得PFC電路在處理功率大于300w的情況下可以繼續(xù)使用CRM模式控制，保持CRM模式控制簡(jiǎn)單方便、效率較高的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本發(fā)明PFC電路在一實(shí)施例中的電路原理圖；圖2是本發(fā)明PFC電路中的控制芯片在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明PFC電路中的控制芯片在另一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)圖。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做一詳細(xì)的闡述。實(shí)施例一該實(shí)施例中，本發(fā)明的PFC電路，如圖1和2，包括整流橋BRGl和控制芯片，交流輸入經(jīng)整流橋整流輸入，整流橋的左端設(shè)有火線L和零線N，BRGl的負(fù)極輸出端接地；另外還包括兩個(gè)PFC支路(需要說明的是該實(shí)施例中只是示出了 2個(gè)PFC支路，具體實(shí)施時(shí)可以根據(jù)需要進(jìn)行添加)和電容C3，第一個(gè)PFC支路包括電感L1、M0S管Ql和二極管D1，第二個(gè)PFC支路包括電感L2、M0S管Q2和二極管D2 ；電感Ll和電感L2的一端分別與整流橋BRGl的正極輸出端連接，電感Ll的另一端分別與MOS管Ql的漏極、二極管Dl的正極連接，二極管Dl的負(fù)極分別與電容C3的正極、電容C3電壓經(jīng)電阻分壓后接控制芯片的反饋端Vf，控制芯片通過該反饋端進(jìn)行PFC電壓控制，電容C3的負(fù)極接地，MOS管Ql的源極通過采樣電阻Rl接地，MOS管Ql的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端DRVl連接，MOS管Ql的源極和采樣電阻Rl的連接點(diǎn)ISl通過限流電阻R3與控制芯片的電流檢測(cè)端IS連接，電感Ll的檢測(cè)端ZCDl通過二極管D3與控制芯片的電流過零檢測(cè)端ZCD連接，其中，電感Ll的檢測(cè)端ZCDl與二極管D3的正極連接，二極管D3的負(fù)極與控制芯片的電流過零檢測(cè)端Z⑶連接；電感L2的另一端分別與MOS管Q2的漏極、二極管D2的正極連接，二極管D2的負(fù)極分別與電容C3的正極、控制芯片的反饋端Vf連接，電容C3的負(fù)極接地，MOS管Q2的源極通過采樣電阻R2接地，MOS管Q2的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端DRV2連接，MOS管Q2的源極和采樣電阻R2的連接點(diǎn)IS2通過限流電阻R4與控制芯片的電流檢測(cè)端IS連接，電感L2的檢測(cè)端Z⑶2通過二極管D4與控制芯片的電流過零檢測(cè)端Z⑶連接，其中，電感L2的檢測(cè)端ZCD2與二極管D4的正極連接，二極管D4的負(fù)極與控制芯片的電流過零檢測(cè)端ZCD連接。本發(fā)明PFC電路的具體工作原理是在一個(gè)周期里，開始時(shí)控制芯片向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)，每個(gè)MOS管導(dǎo)通，在每個(gè)PFC支路里，電流經(jīng)電感、MOS管再返回到地，電感中的電流線性增大，通過采樣電阻檢測(cè)流經(jīng)電感的電流；在控制芯片檢測(cè)到流經(jīng)采樣電阻(相對(duì)于電感里的電流)的電流大于預(yù)定值(該預(yù)定值根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置)時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出低電平信號(hào)，每個(gè)MOS管關(guān)閉，在每個(gè)PFC支路里，電流經(jīng)電感、二極管對(duì)充電電容充電，流經(jīng)電感中的電流線性減??；在控制芯片檢測(cè)到電感里的電流降到0時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)。其中，在整流橋BRGl的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間連接有電容C10，起到濾波處理作用。另外，為保證各個(gè)PFC支路互相不干擾，如圖1中，第一個(gè)PFC支路包括濾波電容Cl和濾波電感L10，濾波電感LlO連接在整流橋BRGl的正極輸出端和電感Ll之間，濾波電容Cl連接在濾波電感LlO和電感Ll的連接點(diǎn)與整流橋BRGl的負(fù)極輸出端之間。第二個(gè)PFC支路包括濾波電容C2和濾波電感L20，濾波電感L20連接在整流橋BRGl的正極輸出端和電感L2之間，濾波電容C2連接在濾波電感L20和電感L2的連接點(diǎn)與整流橋BRGl的負(fù)極輸出端之間。其中，控制芯片在控制各個(gè)PFC支路時(shí)，可以只檢測(cè)流經(jīng)采樣電阻Rl或R2的電流，及電感Ll或L2中的電流，即只檢測(cè)其中一個(gè)PFC支路；對(duì)該兩個(gè)PFC支路中的MOS管Ql和Q2采用同一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這樣控制比較簡(jiǎn)單，方便。另外，也可以同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)PFC支路，對(duì)于電感Ll和L2中的電流，采用二極管D3和D4取電平最高的信號(hào)，對(duì)于電流信號(hào)，采用不同的限流電阻R3和R4接入到控制芯片的電流檢測(cè)端，如圖2所示；也可以只檢測(cè)電感Ll或L2中的電流，對(duì)于電流信號(hào)，檢測(cè)采樣電阻Rl和R2中的總電流，如圖3所示，此時(shí)兩個(gè)PFC支路里的MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)分別連接，即連接點(diǎn)ISl和IS2相連接。實(shí)施例二該實(shí)施例公開了一種擴(kuò)展PFC功率的電路，如圖1和2，包括控制芯片、兩個(gè)PFC支路和電容C3，其中，控制芯片和兩個(gè)PFC支路及電容C3的連接關(guān)系及工作原理與實(shí)施例一相同，再次不贅述。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種PFC電路，包括整流橋和控制芯片，整流橋的負(fù)極輸出端接地，其特征在于還包括至少兩個(gè)PFC支路和充電電容，每個(gè)PFC支路包括第一電感、MOS管和第一二極管；在每個(gè)PFC支路里，第一電感的一端與整流橋的正極輸出端連接，第一電感的另一端分別與MOS管的漏極、第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與充電電容的正極、 控制芯片的反饋端連接，充電電容的負(fù)極接地；MOS管的源極通過采樣電阻接地，MOS管的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接，MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)通過相應(yīng)的限流電阻與控制芯片的電流檢測(cè)端連接，第一電感的檢測(cè)端通過第二二極管與控制芯片的電流過零檢測(cè)端連接，其中，第一電感的檢測(cè)端與第二二極管的正極連接；在一個(gè)周期里，開始時(shí)控制芯片向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)，每個(gè)MOS管導(dǎo)通；在控制芯片檢測(cè)到流經(jīng)采樣電阻的電流大于預(yù)定值時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出低電平信號(hào)，每個(gè)MOS管關(guān)閉，在每個(gè)PFC支路里，電流經(jīng)第一電感、第一二極管對(duì)充電電容充電；在控制芯片檢測(cè)到第一電感里的電流降到0時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PFC電路，其特征在于整流橋的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間連接有第一電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PFC電路，其特征在于每個(gè)PFC支路還包括濾波電容和濾波電感，濾波電感連接在整流橋的正極輸出端和第一電感之間，濾波電容連接在濾波電感和第一電感的連接點(diǎn)與整流橋的負(fù)極輸出端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PFC電路，其特征在于各個(gè)PFC支路里的MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)分別連接。
5.一種擴(kuò)展PFC功率的電路，其特征在于，包括控制芯片、至少兩個(gè)PFC支路和充電電容，每個(gè)PFC支路包括第一電感、MOS管和第一二極管；在每個(gè)PFC支路里，第一電感的一端與整流橋的正極輸出端連接，第一電感的另一端分別與MOS管的漏極、第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與充電電容的正極、 控制芯片的反饋端連接，充電電容的負(fù)極接地；MOS管的源極通過采樣電阻接地，MOS管的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接，MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)通過相應(yīng)的限流電阻與控制芯片的電流檢測(cè)端連接，第一電感的檢測(cè)端通過第二二極管與控制芯片的電流過零檢測(cè)端連接，其中，第一電感的檢測(cè)端與第二二極管的正極連接；在一個(gè)周期里，開始時(shí)控制芯片向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)，每個(gè)MOS管導(dǎo)通；在控制芯片檢測(cè)到流經(jīng)采樣電阻的電流大于預(yù)定值時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出低電平信號(hào)，每個(gè)MOS管關(guān)閉，在每個(gè)PFC支路里，電流經(jīng)第一電感、第一二極管對(duì)充電電容充電；在控制芯片檢測(cè)到第一電感里的電流降到0時(shí)，向每個(gè)MOS管的柵極輸出高電平信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擴(kuò)展PFC功率的電路，其特征在于每個(gè)PFC支路還包括濾波電容和濾波電感，濾波電感連接在整流橋的正極輸出端和第一電感之間，濾波電容連接在濾波電感和第一電感的連接點(diǎn)與整流橋的負(fù)極輸出端之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的擴(kuò)展PFC功率的電路，其特征在于各個(gè)PFC支路里的 MOS管的源極和采樣電阻的連接點(diǎn)分別連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擴(kuò)展PFC功率的電路及一種PFC電路，所述PFC電路包括整流橋和控制芯片、至少兩個(gè)PFC支路和充電電容，整流橋的負(fù)極輸出端接地，每個(gè)PFC支路包括第一電感、MOS管和第一二極管；在每個(gè)PFC支路里，第一電感的一端與整流橋的正極輸出端連接，第一電感的另一端分別與MOS管的漏極、第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與充電電容的正極、控制芯片的反饋端連接；MOS管的源極通過采樣電阻接地，MOS管的柵極與控制芯片的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接。本發(fā)明成功擴(kuò)展了PFC電路的功率，使得PFC電路在處理功率大于300w的情況下可以繼續(xù)使用CRM模式控制，保持CRM模式控制簡(jiǎn)單方便、效率較高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M1/42GK102570791SQ20121000216
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者阮世良 申請(qǐng)人:深圳市高斯寶電氣技術(shù)有限公司