[发明专利]用于功率因数校正器中的过压保护电路及功率因数校正器

说明书

技术领域

本发明属于模拟集成电路领域，尤其涉及一种用于功率因数校正器中的过压保护电路及功率因数校正器。

背景技术

随着集成电路的高速发展，芯片面积越来越小。电源技术对整个芯片性能的影响也越来越重要。为了提高开关电源效率，减少电网污染，功率因数校正技术日益成为电源设计领域中的研究热点。

在开关电源变换器领域，任何使输入电网电流为非正弦，或者即使是正弦波但和正弦输入电压不同相位，或使输入电流具有谐波的电路结构都会降低功率因数从而产生功率损耗。在一般的应用中，桥式整流器后加电容滤波使输入端的电网电流严重畸变。图1和图2，所示为随时间t变化的输入电流信号I_in，其中图1为没有使用功率因数校正电路的输入信号的波形图，图2为使用功率因数校正电路的输入电流信号的波形图，图2中的虚线表示输入端为电网的桥式整流器的输出端的电压波形。在现有技术中功率因数校正器的目的就是要消除图1中的窄而陡的电流脉冲，以获得图2中实线部分的正弦电流信号波形。

然而目前，对于采用功率因数校正器的电源电路中，尚无对功率因数校正器的过压保护，因此，当电源启动后，功率因数校正器输出电压超过额定值时，由于采样电压误差过大、虚焊等问题，容易导致电源内部电子元器件的损坏，因此，在功率因数校正器输出电压超过额定值时，保护电源电路中的电子元器件不被损坏，为目前急需解决的技术难题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于功率因数校正器中的过压保护电路及功率因数校正器，解决了功率因数校正电路的过压保护的瞬态响应，通过实现快速关断功率因数校正器中的输出功率管，从而能够有效的保护功率因数校正器。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于功率因数校正器中的过压保护电路，包括：电流电压转换电路、参考电流电压转换电路、静态过压比较电路、动态过压比较电路和过压合成电路，其中

所述电流电压转换电路，用于将误差运算放大器输出的电流信号转换为第一电压信号，并将所述第一电压信号输出至所述静态过压比较电路和所述动态过压比较电路；

所述参考电流电压转换电路，用于将电流源的参考电流信号转换为第二电压信号，并将所述第二电压信号输出至所述动态过压比较电路；

所述静态过压比较电路，用于比较所述第一电压信号的电压值和所述静态过压比较电路的基准电压的电压值的大小，当所述第一电压信号的电压值小于所述基准电压的电压值时，输出静态过压信号；

所述动态过压比较电路，用于比较所述第一电压信号的电压值和所述第二电压信号的电压值，当所述第一电压信号的电压值大于所述第二电压信号的电压值时，输出动态过压信号；

所述过压合成电路，用于合成所述静态过压信号和动态过压信号，合成后的信号用于控制所述功率因数校正器中的输出功率管的关断；

所述电流电压转换电路包括：第一运算放大器op1和第一电阻R1，其中所述第一运算放大器op1的正相输入端接所述误差运算放大器的第一输出端，所述第一运算放大器op1的反相输入端接所述误差运算放大器的第二输出端，所述第一运算放大器op1的反相输入端经由所述第一电阻R1耦接到所述第一运算放大器op1的输出端；

所述参考电流电压转换电路包括：第二运算放大器op2、第二电阻R2和电流源I1，其中所述第二运算放大器op2的正相输入端接所述误差运算放大器的第一输出端，所述第二运算放大器op2的反相输入端接所述电流源I1的正极，所述电流源I1的负极接地，所述第二运算放大器op2的输出端经由第二电阻R2耦接到所述第二运算放大器op2的反相输入端。

优选的，所述误差运算放大器包括：第一输出端和第二输出端，其中所述第一输出端的输出电流值为所述第二输出端的输出电流值的两倍。

优选的，所述静态过压比较电路为第一比较器comp1，所述第一比较器comp1的正相输入端接所述基准电压V_ref2，所述第一比较器comp1的反相输入端接所述第一运算放大器op1的输出端。

优选的，所述动态过压比较电路为第二比较器comp2，所述第二比较器comp2的正相输入端接所述第二运算放大器op2的输出端，所述第二比较器comp2的反相输入端接所述第一运算放大器op1的输出端。

优选的，所述过压合成电路为或门G1，所述或门G1的第一输入端接所述第一比较器comp1的输出端，所述或门G1的第二输出端接所述第二比较器comp2的输出端，所述或门G1的输出端为过压保护电路的输出端。