[实用新型]一种带有输入谐波补偿电路的有源功率因数校正线路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其是指一种改善输入谐波的升压拓扑的有源功率因数的带有输入谐波补偿电路的有源功率因数校正线路。 

背景技术

为了减少对电网的谐波污染，有源功率因数校正技术得到非常普遍的应用，例如ST公司推出的L6561芯片可以实现升压拓扑的有源功率因数校正线路的控制，该类型的线路得到了广泛的推广和使用。但随着市场要求的提高，客户希望电子产品除了满足谐波标准要求外，还需要满足在宽输入电源电压范围内(比如85~264Vac输入)总谐波失真小于10%。这个要求的提出使得上面提及的常规有源功率因数校正线路不再轻易能够满足要求，经常会碰到在高输入电压Vac的时候总谐波失真超过10%的问题，或者由于为了满足高输入电压Vac时的总谐波失真要求而在低输入电压Vac的时候出现线路中有些器件的应力过大，在低输入电压时可靠性降低。中国专利公开号CN201426090Y，公开日2010年3月17日，名称为“一种功率因数校正电路”中公开了一种用于开关电源的功率因数校正电路，包括EMI滤波电路、整流电路、储能降压电路、逐流式功率因数校正芯片、滤波电路。EMI滤波电路的第一、第二输入端分别与开关电源AC输入端的火线输入端、零线输入端连接，EMI滤波电路的第一、第二输出端分别与整流电路的第一、第二输入端连接；储能降压电路的输入端与整流电路的第一输出端连接，逐流式功率因数校正芯片的第二输入端与储能降压电路的输出端连接，逐流式功率因数校正芯片的第一输入端与整流电路的第二输入端连接，逐流式功率因数校正芯片的输出端与滤波电路的输入端连接。该电路延长输入电流的导通时间，并降低输入电流的峰值，进而提高功率因数、降低谐波失真率。但该电路电路复杂，成本较高，效率较低。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中有源功率因数校正技术在宽输入电源电压范围内总谐波失真率较高，或失真率较低但在低输入电压时线路中有些器件的应力过大，在地输入电压时可靠性降低的缺点，提供一种既能满足输入总谐波失真小于10%的要求，又能保证电源低输入电压时的可靠性的输入谐波补偿线路。 

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现： 

一种带有输入谐波补偿电路的有源功率因数校正线路，包括控制芯片、电阻R21，电阻R21的一端连接控制芯片的Mult脚，电阻R21的另一端连接有电容C21，电容C21连接控制芯片的Gnd脚，控制芯片的Mult脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和二极管D1的阳极,电阻R2的另一端与二极管D1的阴极共同连接到控制芯片的Gnd脚，电阻R1、电阻R2、二极管D1构成电路一，电阻R21、电容C21构成电路二，电路一与电路二并联在Mult脚和Gnd脚之间。由于常规的升压拓扑的有源功率因数校正线路，在高输入电压Vac时会出现升压电感中的电流在输入相位90和270度附近时与理想值偏高，而在输入相位除了90和270度附近外时与理想值偏低的情况，造成了总的谐波失真比较大的情况。在输入电压Vac较高时，电阻R2的电压被二极管D1钳位，Mult脚对Gnd的电压是电阻R1的电阻上的压降VR1+VD1，而且由于VR1仍然是个随输入电压Vac变化而变化的一个值，所以VR1+VD1仍然一定幅度的随输入电压Vac变化而变化，此时会照成芯片的驱动导通时间在输入相位90度和270度附近有轻微的缩短，从而造成了升压电感L21中的电流相应轻微变小从而接近理想值，相应的在输入相位除了90度和270度附近外的导通时间相应轻微增加，从而造成了升压电感L21中的电流相应轻微变大从而接近理想值。当低输入电压Vac时，补偿线路中的二极管D1没有钳位功能，所以Mult脚对Gnd脚的电压追随输入电压，升压拓扑的有源功率因数校正线路工作在正常状态，所以没有影响其正常的工作。

作为一种优选方案，二极管D1为1N4148型二极管。1N4148是一种小型的高速开关二极管，开关比较迅速，而且价格低廉，适用性好。 

作为一种优选方案，电阻R21的阻值为1.4-1.6MΩ，电阻R1的阻值为2.6-2.8kΩ，电阻R2的阻值为6.1-6.3kΩ。二极管选取1N4148型二极管，线路要开始动作必须落在100~240Vac，而且要取得比较好的谐波改善效果, 一般选取在170Vac附近开始线路有动作，如果以170Vac作为调试目标,VD1=0.7V，电阻R21、电阻R1、电阻R2取上述阻值取得较佳效果，即 Vac>(R21+R1+R2)*VD1/(R2*1.414)。