[发明专利]一种功率因数校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源适配器的电路设计技术领域，尤其涉及该电源适配器在低压输入、满载输出时能够提高工作效率的功率因数校正电路。

背景技术

当前，电源适配器作为电子产品的供电设备，已广泛应用于军工、科研、工控、通讯、电力、LED照明、仪器仪表等诸多领域。随着电源适配器的不断改进，其在低压输入、满载输出情形下的工作效率日益受到重视。然而，在电源适配器高频化的大趋势下，功率器件的开关损耗会随着频率的增加而增大，如此一来，如何保证此时的工作效率并不因开关损耗的增大而降低，是电源适配器相关领域中的一个重要研发方向。

现有技术中，一种常见的解决方式是在于，采用无桥PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)拓扑电路来提高适配器的效率，但是这些拓扑电路往往会产生较大的共模噪音。此外，还可采用图腾柱无桥PFC拓扑电路，将输出电容箝位至输入电压以改善共模噪音，然而，该拓扑采用两个串联的慢速恢复二极管，在适配器工作过程中，始终会有电流流过两个慢速恢复二极管中的一个，加之低压输入、满载输出时的电流数值较大，这将导致慢速恢复二极管的导通损耗在整个PFC拓扑中仍然占据较大比重，因而限制了适配器效率进一步的提高。

有鉴于此，如何设计一种新型的功率因数校正电路，以便在提高适配器效率的同时，还可适当降低电路中的导通损耗，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的功率因数校正电路在使用时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的功率因数校正电路。

依据本发明的一个方面，提供一种功率因数校正电路，包括：

一交流电源，具有一第一端和一第二端；

一第一桥臂，包括彼此串联的一第一开关管和一第二开关管，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连接并且藉由一第一电感元件耦接至所述交流电源的第一端；以及

一第二桥臂，与所述第一桥臂并联连接，包括彼此串联的一第三开关管和一第四开关管，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端、所述交流电源的第二端相连接；

其中，所述第三开关管和所述第四开关管均通过与所述交流电源工作频率相一致的控制信号进行开关动作，所述第三开关管和所述第四开关管各自的导通阻抗小于所述第一开关管或所述第二开关管的导通阻抗。

优选地，该功率因数校正电路还包括一第三桥臂，与所述第一桥臂以及所述第二桥臂并联连接，包括彼此串联的一第五开关管和一第六开关管，所述第五开关管的第二端与所述第六开关管的第一端相连接并且藉由一第二电感元件耦接至所述交流电源的第一端。更优选地，所述第一桥臂中的第一开关管与所述第三桥臂中的第五开关管交错工作。

优选地，所述第三开关管和所述第四开关管各自的导通阻抗等于所述第一开关管或所述第二开关管的导通阻抗的二分之一。

优选地，该功率因数校正电路还包括彼此串联的一第一浪涌二极管和一第二浪涌二极管，所述第一浪涌二极管的阴极连接至所述第三开关管的第一端，所述第二浪涌二极管的阳极连接至所述第四开关管的第二端，所述第一浪涌二极管的阳极与所述第二浪涌二极管的阴极、所述交流电源的第二端相连接。更优选地，所述第一浪涌二极管和第二浪涌二极管均为慢速恢复二极管。

在一实施例中，当流经所述第三开关管的电流小于一预设阈值时，所述第一浪涌二极管处于关断状态。在另一实施例中，当流经所述第三开关管的电流大于所述预设阈值时，所述第一浪涌二极管处于导通状态，流经所述第三开关管和所述第一浪涌二极管的电流根据各自的导通阻抗进行分配。

优选地，该功率因数校正电路还包括彼此串联的一第三浪涌二极管和一第四浪涌二极管，所述第三浪涌二极管的阴极连接至所述第一开关管的第一端，所述第四浪涌二极管的阳极连接至所述第二开关管的第二端，所述第三浪涌二极管的阳极与所述第四浪涌二极管的阴极、所述交流电源的第一端相连接。

优选地，该功率因数校正电路还包括彼此串联的一第一浪涌二极管和一第二浪涌二极管，以及彼此串联的一第三浪涌二极管和一第四浪涌二极管，其中，所述第一浪涌二极管的阳极与所述第二浪涌二极管的阴极、所述交流电源的第二端相连接，所述第三浪涌二极管的阳极与所述第四浪涌二极管的阴极、所述交流电源的第一端相连接。