[发明专利]一种自主功率因数校正装置

说明书

技术领域

本发明涉及电源领域，特别涉及一种自主功率因数校正装置。

背景技术

在AC-DC电源或变频电源等领域中，一般都采用整流桥和电解电容滤波，如图1所示，不论与其连接的负载如何，整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用使得输出都为断续、短暂的高峰值电流脉冲，这将导致输出有功功率显著降低，并且电流波形中包含了大量的谐波分量。因此，通常需对这类电源进行功率因数校正。如图2所示，当前的有源功率因数校正通常是用整流二极管，快恢复二极管，IGBT及驱动电路（IGBT Driver）等分立器件，或是如图3所示，把这些分立器件集成封装的模块。

分立方案中分立器件封装互连，寄生电感较大，而且可靠性及性能不佳，并且在空间紧张的应用中处于劣势，而一般的功率因数校正模块是将这些分立器件集成封装，并未改善整个系统的尺寸大小，并且不管是分立方案还是将分立器件集成封装的模块，都需要另外加专用PFC控制芯片（PFC IC）或微控制器（MCU）以实现PFC功率因数校正目的，电路设计复杂，成本高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种无需外加专门的PFC控制芯片或微控制器的自主功率因数校正装置，该装置只需接PFC电感、输出滤波电容及少量设置PFC电路工作的一些阻容元件，便可实现自主PFC功率因数校正功能。

为达上述目的，本发明提出了一种自主功率因数校正装置，包括：基板，所述基板的底面可与外部接触；引线框架，所述引线框架分布在所述基板的两侧；自主功率因数PFC控制芯片，所述PFC控制芯片粘贴在所述引线框架上，用于采样输入电压、输入电流和输出电压并生成控制信号；IGBT芯片，所述IGBT芯片焊接于所述基板上，用于接收所述PFC的控制信号，并根据所述控制信号控制导通或断开；二极管芯片，所述二极管芯片焊接于所述基板上，且分别与分压电阻和电流感测电阻相连，其中，所述分压电阻和电流感测电阻分别与所述PFC控制芯片相连，并且，所述二极管芯片与PFC电感和所述IGBT芯片相连，且所述PFC电感与所述IGBT芯片相连，所述二极管芯片用于对所述PFC电感与所述IGBT芯片的连接处的电压进行高频整流，以及对所述分压电阻和所述电流感测电阻的连接处的电压进行低频整流；以及热敏电阻，所述热敏电阻焊接于所述基板上，用于检测所述IGBT芯片和所述二极管芯片的工作结温。

根据本发明实施例的自主功率因数校正装置将PFC控制芯片、二极管芯片、IGBT芯片封装在一起，并且集成了具有温度检测功能的热敏电阻，从而只需外接PFC电感、输出滤波电容及少量设置PFC电路工作的一些阻容元件便可实现自主PFC功率因数校正功能，大大减少了PFC设计电路时间，并且封装结构体积小，综合成本降低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中的桥式整流滤波电路图；

图2是现有技术中的功率因数校正分立方案的电路图；

图3是现有技术中的一般功率因数模块的结构框图；

图4是根据本发明实施例提出的自主功率因数校正装置的横截面示意图；

图5是根据本发明实施例提出的自主功率因数校正装置的内部结构示意图；

图6是根据本发明实施例提出的自主功率因数校正装置的等效应用电路连接图；以及

图7是根据本发明实施例提出的自主功率因数校正装置的透视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。