[发明专利]恒定开关频率控制的CRM降压PFC变换器

说明书

本发明公开了一种恒定开关频率控制的CRM降压PFC变换器。该变换器包括主功率电路、CRM控制和驱动电路、电压前馈电路、除法器和输出电压反馈电路。其中电压前馈电路为：第一跟随电路的输出端分别与除法器的一个输入端和减法电路的一个输入端连接；第二跟随电路的输出端与减法电路的另一个输入端连接；减法电路的输出端与除法器的另一个输入端连接；除法器的输出端接入CRM控制和驱动电路的一个输入端。本发明中的电压前馈电路，使开关管的导通时间在一个工频周期内按恒定的规律变化，最终实现CRM降压PFC变换器的恒定开关频率控制。

技术领域

本发明涉及电能变换装置的交流-直流变换器技术领域，特别是一种恒定开关频率控制的CRM降压PFC变换器。

背景技术

功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)变换器可以减小输入电流谐波，提高输入功率因数，已得到广泛应用。PFC变换器分为有源和无源两种方式，相对于无源方式来说，有源方式具有输入功率因数高、体积小、成本低的优点。

有源PFC变换器可以采用多种电路拓和控制方法，其中Buck PFC变换器是常用的几种PFC变换器之一，根据电感电流是否连续，可分为三种工作模式：电感电流连续模式(Continuous Current Mode，CCM)，电感电流临界连续模式(Critical ContinuousCurrent Mode，CRM)，电感电流断续模式(Discontinuous Current Mode，DCM)。

CRM降压PFC变换器一般应用在中小功率场合，其优点是开关管零电流开通、升压二极管无反向恢复、PF高。但是其开关频率随输入电压和负载的变化而变化，电感和EMI滤波器的设计较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒定开关频率控制的CRM降压PFC变换器，通过引入电压前馈，将工频周期内开关频率的变化范围降为最低。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种恒定开关频率控制的CRM降压PFC变换器，包括主功率电路和控制电路。

所述主功率电路包括输入电压源v_in、EMI滤波器、二极管整流电路RB、开关管Q_b、二极管D_b、电感L_b、滤波电容C_o和负载R_Ld，其中输入电压源v_in与EMI滤波器的输入端口连接，EMI滤波器的输出端口与二极管整流电路RB的输入端口连接，二极管整流电路RB的输出负极为参考电位零点，二极管整流电路RB的输出正极与开关管Q_b的一端连接，开关管Q_b另一端分别接入电感L_b的一端和二极管D_b的阴极，电感L_b的另一端分别与滤波电容C_o的一端和负载R_Ld的一端连接，二极管D_b的阳极、滤波电容C_o的另一端和负载R_Ld的另一端均连接参考电位零点，负载R_Ld两端的电压为输出电压V_o；