[发明专利]一种大纹波输出电压的DCM Buck PFC变换器

说明书

本发明公开了一种大纹波输出电压的DCM Buck PFC变换器包括主功率电路和控制电路，其中控制电路包括分压采样电路、电压调节电路、锯齿波比较及驱动信号生成电路和隔离驱动电路；主功率电路的输出端与分压采样电路的输入端相连，分压采样电路的输出端与电压调节电路的输入端相连，电压调节电路的输出端与锯齿波比较及驱动信号生成电路的输入端相连，锯齿波比较及驱动信号生成电路的输出端与隔离驱动电路的输入端相连，隔离驱动电路的输出端与主功率电路相连；使用分压采样电路采集输出电压数据，并由电压调节电路与基准电压进行调节，电压调节电路的输出信号v_EA经过锯齿波比较及驱动信号生成电路，输出占空比固定的驱动信号，实行定占空比控制。本发明减小了PFC变换器的储能电容容值，使用薄膜电容代替电解电容，提高了功率密度和变换器的工作寿命。

技术领域

本发明属于电能变换装置的交流-直流变换器技术，具体涉及一种大纹波输出电压的DCM Buck PFC变换器。

背景技术

传统Buck PFC变换器的储能电容一般使用电解电容，由于电解电容容值和体积比较大，使得变换器的工作寿命和功率密度较低，不能满足设计技术要求。为了解决变换器的储能电容容值比较大问题，出现了两级式Boost-flyback变换器，在输入电流中注入适量三次谐波，但是两级式Boost-flyback变换器为了保证输入功率因数不能低于0.9，三次谐波的含量不能过大，使得储能电容容值在整个90V～264V AC输入电压范围内仍然较大。为解决储能电容容值较大的问题而出现的两级式Boost-flyback变换器，虽然能减小变换器的储能电容容值，但是控制电路较复杂，控制效果不好，不能满足工业技术要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制电路简单、控制效果良好的大纹波输出电压的DCM Buck PFC变换器，并使在整个90V～264VAC输入电压范围内将储能电容容值有效减小，从而使用薄膜电容代替电解电容。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种大纹波输出电压的DCM降压PFC变换器，包括主功率电路和控制电路，其中控制电路包括分压采样电路、电压调节电路、锯齿波比较及驱动信号生成电路和隔离驱动电路；主功率电路的输出端与分压采样电路的输入端相连，分压采样电路的输出端与电压调节电路的输入端相连，电压调节电路的输出端与锯齿波比较及驱动信号生成电路的输入端相连，锯齿波比较及驱动信号生成电路的输出端与隔离驱动电路的输入端相连，隔离驱动电路的输出端与主功率电路相连；使用分压采样电路采集输出电压数据，并由电压调节电路与基准电压进行调节，电压调节电路的输出信号v_EA经过锯齿波比较及驱动信号生成电路，输出占空比固定的驱动信号，实行定占空比控制。

进一步地，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、LC滤波器、主电路电感L、第一开关管Q、续流二极管D、输出电容C_o和恒功率负载R_cot；所述输入电压源v_in与EMI滤波器的输入端口连接，EMI滤波器的输出端口与整流桥RB的输入端口连接，整流桥RB的输出负极与LC滤波器的输入负端口相连，整流桥RB的输出正端口与LC滤波器的输入正端口相连，LC滤波器的输出正端口与第一开关管Q的一端相连，LC滤波器的输出负端口与续流二极管D的正极相连，LC滤波器的负端口为参考电位零点；第一开关管Q的另一端与续流二极管D的负极相连，并且与主电路电感L的一端相连，主电路电感L的另一端与输出电容C_o的正极和恒功率负载R_cot相连；输出电容C_o的负极与续流二极管D的正极相连；恒功率负载R_cot与分压采样电路(2)的输入端相连。