[发明专利]一种功率因数校正电路及其控制装置和控制方法

说明书

本发明公开了一种功率因数校正电路，涉及开关电源电力电子领域，该电路包括升压电感、第一整流电路、第一检测电路、第二检测电路、第二整流电路和滤波电路，第一整流电路在接收由外部控制器输出的控制信号时导通或关断以控制功率因数校正电路工作在临界模式，控制信号由外部控制器在接收到第一检测电路输出的第一电平或第二检测电路输出的第二电平输出；第一整流电路和第二整流电路用于将从交流输电网输出的交流电压转换为脉动直流电压；滤波电路用于过滤脉动直流电压中的交流电压。该电路结构简单，高效可靠，可以有效控制功率因数校正电路工作在临界模式。本发明还公开一种功率因数校正电路的控制装置和方法。

技术领域

本发明涉及开关电源电力电子领域，尤其涉及一种功率因数校正电路、控制装置及方法。

背景技术

针对目前超高效的一次模块，前级往往采用图腾柱无桥PFC(Power FactorCorrection，即功率因数校正)电路对输入AC电流进行整形，使输入电流为与输入电压同相位的近似正弦波以达到输入功率接近1的可能。传统的图腾柱无桥PFC电路如图1所示，通常采用临界控制模式或者连续控制模式。连续控制模式对晶体管特征要求较高，Si-MOS的反向恢复无法可靠实现连续控制模式，只能采用GAN、SIC等第三代半导体器件，但第三代半导体器件因使用规格不大、成本高、可靠性存疑等问题无法批量使用。临界控制模式是在电感电流无限接近零时关断晶体管，电流继续流经晶体管的体二极管，利用晶休管的体二极管的反向恢复特性实现软开关，然而由于流经晶体管体二极管的反向恢复是不可控的，使得难以控制图腾柱无桥PFC电路工作在临界模式。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种功率因数校正电路，其通过第一整流电路在接收由控制器输出的控制信号时导通或关断以控制功率因数校正电路工作在临界模式，该控制信号由控制器根据第一检测电路输出的第一电平或第二检测电路输出的第二电平得到，可以有效控制功率因数校正电路工作在临界模式。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种功率因数校正电路，包括：升压电感、第一整流电路、第一检测电路、第二检测电路、第二整流电路和滤波电路；

所述升压电感，其一端连接至交流输电网的一端，另一端与所述第一整流电路的中点连接，用于将从交流输电网输出的电压进行升压；

所述第一整流电路，其一端连接至所述滤波电路的一端，另一端连接至所述滤波电路的另一端，且控制端连接至控制器，用于在接收由控制器输出的控制信号时导通或关断以控制所述功率因数校正电路工作在临界模式，其中，所述控制信号由控制器在接收到第一电平或第二电平时输出；

所述第一检测电路，其一端连接至所述滤波电路的一端，另一端连接至所述第一整流电路的中点，且输出端连接至所述控制器，用于当所述第一整流电路的中点的电流反向时输出第一电平至所述控制器；

所述第二检测电路，其一端连接至所述滤波电路的另一端，另一端连接至所述第一整流电路的中点，且输出端连接至所述控制器，用于当所述第一整流电路的中点的电流反向时输出第二电平至所述控制器；

所述第二整流电路，其一端连接至所述滤波电路的一端，另一端连接至所述滤波电路的另一端，其中点连接至所述交流输电网的另一端；

所述第一整流电路和所述第二整流电路，用于将从所述交流输电网输出的交流电压转换为脉动直流电压；

所述滤波电路用于过滤所述脉动直流电压中的交流电压。

进一步地，所述第一整流电路包括：

第一开关管，包括第一控制端、第一源端和第一漏端，所述第一控制端连接至所述控制器，所述第一漏端连接所述滤波电路的一端，所述第一源端连接所述升压电感的另一端；