[发明专利]一种错相控制单级功率因素校正控制电路及开关电源

说明书

本发明公开了一种错相控制单级功率因素校正控制电路及开关电源，包括电网输入Vin，整流桥DB，电容C1、电容C2、电容C3，开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5、开关管S6，二极管D1、二极管D2，电感L1、电感L2，变压器T1、第一输出整流电路、输出电容Co、功率因素校正错相控制电路及谐振错相控制驱动电路。有益效果：本发明能够防止电路器件过应力，实现了功率因素校正功能，简化了滤波器设计，提高了电容寿命；且电路简单，控制方便，电路成本低，可以很好地兼顾母线容电压和功率因素，可以适用于较宽的输入和输出负载范围。

技术领域

本发明涉及电路及开关电源技术领域，具体来说，涉及一种错相控制单级功率因素校正控制电路及开关电源。

背景技术

在电源领域，高功率密度、高效率和低成本的驱动电源更加具有竞争力。通常驱动电源会选择谐振电路来达到实现高功率密度及高效率的目的。谐振电路可以实现原边两个或两个以上的开关管的零电压开通和副边整流二极管的零电流关断，可以降低电源的开关损耗，提高功率变换器的效率和功率密度。同时，为了提高功率因素，往往在谐振电路的前级增加一级有源PFC功率因素校正电路，但这样会导致电路复杂且成本高。

为此，现有技术通过电荷泵电路代替PFC电路，使单级的谐振电路满足功率因素要求。然而，具有电荷泵的谐振电路存在如下问题：在电路处于输入电压的幅值在一定范围内变化的工作条件下时，当输入电压的幅值增大、且谐振主电路所需的能量不变时，母线电容上的电压随即增大；或者，当谐振主电路的输出功率在一定范围内变化(即谐振主电路所需的功率在一定范围内变化)，输出功率减小且输入电压不变时，母线电容上的电压随即增大。若母线电容上的电压处于一个较高的幅值水平，则后级谐振主电路的相关器件需要承受较高的电压压力。因此，设计电路时，谐振主电路的这些器件需要按照最高幅值的母线电容电压来选择耐压性能。耐压性能高的器件较为昂贵，对于长时间工作在低幅值的母线电容电压下、偶尔工作在高幅值的母线电容电压下的电路来说，选择耐压性能高的器件过于浪费却必须选择，否则在高幅值的母线电容电压下，器件会由于耐压问题而损坏。

同时，电荷泵PFC，作为无源措施，很难在较宽的输入和负载范围内实现理想的功率因素校正，功率因素和谐波效果不理想。

同时，传统电荷泵PFC，输入电流纹波大，造成EMI滤波器设计困难，母线电容纹波电流大，影响了电解电容的寿命。

有鉴于此，如何将母线电容的电压稳定限制在某一个电压值，避免由于母线电容电压过高而对器件造成电压压力，又能在较宽输入和负载范围内实现较好的功率因素校正，又能解决输入电流纹波和母线电流纹波过大的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种错相控制单级功率因素校正控制电路及开关电源，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：