[发明专利]一种高功率因数的降压式功率因数校正变换器

摘要

本发明公开了一种高功率因数的降压式功率因数校正变换器，包括主功率电路和控制电路，所述控制电路包括输出电压反馈控制电路、输入电压前馈电路、第一乘法器、锯齿波比较及开关管驱动电路，锯齿波比较及开关管驱动电路的输出端输出周期性的占空比输出信号给主功率电路内的驱动开关管。本发明引入输入电压前馈和输出电压反馈，使得变换器的占空比在工频周期按照正弦规律变化，使输入电流接近为与输入电压同相位的正弦波，将功率因数值提高至接近于1，与定占空比控制相比，具有输出电压纹波小、开关管导通损耗小、所需二极管应力减小，还会使开关管的电流有效值相应降低，变换器的导通损耗减小，变换器的效率提高，具有良好的应用前景。

主权项

一种高功率因数的降压式功率因数校正变换器，其特征在于：包括主功率电路(1)和控制电路，所述主功率电路(1)包括输入电压源vin、EMI滤波器、二极管整流电路RB、Buck电感Lb、开关管Qb、二极管Db、输出电容Co、负载RLd，所述输入电压源vin与EMI滤波器的输入端相连接，所述EMI滤波器的输出端与二极管整流电路RB的输入端相连接，所述二极管整流电路RB的负输出端为参考电位零点，所述二极管整流电路RB的正输出端与开关管Qb的漏极相连接，所述开关管Qb的源极分别与二极管Db的负极和Buck电感Lb的一端相连接，所述Buck电感Lb的另一端分别与输出电容Co和负载RLd的一端连接，所述二极管Db的正极、输出电容Co和负载RLd的另一端为参考电位零点；所述开关管Qb的栅极作为主功率电路(1)的控制输入端，与控制电路的占空比输出信号端相连接；所述负载RLd两端主功率电路(1)的输出电压Vo；所述控制电路包括输出电压反馈控制电路(2)、输入电压前馈电路(3)、第一乘法器(5)、锯齿波比较及开关管驱动电路(6)，所述输出电压反馈控制电路(2)的反向输入端经分压电阻网络与主功率电路(1)的输出电压Vo相连接，所述输出电压反馈控制电路(2)的同向输入端与基准电压Vref相连接，所述输出电压反馈控制电路(2)的输出端J与乘法器(5)的第一输入端vy相连接；所述输入电压前馈电路(3)的第一信号输入端A与二极管整流电路RB的正输出端vg相连接，所述输入电压前馈电路(3)的第二信号输入端E与负载RLd的正电压端相连接，所述输入电压前馈电路 (3)的第一信号输出端I与第一乘法器(5)的第二输入端vx相连接，所述输入电压前馈电路(3)的第二信号输出端F与第一乘法器(5)的第三输入端vz相连接；所述第一乘法器(5)的输出端与锯齿波比较及开关管驱动电路(6)的输出端相连接，所述锯齿波比较及开关管驱动电路(6)的输出端变化规律为的占空比输出信号给主功率电路(1)内的驱动开关管Qb，其中，Vo为主功率电路(1)的输出电压、Vm为主功率电路(1)的输入电压峰值、y0为Vm的最小值和输出电压Vo之比、ω为输入交流电压的角频率。