[发明专利]功率因数改善电路

权利要求书

1.一种功率因数改善电路，经升压电抗器输入整流电压；通过主开关接 通/断开来改善输入功率因数；同时变换成直流的输出电压；其中整流电压是 用整流电路对交流电源的交流电源电压进行整流后的电压；其特征在于，该 功率因数改善电路具有：

第一串联电路，连接在所述整流电路的一个输出端与另一个输出端之间， 由绕在所述升压电抗器上的升压线圈及提升线圈、零电流转换电抗器、第一 二极管和平滑电容器构成；

第二串联电路，连接在所述整流电路的一个输出端与另一个输出端之间， 由所述升压电抗器的升压线圈和所述主开关构成；

第二二极管，所述第二二极管的一个端子连接在所述升压电抗器的升压 线圈与提升线圈的连接点以及所述主开关，并且所述第二二极管的另一个端 子连接在所述平滑电容器；以及

控制单元，控制所述主开关接通/断开来把所述平滑电容器的输出电压控 制为规定电压，

其中，所述升压电抗器具有形成磁回路并具有中央脚、第一侧脚、以及 第二侧脚的日字形的铁芯；所述升压线圈被绕在所述中央脚上，所述提升线 圈被绕在所述第一侧脚上，所述第二侧脚被用作旁路铁芯以使所述升压线圈 与所述提升线圈的磁耦合很弱，

其中，所述控制单元，根据所述交流电源的交流电源电压值控制所述主 开关的切换频率，在所述交流电源电压低于下限设定电压的情况下将所述切 换频率设定为下限频率，在所述交流电源电压高于上限设定电压的情况下将 所述切换频率设定为上限频率，在所述交流电源电压处于从所述下限设定电 压到所述上限设定电压的范围内的情况下使所述切换频率从所述下限频率慢 慢地变化到所述上限频率。

2.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其特征在于所述铁芯的各 个脚具有同一厚度的间隙。

3.根据权利要求2所述的功率因数改善电路，其特征在于在形成在所述 铁芯中的各间隙中，设置导磁率随流经各线圈的电流而变化的磁性体。

4.根据权利要求2所述的功率因数改善电路，其特征在于在形成在所述 铁芯中的各间隙中，设置磁性体和空气隙，其中所述磁性体的导磁率随流经 各线圈的电流而变化。

5.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其特征在于所述控制单元 具有：

第一差分电压生成单元，放大所述输出电压与基准电压之间的差，生成 第一差分电压信号；

乘法输出电压生成单元，将该第一差分电压生成单元的第一差分电压信 号与所述整流电路的整流电压相乘，生成乘法输出电压；

电流检测单元，用于检测流经所述整流电路的输入电流；

第二差分电压生成单元，放大对应于该电流检测单元所检测到的输入电 流的电压与所述乘法输出电压生成单元的乘法输出电压之间的差值，生成第 二差分电压信号；

频率控制单元，生成使所述主开关的切换频率随所述整流电路的整流电 压值而变化的频率控制信号；

脉冲宽度控制单元，基于所述第二差分电压生成单元的第二差分电压信 号控制脉冲宽度，且生成使所述主开关的切换频率随所述频率控制单元所生 成的所述频率控制信号而变化的脉冲信号，并将该脉冲信号施加到所述主开 关上，把所述输出电压控制为规定电压。

6.根据权利要求1所述的功率因数改善电路，其特征在于所述控制单元 在所述交流电源电压未达到下限设定电压的情况下，使主开关的切换动作停 止。