[发明专利]利于有源反激式功率因数校正装置谐波削减补偿控制电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，涉及单级有源反激式功率因数校正电路，具体涉及一种在高输入电压或轻载条件下有效降低输入电流谐波的新型补偿控制装置及控制方法。

背景技术

自上世纪90年代以来，随着有源功率校正技术的推广，全球对于电网谐波电流的规定和限制越来越严格，例如国际电工委员会61000-3-2 谐波标准中的D类规定75W以上个人计算机等电子产品的电源要进行功率校正，另外61000-3-2 谐波标准中的C类规定和国家标准GB17625.1-2003对包括LED固体照明光源在内的所有照明设备的谐波电流限制做了更为严格的规定。

基于以上要求，临界导电模式（CRM）的反激式有源功率因数校正装置在中小功率场合（300W以下）得到了广泛应用。CRM模式器件应力较断续模式要小，且解决了连续导电模式下的二极管反向恢复问题。相较于升压型功率因数校正装置，反激式具有原副边隔离、低压输出的优点，使其在如LED照明等需要低压输出的应用场合广受欢迎。

但是CRM模式的反激式有源功率因数校正装置由于原边电感电流不连续而导致输入电流畸变，在宽范围输入电压和需要变载的应用场合，例如带有调光功能的全电压范围的LED照明产品的电源，在高压和轻载时会引入大量的谐波，致使整个功率因数校正效果变差而无法满足相关的规定和谐波限制。

目前针对以上问题，还没有提出什么可行有效的解决方法，因而成为临界导电模式的反激式有源功率因数校正装置的一大缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的补偿控制方法及其电路，旨在解决现有的临界导电模式的反激式功率因数校正装置在高输入电压和轻载时的输入电流畸变问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利于有源反激式功率因数校正装置谐波削减的补偿控制电路，其反激式功率因数校正装置包括与交流电源并联的EMI滤波电路F9、接在EMI滤波电路输出端的整流滤波电路F10、变压器T1、与变压器原边TP1并联的吸收电路F11、接在变压器原边的开关管Q1、连接于开关管Q1源极和原边地GND1之间的原边电感电流采样电阻R1、接在变压器副边TS1的二极管D1、接在主电路正输出端和副边地GND2之间的输出电容C1、接主电路负输出端和副边地GND2之间的输出电流采样电阻R2、接在变压器辅助绕组TS2两端的辅助参考电源F12以及接在变压器副主绕组TS3两端的辅助电源F13；补偿控制电路包括参考信号采样电路F1、第一运算电路F2、第二运算电路F3、比较电路F4、PWM控制及驱动电路F5、电流采样电路F6、隔离电路F7和输出采样反馈电路F8；原边电感电流参考信号采样点为整流滤波电路输出端与变压器T1原边线圈TP1正端的连接点，参考信号采样电路F1的输入端与变压器T1的原边线圈TP1的正端相连，参考信号采样电路F1的输出端与第一运算电路F2的输入端相连，第一运算电路F2的输出端和第二运算电路F3的输入端1相连，第二运算电路的另一个输入端2与隔离电路F7的信号端3相连，第二运算电路F3的输出端与比较电路F4的正输入端相连，比较电路F4的负输入端与电流采样电路F6的输出端相连，比较电路F4的输出端与PWM控制及驱动电路F5的输入端相连，PWM控制及驱动电路F5的输出端连接开关管Q1的门极，电流采样电路F6的输入端与开关管Q1的源极相连，输出采样反馈电路F8的正向输入端与输出电流采样电阻R2和主电路负输出端的连接点相连，输出采样反馈电路F8的负向输入端与辅助参考电源F12的输出端相连，输出采样反馈电路F8的输出端与隔离电路F7的信号端1相连，隔离电路F7的信号端4与辅助电源F13的输出端相连。

作为本发明的利于有源反激式功率因数校正装置谐波削减的补偿控制电路的改进：参考信号采样电路F1包括电阻R3、R4、R5和电容C9，电阻R3一端分别与整流滤波电路F10的输出端和变压器T1原边线圈TP1正端相接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端分别与电阻R5、电容C9的一端相连，电阻R5的另一端分别与电容C9的另一端和原边地GND1相连接。