[实用新型]一种功率因数校正装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率因数校正装置，具体的说，是一种应用于开关电源领域中的功率因数校正装置。

背景技术

开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主导地位。开关电源多数是通过整流桥与电力网接通的，经典的整流器是由二极管或晶闸管组成的一个非线性电路，在电网中会产生大量的电流谐波和无功功率而污染电网，形成电网公害。传统的开关电源存在一个致命弱点，即功率因数较低，一般仅为0.45～0.75，而且其无功分量的幅度基本上为基波幅度的70％，其中三次谐波的幅度约为基波幅度的95％，五次谐波的幅度约为基波幅度的70％，七次谐波的幅度约为基波幅度的45％，九次谐波的幅度约为基波幅度的25％。为修正上述缺点，现阶段普遍采用的技术是，通过在二极管整流电路中增加电感和电容等无源元件与二极管构成无源网络，对电路中的电流脉冲进行抑制，以降低电流谐波含量，提高功率因数。

但是这种技术有以下缺点：1、滤波电感和滤波电容的值较大，体积较大，有色金属耗材多，而且难以得到高功率因数，在某些场合中，无法满足现行标准规定的谐波限制；2、如果产生的谐波超过设计时的参数，会造成滤波器过载或损坏；3、滤波电容上的电压是后级DC/DC变换器的输入电压，它随着输入交流电压和输出负载的变化而变化，这个变化的电压会影响DC/DC变换器的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种功率因数校正装置，它使得输入电流、输出电压的纹波都比较小，得到高功率因数，满足现行标准规定的谐波限制，不会造成滤波器过载或损坏，使得输出电压稳定度高，有利于后级DC/DC功率调整，不会影响DC/DC变换器的性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种功率因数校正装置，它包括输入滤波电路、全桥整流电路、供电电路、升压电路、输出滤波电路和参考正弦波电路；输入滤波电路、全波整流电路、供电电路、输出滤波电路和参考正弦波电路顺次连接；升压电路与供电电路、参考正弦波电路连接。

前述的一种功率因数校正装置中，所述全桥整流电路为整流桥GBU808，其结构是一个整体构造，引脚固定，安装方便，有利于集中散热，容易整体固定安装接线，整流桥的各个二极管之间的一致性比较好。

前述的一种功率因数校正装置中，所述参考正弦波电路包括电流模式控制器、交流信号检测电路和电流限制检测电路。

前述的一种功率因数校正装置中，所述电流模式控制器为UCC28810D芯片。UCC28810D内部由以下几部分构成：反馈误差处理采用跨导电压放大器，一个简单的电流参考发生器产生一个电流控制比例信号，一个电流检测(PWM)比较器，PWM逻辑单元和一个图腾柱驱动外部MOSFET。UCC28810D工作在临界导通模式中，PWM电路工作在自身振荡状态：开通由变压器零功率检测(TZE引脚)控制，关闭由电流检测比较器控制。此外，控制器拥有峰值电流限制、重启时间、过电压保护和使能功能等特点。高的系统性能获得依靠于零能量检测功能，在轻负载时允许控制器输出关闭，使其电压不会升高。该控制器还有创新的瞬态率增强电路，它提高了电压误差放大器的大信号瞬态性能。器件低的起动和操作电流使其有低的功耗，同时容易启动。高精确度的内部能隙参考对正常情况下或过压条件下的输出进行严格的管理，使系统有更高的可靠性。使能比较器确保当反馈检测电路断开或输入电压过低时控制器关闭。

与现有技术相比，本实用新型利用APFC临界导通模式控制技术，使得输入电流畸变小，总谐波失真(THD)一般小于5％，功率因素大于0.99；系统动态响应快，可以实现输出电压的快速调节，稳压精度高；调压范围宽，功率应用场合广；各级可单独分析、设计和控制，通用性好；输出电压稳定度高，有利于后级DC/DC功率调整，效率可达到95％；其外观设计体积较小，布线合理，使得输出电压纹波小，电源工作稳定。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一种实施例的电路示意图；

图3是本实用新型的一种实施例的全波整流电路的电路示意图；

图4是本实用新型的一种实施例的供电电路的电路示意图；

图5是本实用新型的一种实施例的参考正弦波电路的电路示意图；

图6是本实用新型的一种实施例的UCC28810D芯片的内部结构示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式