[发明专利]功率因数校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种功率因数校正电路。

背景技术

功率因数校正电路，用于校正开关电源的功率因数。例如：带有功率因数校正电路的开关电源或电源变换器。

现有的功率因数校正电路，如图1所示，包括连接在整流电路、滤波电路后级的

升压电路，在控制电路的控制下实现升压及功率因数校正功能；

控制电路，用于控制所述升压电路中的开关管S10；

其中，整流电路，一般采用整流桥B或者全波整流二极管；

其中，升压电路，包括串接在整流电路的输出正端的电感L10和二极管D10，且所述二极管D10的阳极与电感L10连接；所述二极管D10的阴极为升压电路的输出正端V_OO+；所述电感L10与二极管D10的公共交点通过开关管S10漏源极、采样电阻R_S0接地交于升压电路的输出负端V_OO-；

其中，控制电路，包括第一取样电路、基准参考电压信号Vr、运算放大器U10、补偿网络、第二取样电路、乘法器M10、电压比较器U20、驱动控制电路；

所述基准参考电压信号Vr，为所述运算放大器U10提供基准电压；

所述第一取样电路，从所述升压电路输出端采集输出电压信号，并输出第一取样信号V_F0送给运算放大器U10的反相输入端，其中，运算放大器U10的反相输入端作为所述控制电路的反馈信号输入端F0；其电路连接结构为并联在所述升压电路的输出正端与输出负端之间的由分压电阻R10和分压电阻R20构成的串联支路，所述电阻R10与电阻R20的公共交点连接所述控制电路的反馈信号输入端F0；

所述运算放大器U10，用于将所述第一取样信号V_F0与基准参考电压信号Vr进行比较放大后输出误差信号V_E0；其电路连接结构为运算放大器U10的同相输入端连接基准参考电压信号Vr、反相输入端连接第一取样信号V_F0；所述运算放大器U10的输出端与反相输入端之间连接有补偿网络，所述补偿网络可以为RC串联电路；

第二取样电路，用于采集所述整流电路的输出电压作为第二取样信号V_S2；

乘法器，用于将所述第二取样信号V_S2与所述误差信号V_E0进行相乘运算；

所述电压比较器U20，将所述乘法器M10的输出信号与所述升压电路的开关管S10的电流采样信号进行比较后去控制所述驱动控制电路；其电路连接结构为电压比较器U20的同相输入端与所述乘法器M10的输出端连接、反相输入端连接开关管S10与采集电阻RS1的公共交点，所述公共交点的电压信号为所述开关管S10的电流采样信号

所述驱动控制电路，用于根据电压比较器U20的输出信号控制所述升压电路的开关管S10的关断；其电路连接结构为驱动控制电路的输出端与升压电路的开关管S10的栅极连接；

上述功率因数校正电路的工作原理是：将第一取样电路采集的升压电路输出端的第一取样信号V_F0与基准电压参考信号Vr进行比较放大后，输出误差信号V_E0送给乘法器M10，作为乘法器M10的第一个输入信号；再将第二取样电路采集整流电路的输出端的第二取样信号V_S2送给乘法器M10，作为乘法器M10的第二个输入信号；乘法器M10将上述两个输入信号相乘后与开关管S10的电流采样信号进行比较后去控制驱动控制电路，当开关管S10的电流采样信号大于或等于乘法器M10的输出信号时，电压比较器U20输出控制信号，并通过驱动控制电路控制开关管S10导通。由于与开关管S10的电流比较的信号来自乘法器的输出信号，而乘法器的输出信号为第一输入信号与第二输入信号的乘积，因此，开关管S10的电流峰值跟随第一输入信号的变化，也即跟随整流电路的输出电压信号，从而使输入电流Iin跟随输入电压Vin的变化，提高电路的功率因数。如图2所示，整流电路输入端的理想电压波形Vin和理想电流波形Iin，但是在实际的功率因数校正电路中，为了实现电磁兼容，一般在整流电路的输入和/或输出端设置有滤波电路C10和/或C20时，整流电路输入端的电流波形在过零点附近就会产生畸变，其电流波形产生谐波失真，从而使电路的功率因数变低，如图3所示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供一种能够提高功率因数以及降低谐波失真的功率因数校正电路。