[发明专利]一种功率因数校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种功率因数校正电路。

背景技术

通常，电网电压经过整流桥整流后，需要进一步通过功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）电路进行校正得到一个较为稳定的输出电压，以输入后一级的电路。如图1所示，是现有技术中较为常用的一种功率因数校正电路，电网电压经过整流桥BD后，将整流后的正弦半波电压输入Buck型PFC主电路，Buck型PFC主电路在输入电压Vin高于输出电压Vo的时间段内，输入电流Iin不为零，Buck型PFC主电路的主开关管S1在Buck型PFC控制电路的控制下，使不为零的输入电流Iin尽量跟随输入电压Vin的相位变化，以提高整个电路的功率因数值（Power Factor，PF）和降低总谐波失真（Total Harmonic Distortion，THD）；同时，使输出电压Vo稳定在某一个设定值（图1所示的电路中Vo的稳压值为Vref设定的值）。

然而，由于整流桥BD的输入端（即电路的输入端）或输出端往往设置有滤波电容，如图1中的电容C1和电容C2，由于电容C1和电容C2是容性负载，导致输入电流Iin与输入电压Vin之间产生相位差，实际的输入电流Iin与输入电压Vin的波形图如图2所示，其中，横坐标为时间，纵坐标为输入电流Iin或者输入电压Vin，从图2中可以看出，输入电流Iin波形的波峰超前于输入电压Vin波形的波峰，输入电流与输入电压之间的相位差较大，导致功率因数校正电路的PF值较低而THD较高，使得图1所示的功率因数校正电路不能够符合某些场合的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种输入电流与输入电压之间的相位差较小的功率因数校正电路，以提高功率因数校正电路的PF值并降低其THD值。

为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种功率因数校正电路，包括：整流桥、Buck型PFC主电路、Buck型PFC控制电路、滤波电容以及谐波补偿电路；其中，

所述Buck型PFC主电路通过所述整流桥与电网连接，以输出稳定的直流电压；

所述滤波电容并联在所述整流桥的输入端的两端和/或输出端的两端；

所述Buck型PFC控制电路的控制端连接第一电容的一端，输入端接收所述Buck型PFC主电路输出电压的反馈信号，输出端连接所述Buck型PFC主电路中的主开关管的控制端，用于控制所述Buck型PFC主电路中的主开关管；

所述谐波补偿电路的一端连接所述整流桥的输出正端，另一端连接所述Buck型PFC控制电路的控制端，用于将整流桥的输出电压转换为谐波电流，并将所述谐波电流注入到所述Buck型PFC控制电路的控制端，以降低功率因数校正电路的谐波含量，提高功率因数值。

优选地，所述第一电容的另一端接地。

优选地，所述Buck型PFC主电路包括二极管、主开关管以及电感；

所述Buck型PFC控制电路包括恒流源、放大器、比较器以及驱动控制电路，其中，所述放大器的同相输入端接电压基准信号，反相输入端接所述Buck型PFC主电路的输出电压的反馈信号；所述比较器的同相输入端接所述放大器的输出信号，反相输入端接所述Buck型PFC控制电路的控制端处的电压；所述比较器的输出信号通过所述驱动控制电路控制所述主开关管。

优选地，所述谐波补偿电路包括串联的第二电容和第一电阻。

优选地，所述第二电容和第一电阻的值满足：

tanθ=1ωCR;]]>

其中，θ为相位上所述谐波补偿电路的注入电流的波形超前于所述整流桥的输出电压的波形的角度，ω为所述功率因数校正电路的输入电压的频率，C为第二电容的值，R为第一电阻的值。

优选地，所述第二电容为一个或者多个。

优选地，所述第一电阻为一个或者多个。

优选地，所述驱动控制电路检测流过所述Buck型PFC主电路中所述电感的电流，当该电流降为零时，控制所述主开关管导通。

优选地，所述Buck型PFC控制电路采用集成电路或者模拟电路。