[实用新型]一种宽负载范围的低电压应力反激变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力控制设备，尤其是一种反激功率因数校正的控制方法及其装置。 

背景技术

近年来，电力电子技术迅速发展，作为电力电子领域重要组成部分的电源技术逐渐成为应用和研究的热点。开关电源以其效率高、功率密度高而确立了其在电源领域中的主流地位，但其通过整流器接入电网时会存在一个致命的弱点：功率因数较低（一般仅为0.45～0.75）,且在电网中会产生大量的电流谐波和无功功率而污染电网。抑制开关电源产生谐波的方法主要有两种：一是被动法，即采用无源滤波或有源滤波电路来旁路或消除谐波；二是主动法，即设计新一代高性能整流器，它具有输入电流为正弦波、谐波含量低以及功率因数高等特点，即具有功率因数校正功能。开关电源功率因数校正研究的重点，主要是功率因数校正电路拓扑的研究和功率因数校正控制集成电路的开发。传统的有源功率因数校正电路一般采用Boost-升压拓扑，这是因为Boost具有控制容易、驱动简单以及功率因数可以接近于1，但是Boost功率因数校正有输出电压高的缺点。在小功率的应用场合，Buck-降压拓扑和反激变换器经常使用，但是Buck电路实现PFC时，由于当输入电压低于输出电压时，不传递能量，输入电流为0，交越失真严重。而反激变换器在整个工频周期内都可以传递能量，功率因数和总谐波畸变都优于Buck变换器。反激功率因数校正器通常有断续模式和临界连续模式两种工作模式。断续模式反激功率因数校正器可以获得单位功率因数，但是其峰值电流很大，使开关管的导通损耗增大并影响变换器效率；临界连续模式反激功率因数校正器，其导通时间在一个工频周期内是固定的，虽然效率比断续模式反激功率因数 校正器高，但是不能获得单位功率因数，功率因数和总谐波畸变都比断续模式反激功率因数校正器差。 

本实用新型所采用的技术方案是基于与本申请人在本专利申请同时提出的方法专利申请提出的。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新颖的反激功率因数校正变换器，采用上述方法使反激功率因数校正变换器获得单位功率因数，更低的开关管电压应力和更宽的负载范围。 

本实用新型实现实用新型目的的手段是： 

在反激功率因数校正变换器的开关管Q₁与反激变压器T的原边绕组2端之间串联一个开关管Q₂，开关管Q₁与开关管Q₂之间连接功率二极管D₆的阳极，功率二极管D₆的阴极接反激变压器T原边绕组的1端。 

这样，由R₁和R₂组成的输出电压采样对变换器输出电压v_o(t)采样后输入运算放大器的负端，运算放大器的正端输入参考电压信号V_ref，经过补偿网络后运算放大器输出补偿控制信号V_comp。把锯齿波发生器输出的锯齿波和补偿控制信号V_comp分别输入比较器1的正端和负端。比较器1的输出信号经过RS-触发器1后输入到半桥驱动电路，经驱动电路放大后输出给开关管Q₁。当锯齿波发生器输出的锯齿波电压大于补偿控制信号V_comp时开关管Q₁关断，当锯齿波发生器输出的锯齿波电压小于补偿控制信号V_comp时开关管Q₁导通；且设定补偿网络使整个电压控制环路的截止频率远小于工频，则运算放大器输出的补偿控制信号V_comp在半个工频周期内维持不变。输入电压v_in(t)与负载电流i_o(t)信号反别输入正弦波发生电路，产生的正弦波信号输入到比较器2的负端，比较器2的正端输入信号为反激变压器副边输出电流信号i_L2(t)。比较器2的输出信号与比较器1的输出信号经过或门后输入RS-触发器2，其输出再经过半桥驱动电路放大后输出给开关管Q₂。可见，采用以上装置可以方便可靠地实现与本申请申请人同日提出申请的实用新型方法。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：