[发明专利]功率因数校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率因数校正电路。

背景技术

作为所谓升压型功率因数校正电路的现有的功率因数校正电路100如图1所示，其中整流桥101将交流输入电压转换成直流电压，并且通过升压电路升压到比输入电压高的适当的电压。在该功率因数校正电路100中，当开关元件导通时，电流流经2个二极管和1个MOS管。当开关元件关断时，电流流经3个二极管。由于通过桥式整流器，所以最低限度也要通过2个二极管，二极管导通时的损失能量对于电源全体的转换效率来说是不能忽视的。

另外，电源接入时浪涌电流较大会成为问题，因此需要抑制浪涌电流的手段。如图1的箭头所示，即使MOS管关断，由于电流流过电容值较大的电解电容，也会产生较大的浪涌电流。因此，输出短路时的保护也是必要的。传统的浪涌电流防止电路如图2所示，在负载的前端加上电阻104与受控开关103并联的结构。在电网电源接入时，使受控开关103关断，从而使与该受控开关103并联的电阻104吸收浪涌电流。经过规定时间(例如几十毫秒)后，使受控开关103导通，从而开始功率校正电路100的正常工作。但是，这样的电路结构需要额外的受控开关103和控制该受控开关103的控制电路，造成了电路结构的复杂化。

另外，如图3所示的功率因数校正电路200中，输入的交流电流的正周期在通过二极管201的路径中流通，开关元件203进行开关动作。输入的交流电流的负周期在通过二极管202的路径中流通，开关元件204进行开关动作。无论是在输入的交流电为正周期还是负周期的流通路径中，均采用升压型的转换器的形式，经过的二极管数量减少一个，从而转换效率较高。但是，该电路中的共模噪声较大，而且，电网电压接入时浪涌电流及输出端短路时的安全性问题仍然存在(参照US6738274)。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而作成的，其目的在于：提供一种能够减少整流桥损耗、并且防止浪涌电流的功率因数校正电路。

本发明的功率因数校正电路，其特征在于，具备：第1电感，连接于所述交流电源的一端；以及双向开关元件，连接于所述第1电感的另一端和所述交流电源的另一端之间，所述第1电感与负载之间，并联连接有多个电容，所述功率因数校正电路还具备：第2电感和第3电感；以及第1整流元件和第2整流元件，所述多个电容包括第1电容和第2电容；所述第1电容的一端连接于所述第1电感的另一端以及所述双向开关元件的一端，所述第1电容的另一端连接于所述第2电感的一端以及所述第1整流元件的一端，所述第2电感的另一端与所述交流电源的所述另一端连接，所述第2电容的一端与所述第1电容相同地连接于所述第1电感的另一端以及所述双向开关元件的一端，所述第2电容的另一端连接于所述第3电感的一端以及所述第2整流元件的一端，所述第2整流元件的另一端与所述交流电源的所述另一端连接，所述第1整流元件的另一端以及所述第3电感的另一端共同连接于所述负载的一端，所述第2整流元件的另一端与所述第2电感的另一端共同连接于所述负载的另一端。

根据上述本发明的功率因数校正电路，能够在减少二极管损耗的同时，能够防止浪涌电流。

另外，本发明的功率因数校正电路中，可选地，所述双向开关元件包括：第1开关元件，连接于所述第1电感的另一端侧；以及第2开关元件，具有与所述第1开关元件串联且极性相反地连接的一端，和与所述交流电源的另一端连接的另一端。由此，能够使用MOS-FET作为各个开关元件，在减少二极管损耗的同时，能够防止浪涌电流。

另外，本发明的功率因数校正电路中，可选地，所述第1开关元件和所述第2开关元件为MOS-FET。由此，能够制成功耗低的功率因数校正电路。

另外，本发明的功率因数校正电路中，所述第1电感、所述第2电感以及所述第3电感中的至少两者以上互相电磁耦合。由此，能够节省线圈材料和元件个数，并能够减小体积。

另外，本发明的另一个目的在于提供一种电源装置，其特征在于，具备将来自交流电源的交流输入整流而输出直流电压的上述任意一种功率因数校正电路。

发明的效果

根据本发明的功率因数校正电路，不仅能够减少整流桥损耗、并且能够防止浪涌电流。

附图说明

图1是表示现有技术的一种功率因数校正电路100的电路图。

图2是表示在图1所示的功率因数校正电路100加上浪涌防止电路的电路图。

图3是表示现有技术的另一种功率因数校正电路200的电路图。

图4是本发明所涉及的功率因数校正电路1的电路图。