[发明专利]Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路

说明书

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，具体涉及Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路。

背景技术

传统 Boost拓扑，是DC/DC变换基本方法之一，尤其适用于低电压直流电升压为高电压直流电输出。Boost作为APFC最常见拓扑，其贮能电感存在直流偏磁，会加速磁芯老化；该APFC贮能电感发热较严重，制约了APFC模块整体往轻、薄、短、小方向优化。而其采用常见的桥式整流和高压电解电容，由于电解电容体积较大、寿命较短，降低了开关电源的可靠性，也不利于实现大功率开关电源模块的轻、薄、短、小。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种不使用电解电容而提高可靠性，实现逐个脉冲精确占空比控制，实现真正的“谷底开关QR”，降低发热，实现输出电流低纹波，实现高的功率因数及电功效率，成本低的Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路。

本发明的技术方案是：提供一种Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路，包括第一组高频自激推挽振荡电路、第二组高频自激推挽振荡电路、MCU、“日”字型磁芯的磁集成变压器TR和MCU供电取样电路，所述第一组高频自激推挽振荡电路的绕组N11和绕组N12分别绕在所述磁集成变压器TR的一个边柱上，所述第二组高频自激推挽振荡电路的绕组N14和绕组N13分别绕在所述磁集成变压器TR的另一个边柱上，所述第一组高频自激推挽振荡电路和所述第二组高频自激推挽振荡电路的输入端分别与交流电源Uin的两端电性连接，所述MCU通过开关管T1和开关管T2分别调控所述第一组高频自激推挽振荡电路和所述第二组高频自激推挽振荡电路的APFC过程；所述MCU供电取样电路的绕组NV绕在所述磁集成变压器TR的中柱上，所述MCU供电取样电路根据所述绕组NV产生的感应电信号给所述MCU提供电能和取样信号，所述MCU对接收到的取样信号进行处理，并根据处理后的信息控制所述开关管T1和所述开关管T2的工作。

作为对本发明的改进，所述第一组高频自激推挽振荡电路包括所述绕组N11、所述绕组N12、推挽开关S1和推挽开关S2，所述绕组N11和所述绕组N12有第一中心抽头，交流电源UIN的一端通过差模电感L2与所述第一中心抽头连接，所述绕组N11的同名端连接整流二极管D01的正极，所述绕组N12的异名端连接整流二极管D02的正极，所述整流二极管D01和所述整流二极管D02的负极连接电容C01一端，所述电容C01另一端接地。

作为对本发明的改进，还包括感应磁环B1，绕组Ng1、绕组Ng2、绕组Ns1和绕组Ns2对应所述感应磁环B1设置，所述绕组Ng1的异名端通过电阻Rg1连接所述推挽开关S1的控制端，所述绕组Ng2的同名端通过电阻Rg2连接所述推挽开关S2的控制端，所述绕组Ng1的同名端和所述绕组Ng2的异名端分别与电阻Rj的一端连接，所述电阻Rj的另一端连接所述电容C01的一端；所述绕组N11的同名端连接所述推挽开关S1的一端，所述推挽开关S1的另一端连接所述绕组Ns1一端，所述绕组Ns1的另一端连接所述绕组Ns2的一端，所述绕组Ns2的另一端通过所述推挽开关S2连接所述绕组N12的异名端；所述开关管T1的一端与所述绕组Ns1的另一端连接，所述开关管T1的另一端通过电阻rs1接地，所述开关管T1的控制端连接所述MCU。

作为对本发明的改进，电容Cs1和电阻Rs1并联并且其并联电路的两端分别与所述绕组N12的异名端和所述推挽开关S1的控制端连接，所述推挽开关S1的控制端连接稳压二极管Ds1的负极，所述稳压二极管Ds1的正极连接所述推挽开关S1的另一端；电容Cs2和电阻Rs2并联并且其并联电路的两端分别与所述绕组N11的同名端和所述推挽开关S2的控制端连接，所述推挽开关S2的控制端连接稳压二极管Ds2的负极，所述稳压二极管Ds2的正极连接所述绕组Ns2的另一端。

作为对本发明的改进，所述第二组高频自激推挽振荡电路包括所述绕组N14、所述绕组N13、推挽开关S3和推挽开关S4，所述绕组N14和所述绕组N13有第二中心抽头，交流电源UIN的另一端通过差模电感L1与所述第二中心抽头连接，所述绕组N14的同名端连接整流二极管D04的正极，所述绕组N13的异名端连接整流二极管D03的正极，所述整流二极管D04和所述整流二极管D03的负极连接所述电容C01一端。