[发明专利]高功率因数的CRM Buck PFC变换器

说明书

本发明公开了一种高功率因数的CRM Buck PFC变换器，包括主功率电路、CRM控制和驱动电路、输入电压前馈电路、两个乘法器和输出电压反馈电路；输入电压前馈电路如下：分压跟随电路的输出端分别与第一乘法器的v_y和峰值取样电的输入端连接；峰值取样电的输出端与第一乘法器的v_z连接；第一乘法器的v_x与分压电路的输出端连接；第一乘法器的输出端与第一减法电路的一个输入端连接；加法电路的两个输入端分别与分压跟随电路、分压电路的输出端连接；加法电路的输出端与第一减法电路的另一个输入端连接；第三减法电路的两个输入端分别与分压跟随电路、分压电路的输出端连接；第二乘法器的三个输入端分别与第一减法电路、分压电路、第三减法电路的输出端连接。本发明引入电压前馈电路，实现了CRM Buck PFC变换器的功率因数的提高。

技术领域

本发明涉及电能变换装置的交流-直流变换器领域，特别是一种高功率因数的CRMBuck PFC变换器。

背景技术

功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器可以减小输入电流谐波，提高输入功率因数，已得到广泛应用。PFC变换器分为有源和无源两种方式，相对于无源方式来说，有源方式具有输入功率因数高、体积小、成本低等优点。

有源PFC变换器可以采用多种电路拓和控制方法，其中Buck PFC变换器是常用的几种PFC变换器之一，根据电感电流连续与否，可将其分为三种工作模式，即电感电流连续模式(Continuous Current Mode,CCM)，电感电流临界连续模式(Critical ContinuousCurrent Mode,CRM)，电感电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)。

CRM Buck PFC变换器一般应用在中小功率场合，其优点是开关管零电流开通、升压二极管无反向恢复等。但由于Buck变换器输入电流固有导通死区，功率因数值达不到1，但也还有提高PF值的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率因数的CRM Buck PFC变换器，通过引入电压前馈，进一步提高变换器的功率因数值。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高功率因数的CRM Buck PFC变换器，包括主功率电路和控制电路，所述主功率电路包括输入电压源v_in、EMI滤波器、二极管整流电路RB、开关管Q_b、二极管D_b、电感L_b、滤波电容C_o和负载R_Ld，其中输入电压源v_in与EMI滤波器的输入端口连接，EMI滤波器的输出端口与二极管整流电路RB的输入端口连接，二极管整流电路RB的输出负极为参考电位零点，二极管整流电路RB的输出正极与开关管Q_b的源极s连接，开关管Q_b漏极d分别接入电感L_b的一端和二极管D_b的阴极，电感L_b的另一端分别与滤波电容C_o的一端和负载R_Ld的一端连接，二极管D_b的阳极、滤波电容C_o的另一端和负载R_Ld的另一端均连接参考电位零点，负载R_Ld两端的电压为输出电压V_o；