[发明专利]一种功率因数补偿系统及电源

说明书

本发明公开了一种功率因数补偿系统及电源，该系统包括原边与BUCK电路中的稳压滤波电容的正端连接的变压器，用于采集稳压滤波电容两端的偏移电压，并将偏移电压变压至相位偏移电路的输入范围内；输入端与变压器的副边连接、输出端与电源管理芯片的PWM信号的占空比控制端连接的相位偏移电路，用于依据用户指令对变压后的偏移电压进行相位补偿，并将相位补偿后的电压调整至占空比控制端的输入范围内并输出叠加至占空比控制端，其中，补偿相位等于偏移电压与BUCK电路的输入电压之间的偏移相位。本发明实现了最终的输出电压与BUCK电路的输入电压之间没有相位差，提高了功率因数及电源的效率。

技术领域

本发明涉及功率因数补偿技术领域，特别是涉及一种功率因数补偿系统及电源。

背景技术

传统电源(例如无线供电系统的发射端)的DCDC部分包括主电路和控制电路，其中，主电路基本上是由BUCK电路组成，BUCK电路中必然包含稳压滤波电容C1、降压储能电感L1及开关管，控制电路包括电源管理芯片，电源管理芯片的用于输出PWM信号的占空比控制端与开关管的控制端连接，通过调节PWM信号的占空比来控制开关管的导通时间进而控制电源的输出电压。请参照图1，图1为现有技术中的一种电源的结构示意图。由于BUCK电路中稳压滤波电容C1和降压储能电感L1的存在，整体电路会呈现容性或者感性，输入电压(输入电流)与输出电压(输出电流)由于电路非纯阻性的原因会产生一定的相位差，降低了电源的功率因数，影响了整体的效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率因数补偿系统，提高了功率因数及电源的效率；本发明的另一目的是提供一种包括上述功率因数补偿系统的电源。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种功率因数补偿系统，用于电源的BUCK电路中，该系统包括：

原边与所述BUCK电路中的稳压滤波电容的正端连接的变压器，用于采集所述稳压滤波电容两端的偏移电压，并将所述偏移电压变压至相位偏移电路的输入范围内；

输入端与所述变压器的副边连接、输出端与电源管理芯片的PWM信号的占空比控制端连接的所述相位偏移电路，用于依据用户指令对变压后的所述偏移电压进行相位补偿，并将相位补偿后的电压调整至所述占空比控制端的输入范围内并输出叠加至所述占空比控制端，其中，补偿相位等于所述偏移电压与所述BUCK电路的输入电压之间的偏移相位。

优选地，所述相位偏移电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电位器及第一电容，其中：

所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，其公共端作为所述相位偏移电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述电位器的第一端连接，所述电位器的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二电阻的第二端分别与所述第一运算放大器的正相输入端及所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端连接，其公共端作为所述相位偏移电路的输出端。

优选地，该系统还包括：

输入端与所述相位偏移电路的输出端连接、输出端与所述占空比控制端连接的整流桥，用于对所述相位偏移电路输出的电压进行整流，以得到没有过零点的电压。

优选地，该系统还包括：

输入端与所述整流桥的输出端连接、输出端与所述占空比控制端连接的电压跟随电路，所述电压跟随电路包括第四电阻、第五电阻及第二运算放大器，其中：

所述第四电阻的第一端作为所述电压跟随电路的输入端，所述第四电阻的第二端与所述第二运算放大器的正相输入端连接，所述第五电阻的第一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第二运算放大器的输出端作为所述电压跟随电路的输出端。