[实用新型]一种PFC电路

说明书

一种PFC电路，包括PFC功率电路、PFC控制电路，PFC控制电路包含一个采样切换控制电路；PFC控制电路内部有一个乘法器模块，乘法器的两个输入端分别为MULT和COM，采样切换控制电路包括迟滞比较器、切换开关、MULT端并联电阻，MULT端并联电阻与切换开关串联，迟滞比较器根据VCOM的数值得到迟滞比较器输出，迟滞比较器输出被用于控制切换开关的开通或关断；当VCOM高于迟滞比较器的上门限电压UiH，则迟滞比较器的输出使得切换开关关断；当VCOM低于迟滞比较器的下门限电压UiL，则迟滞比较器的输出使得切换开关开通。

技术领域

本实用新型涉及电源控制技术领域，尤其涉及一种PFC电路。

背景技术

电网中的电流谐波的危害已经众所周知，它不仅会影响电网供电质量，造成电能浪费，还会使设备发热、损耗增大，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁，造成重大经济损失。自镇流荧光灯、电子镇流器等照明产品使用时也会产生大量谐波，尤其在大面积使用时，其危害性不可小觑。

中国国家标准对谐波含量有严格要求，中国国家标准对于25W以上和不高于25W的自镇流荧光灯的谐波要求不同，对25W以上自镇流荧光灯的要求比25W及以下的自镇流荧光灯高很多。

由于谐波含量丰富，普通自镇流荧光灯的功率因数变得很低。功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)技术是一种提高自镇流荧光灯功率因数的有效方法。功率因数校正电路分为无源PFC(Passive PFC)电路和有源PFC(Active PFC，APFC)电路。

无源PFC电路的特点是电路简单，成本较低，对线路的功率因数会有一定的提升，有的甚至可高达0.95，但滤波效果较差，难以实现低谐波的要求，往往还会影响到系统的其他参数，一般适用于25W以下自镇流荧光灯电路。

APFC电路基于功率因数控制器IC，利用开关器件的切换，并搭配无源元件，使系统从市电汲取的电流波形与电压波形相一致，从而消除电流波形畸变和相位畸变，获得近似于1的高功率因数，也可大大降低谐波失真。APFC电路结构远比无源PFC复杂，需使用控制IC，在系统前端通常单独组成1级电路，成本较高。但由于其在高频下工作，电感元件的体积小，重量轻。随着PFC控制IC价格的不断降低，APFC已经得到广泛应用。

对于25W以上自镇流荧光灯，可以通过APFC技术来提升功率因数，从而改善各次电流谐波值。

对于电网中的其他用电设备，比如电动汽车充电机、弧焊电源、通信电源等，输入功率通常会达到数千瓦甚至更高，这些设备也需要通过APFC技术来提升功率因数、减小电流谐波。

APFC中起关键性作用的是APFC控制器。国内外比较具有代表性的APFC控制器有FAN7527B、L6561/L6562、NCP1601A/B、IR1150等。

L6562A是意法半导体公司的PFC控制器，图1取自L6562A的芯片说明书，该芯片说明书详细说明了L6562A的工作原理和使用方法，关于L6562A的技术细节这里不再赘述。图1为采用芯片L6562A作为控制器的APFC电路原理图。50赫兹的输入交流电经过保险丝F1和整流桥P1，在C1上得到100赫兹的半波电压，经过BOOST电路，在电容C6上得到输出电压Vo。输出电压Vo经过分压电阻R11、R12，在并联电阻R13、R13B上得到输出电压Vo的反馈电压，送入到控制芯片L6562A的第一脚，即内部差分放大器反向输入端INV，经过L6562A内部由差分放大器构成的PI调节器的调节作用，保持输出电压Vo的稳定。