本发明专利技术公开了一种高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路，包括整流器(1)、后续功率开关变换器(2)以及非线性压控电路(3)；所述非线性压控电路(3)包括输入电流校正支路(31)、输出电流支路(32)和谐振电容CR；所述输出电流支路(32)、谐振电容CR以及后续功率开关变换器(2)的输入端相并联；所述输入电流校正支路(31)和输出电流支路(32)相串联后与整流器(1)的输出端相并联。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路，包括整流器(1)、后续功率开关变换器(2)以及非线性压控电路(3)；所述非线性压控电路(3)包括输入电流校正支路(31)、输出电流支路(32)和谐振电容CR；所述输出电流支路(32)、谐振电容CR以及后续功率开关变换器(2)的输入端相并联；所述输入电流校正支路(31)和输出电流支路(32)相串联后与整流器(1)的输出端相并联。【专利说明】
本专利技术涉及一种准有源功率因数校正电路，尤其是一种高功率因数低总谐波失真 准有源功率因数校正电路及方法。
技术介绍
在过去，由于白炽灯技术的发展，使得现在的照明系统基本都是白炽灯通用照明 系统。然而，随着LED技术的发展，LED发光效率正在大幅度的提升，所以，更加节省能源的 LED通用照明系统正在逐渐地替代白炽灯通用照明系统。 但是现在居民所使用的市电供电电源为交流电流，而LED需要通过直流电流驱 动，所以如何将交流电流转换成直流电流供LED使用成为了 LED普及过程中必须要解决的 一个问题。在过去，要解决这个问题，往往是通过LED驱动电源将交流电流转换成对应的直 流电流；而在使用LED驱动电源的时候，为了避免LED驱动电源对市电电网的干扰，所以就 需要制定相应的标准来规范LED驱动电源，而要实现这种规范LED驱动电源使用的标准的 时候，必须满足一定的指标，如：功率因数大于0. 9,总谐波失真小于15%等。 现有的技术中，LED驱动电源有一级有源控制的升压式功率因数校正电路，其输出 后接降压或隔离升降压直流-直流功率变换器，输出对应的LED驱动电流。这种两级功率 电流变换结构，能满足其对应的输入指标和输出指标，但其整体的成本高，效率不高。 所以，在LED普及化的过程中，如何简化以上所述的功率因数校正电路结构，以降 低成本是亟需攻克的难题。在美国专利US6909622B2中，给出一简化的功率因数校正电路 来代替有源控制的升压式功率因数校正电路。但是使用该技术来使得LED驱动电源的输入 端的指标无法满足相应的规范，如：使用该技术的总谐波失真接近25%，离要求的总谐波 失真小于15 %还有不小的差距。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种无源的功率因数校正方案，并利用后级有源 功率开关电路的输入电流来驱动无源的功率因数校正电路，使得无源的功率因数校正方案 的输入电流的总谐波失真小于15%。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种高功率因数低总谐波失真准有源功率因 数校正电路，包括整流器、后续功率开关变换器以及非线性压控电路；所述非线性压控电路 包括输入电流校正支路、输出电流支路和谐振电容CR ;所述输出电流支路、谐振电容CR以 及后续功率开关变换器的输入端相并联；所述输入电流校正支路和输出电流支路相串联后 与整流器的输出端相并联。 作为对本专利技术所述的高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路的改进： 所述输入电流校正支路由二极管D1和耦合电感绕组L1串联的一个校正支路和二极管D5 和电感LIN串联的另外一个校正支路并联后构成；所述输出电流支路由耦合电感绕组L2、 二极管D2和输入储能电容C1串联的一个支路以及耦合电感绕组L3、二极管D4和输入储能 电容C2串联的另外一个支路并联构成，所述两个支路的输入储能电容Cl和输入储能电容 C2的内侧端头之间通过二极管D3跨接。 作为对本专利技术所述的高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路的进一 步改进：所述输入电流校正支路由二极管D1、耦合电感绕组L1和耦合电感绕组L2串联的 一个校正支路和二极管D5和电感LIN串联的另外一个校正支路并联后构成；所述输出电流 支路由耦合电感绕组L2、二极管D2和输入储能电容C1串联的一个支路以及耦合电感绕组 L3、二极管D4和输入储能电容C2串联的另外一个支路并联构成，所述两个支路的输入储能 电容C1和输入储能电容C2的内侧端头之间通过二极管D3跨接。 作为对本专利技术所述的高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路的进一 步改进：所述后续功率开关变换器为降压式、正激式、升降压式或者反激式功率开关变换 器。 高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路的使用方法：根据整流器的瞬 时输出电压来选择输入电流的输入电流校正支路中的电感载体，以控制输入电流的大小， 并使得输入电流随着输入电压的变化而变化，从而完成功率因数校正功能。 作为对本专利技术所述的高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路的使用 方法的改进：整流器的输出电压大于储能电容Cl、C2上的电压：当后续功率开关变换器的 功率开关开通时，后续功率开关变换器的输入脉冲电流自零增加；二极管D2、D4截止，整流 器1的输出电压选择输入电流校正支路31中的二极管D5和电感L IN支路供电，输入脉冲 电流在电感LIN存储能量；当后续功率开关变换器的功率开关关断时，后续功率开关变换器 的输入电流为零；整流器1的输出电压和电感L IN存储的能量经二极管D3向输入储能电容 Cl、C2转移能量充电，使得输入储能电容Cl、C2存储能量。 作为对本专利技术所述的高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路的使用 方法的进一步改进：整流器的输出电压小于储能电容Cl、C2上的电压：当后续功率开关变 换器的功率开关开通时，后续功率开关变换器的输入脉冲电流自零增加；二极管D2、D4导 通，输入储能电容Cl、C2分别经二极管D2、D4和耦合电感绕组L2、L3共同对后续功率开关 变换器供电，输入脉冲电流在耦合电感绕组L2、L3存储能量；在后续功率开关变换器的功 率开关关断时，后续功率开关变换器的输入电流为零；耦合电感绕组L2、L3与谐振电容C K 谐振，谐振电容CK的电压增加；由于耦合电感绕组L2、L3的电压反极性而将开始准备释放 其存储的储能；选择合适的L1对L2或者L3的匝比，就使得整流器输出电压和耦合电感绕 组L2、L3存储的能量选择输入电流校正支路中的二极管D1和耦合电感绕组L1支路经二极 管D3向输入储能电容Cl、C2转移能量充电。 本专利技术给出一种，为一 种无源的功率因数校正方案，利用后级有源功率开关电路的输入电流来驱动这无源的功率 因数校正电路，并使得这无源的功率因数校正方案的输入电流的总谐波失真小于15%。 本专利技术提出的技术方案通过电感磁链不突变的特点完成，使得在使用过程中输入 电流的升压式方式输入和反激式谐振方式输入均是借助相应电感的载体来完成和控制对 应的输入电流；对应的电感值越大，当功率开关关断时，其输入电流自其该开关周期的最大 值减小的斜率越小，对应的输入平均电流越大。 而以上所述的技术方案中，主要是通过非线性压控电路完成，只需要根据整流器 的输出电压来选择对应的电感值（即对输入电流校正支路内相应电感的选择），使得这两 种输入电流工作方式的输入电流相当，从而达到输入电流能以一接近固定比例系数跟随输 入电压变化，达到功率因数校正功能，使得输入电流的总谐波失真小于15%成为可能。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。 图1是本本文档来自技高网...
【技术保护点】
高功率因数低总谐波失真准有源功率因数校正电路，包括整流器(1)、后续功率开关变换器(2)以及非线性压控电路(3)；其特征是：所述非线性压控电路(3)包括输入电流校正支路(31)、输出电流支路(32)和谐振电容CR；所述输出电流支路(32)、谐振电容CR以及后续功率开关变换器(2)的输入端相并联；所述输入电流校正支路(31)和输出电流支路(32)相串联后与整流器(1)的输出端相并联。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏其萃，翁大丰，孙建中，
申请(专利权)人：魏其萃，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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