一种提高CRM PFC的零电压检测回路可靠性的电路及电子设备制造技术

本发明专利技术提供一种提高CRM PFC的零电压检测回路可靠性的电路及电子设备，电路包括PFC控制器、第一二极管、第一电阻、第一电容、场效应管、第二电阻，第一二极管正端连接所述PFC控制器输出端、及第二电阻一端，第二电阻另一端连接第一电阻一端、第一电容一端、及场效应管的G端，第一电阻另一端连接所述第一二极管负端，所述第一电容另一端接地，所述场效应管的S端接地，所述场效应管的D端连接所述PFC控制器的零电压检测端。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术解决了CRM BOOST PFC在开机时，输出电压建立过程中，由于工作在CCM状态的原因，可能产生误触发导通，使MOSFET开关管工作在异常高的频率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提高CRMPFC的零电压检测回路可靠性的电路及电子设备
本专利技术涉及电子设备
，尤其涉及一种提高CRMPFC的零电压检测回路可靠性的电路及电子设备。
技术介绍
目前很多BoostCRMPFC(升压型临界导通模式功率因数矫正)的控制IC(集成电路)，都是通过在PFC(功率因数矫正)电感上增加一个辅助绕组，辅助绕组感应的电压等于辅助绕组的匝数Ns和PFC(功率因数矫正)电感匝数Np的比值再乘以PFC(功率因数矫正)输出电压和PFC(功率因数矫正)输入电压的差，当PFC(功率因数矫正)之MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)关断时，PFC(功率因数矫正)之升压二极管导通，辅助绕组上感应的电压为正值，当PFC(功率因数矫正)之升压二极管和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管都截止时，PFC(功率因数矫正)电感和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管的Coss(金属氧化物半导体场效应晶体管之输出电容)振荡，则MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)之D极的电压下降，当经过1/4振荡周期时，辅助绕组上感应的电压较低，接近于ZCD(零电压检测)检测电路的阀值电压V_zcd_th，一般将ZCD(零电压检测)检测电路的阀值电压设定在1.5V以下，而为了达到在MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)振荡的谷底导通，所以辅助绕组的输出端经过RC(电阻和电容)滤波延迟，再到PFC(功率因数矫正)控制器的ZCD(零电压检测)检测PIN(脚位)，使PFC(功率因数矫正)控制器之ZCD(零电压检测)检测PIN(脚位)电压达到其阀值电压时，刚好是振荡电压的谷底，从而PFC控制器输出高电平，驱动PFC(功率因数矫正)之MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管导通。目前的技术存在有如下缺陷：(1)目前很多CRMBOOSTPFC(升压型临界导通模式功率因数矫正)控制器，其ZCD(ZeroCurrentDetect)(零电压检测)检测PIN(脚位)对Noise(噪声)太敏感。因为辅助绕组和PFC(功率因数矫正)电感的耦合不可能是理想的，总是存在漏感和杂散电容，所以在PFC(功率因数矫正)之MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管截止时，辅助绕组上有尖峰电压，此尖峰电压的振荡频率很高，一般达到十几兆赫兹，在某些状况下，其幅值也会很高，在开机时，PFC(功率因数矫正)输出电压建立的过程中，当PFC(功率因数矫正)输出电压稍高于输入电压时，辅助绕组感应的电压也较低，所以PFC控制器之ZCD(零电压检测)检测PIN(脚位)的电压也较低，接近于其阀值电压V_zdc_th，此时，对Noise(噪声)最敏感，辅助绕组的尖峰干扰电压可能引起误触发，从而使PFC(功率因数矫正)工作在很高的频率，一般会达到1～3MHz，此时PFC(功率因数矫正)之MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管损耗太大，当其损耗超过MOSFET的单脉冲能量Eas时，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)失效。如图3所示，在PFC(功率因数矫正)开关管Q9801关断时，在辅助绕组上产生一个76V的尖峰脉冲，此尖峰脉冲做衰竭振荡，持续约300nS，如通道4所示，辅助绕组上的尖峰干扰脉冲经过R9805及C9805滤波后，在U9801之ZCD(零电压检测)检测PIN(脚位)上还有幅度较大的振荡尖峰脉冲，此振荡脉冲会穿越ZCD(零电压检测)检测电路的阀值电压V_zcd_th，从而产生触发信号，PFC(功率因数矫正)控制器输出高电平驱动MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管导通。下一个周期将重复此现象，从而使PFCMOSFET(功率因数矫正金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管工作频率提高到2.381MHz，造成PFCMOSFET(功率因数矫正金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管瞬间损耗变大，经过多个周期后，如果损耗超过MOSFET开关管的承受能力，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管将失效。在图3中，通道1：PFC开关管Q9801的漏极电流Id_Q9801；通道2：PFC开关管Q9801的栅极电压Vgs_Q9801；通道3：PFC控制器U9801之PIN7ZCD检测PIN的电压V_zcd；通道4：PFC电感L9801之辅助绕组PIN11的电压V_aux。(2)当开机时，PFC(功率因数矫正)输出电压建立的过程中，PFC(功率因数矫正)是工作在CCM(连续导通模式)状态的。当PFC(功率因数矫正)工作在CCM(连续导通模式)状态时，如果此时PFC(功率因数矫正)控制器输出高电平驱动MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管，而PFC(功率因数矫正)之BOOST(升压)二极管还没有截止，则此时MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管的D极被BOOST(升压)二极管钳位在PFC(功率因数矫正)输出电容的电压上，而MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的Id(D极的电流)电流不断增大，此时MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管工作在饱和区，辅助绕组感应出正电压，其值等于辅助绕组匝数Ns和PFC(功率因数矫正)电感绕组的匝数Np的比值再乘以PFCMOSFET(功率因数矫正金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管D极的电压和PFC(功率因数矫正)输入电压的差。如果此时PFC(功率因数矫正)输出电压达到一个合适的值，辅助绕组感应的电压将大于ZCD(零电压检测)检测电压的门限阀值V_zcd_th，当辅助绕组的电压下降到低于V_zcd_th值时，将再次触发控制器输出高电压驱动MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管TURNON(导通)，而PFC(功率因数矫正)控制器从ZCDPIN(零电压检测脚位)检测到触发信号到输出高电平脉冲驱动MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管导通有一定时间的延时，一般在100nS到200nS之间。如果延迟时间到后，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管仍然处于开通状态，则无影响；如果在此延迟期间，PFCMOSFET(功率因数矫正金属氧化物半导体场效应晶体管)开关管刚好关断，则延迟时间一到，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)将再次导通，从而使MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)工作在异常高的频率。如图5所示，通道1是ZCD(零电压检测)检测信号，其ZCD(零电压检测)检测电路的阀值控制是用一个迟滞比较器来实现的，ZCDPIN(零电压检测脚位)的电压先上升到超过1.5V，再从1.5下降到1.4V以下时，产生一个触发信号。从图示中可以看出，当通道4(PFC(功率因数矫正)开关管Q9801的栅极电压)变为高电平时，通道3(Q9801的Vds电压)仍然维持高电平，与此同时，通道1的ZCD检测PIN电压上升，并且升到超过1.5V；当PFC(功率因数矫正)升压二极管D9801截止时，Q9801的Vds电压下降，与此同时ZCD(零电压检测)检测PIN的电压也下降，当ZCD(零电压检测)检测PIN(脚位)电压下降到低于1.4V时，产生一个触发脉冲；而Q9801漏极的Id电流也顶到PFC控制器所设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高CRM PFC的零电压检测回路可靠性的电路，其特征在于：包括PFC控制器(U9801)、第一二极管(D9209)、第一电阻(R9821)、第一电容(C9813)、场效应管(Q9205)、第二电阻(R9822)，所述第一二极管(D9209)正端连接所述PFC控制器(U9801)输出端、及第二电阻(R9822)一端，所述第二电阻(R9822)另一端连接所述第一电阻(R9821)一端、所述第一电容(C9813)一端、及所述场效应管(Q9205)的G端，所述第一电阻(R9821)另一端连接所述第一二极管(D9209)负端，所述第一电容(C9813)另一端接地，所述场效应管(Q9205)的S端接地，所述场效应管(Q9205)的D端连接所述PFC控制器(U9801)的零电压检测端。

【技术特征摘要】
1.一种提高CRMPFC的零电压检测回路可靠性的电路，其特征在于：包括PFC控制器（U9801）、第一二极管（D9209）、第一电阻（R9821）、第一电容（C9813）、场效应管（Q9205）、第二电阻（R9822），所述第一二极管（D9209）正端连接所述PFC控制器（U9801）输出端、及第二电阻（R9822）一端，所述第二电阻（R9822）另一端连接所述第一电阻（R9821）一端、所述第一电容（C9813）一端、及所述场效应管（Q9205）的G端，所述第一电阻（R9821）另一端连接所述第一二极管（D9209）负端，所述第一电容（C9813）另一端接地，所述场效应管（Q9205）的S端接地，所述场效应管（Q9205）的D端连接所述PFC控制器（U9801）的零电压检测端；该电路还包括第三电阻（R9805）、第四电阻（R9802）、整流桥（BD9901）、PFC的电感（L9801）、升压二极管（D9801），所述电感（L9801）的1&2端连接所述整流桥（BD9901）的1脚，所述电感（L9801）的7&8端连接所述升压二极管（D9801）正端，所述电感（L9801）的10脚接地，所述电感（L9801）的11脚连接所述第三电阻（R9805）和所述第四电阻（R9802）公共端；所述PFC控制器（U9801）的零电压检测端连接所述第三电阻（R9805）的一端及所述场效应管（Q9205）的D端，所述第三电阻（R9805）的另一端连接所述电感（L9801）的11脚；该电路还包括PFC的输入滤波薄膜电容（C9801），所述输入滤波薄膜电容（C9801）一端接地，所述输入滤波薄膜电容（C9801）另一端和所述整流桥（BD9901）的1脚相连；该电路还包括第四电容（C9902），所述整流桥（BD9901）的4脚接地，所述整流桥（BD9901）的2、3脚分别与所述第四电容（C9902）...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春龙，张诗琪，黄磊，钱恭斌，王星光，黄敏，赵博，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44