用于无桥PFC电路的控制电路及其控制方法、电源系统技术方案

本发明专利技术提供用于无桥PFC电路的控制电路及其控制方法、以及电源系统。该控制电路包括：极性判定模块，用于接收无桥PFC电路的交流输入电压的采样信号，并且在采样信号为正电压信号时对应输出第一数字信号，以及在采样信号为负电压信号时对应输出第二数字信号，第一数字信号和第二数字信号的电平相反；逻辑控制模块，在接收到第一数字信号和具有第一电平的预设脉冲信号时输出第一驱动信号至无桥PFC电路，以及在接收到第二数字信号和具有第二电平的预设脉冲信号时输出第二驱动信号至无桥PFC电路，第一电平和第二电平相反且呈周期性切换，使得该控制电路能够对应输出不同的驱动信号以分别控制无桥PFC电路中的不同开关管交替导通。通。通。

【技术实现步骤摘要】
用于无桥PFC电路的控制电路及其控制方法、电源系统


[0001]本专利技术属于电路结构
，尤其涉及一种用于无桥PFC电路的控制电路及其控制方法，以及包括所述控制电路的电源系统。

技术介绍

[0002]为了提高功率因数、降低输入电流的谐波含量，在充电机电源、电力电源、通讯电源和服务器电源等电源系统中大多采用PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路进行调节。
[0003]随着技术的发展，为了提高电源的转换效率，PFC电路已经从传统有桥PFC电路发展到无桥PFC电路。然而，相比于传统有桥PFC电路存在一个MOS管，无桥PFC电路中存在两个MOS管，这两个MOS管在同一个控制周期内分别约有半周期的作用时间，无桥PFC电路对应的数字控制芯片需要区分无桥PFC电路的输入电压的不同极性，以对应输出不同的MOS管驱动信号来驱动对应的MOS管，会导致该数字控制芯片的算法较复杂，降低无桥PFC电路的工作响应速度。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种用于无桥PFC电路的控制电路及其控制方法、以及电源系统，当所述控制电路应用于无桥PFC电路所在的电源系统中时，可以简化所述无桥PFC电路对应的数字控制芯片的控制算法，提高所述无桥PFC电路的工作响应速度，而且所述控制电路的结构简单、可靠性高。
[0005]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种用于无桥PFC电路的控制电路，所述无桥PFC电路包括第一桥臂，所述第一桥臂包括串联的第一开关管和第二开关管，所述控制电路包括：
[0006]极性判定模块，用于接收所述无桥PFC电路的交流输入电压的采样信号，并且在所述采样信号为正电压信号时对应输出第一数字信号，以及在所述采样信号为负电压信号时对应输出第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号的电平相反；
[0007]逻辑控制模块，用于接收预设脉冲信号以及所述第一数字信号和所述第二数字信号，其中，所述逻辑控制模块在接收到所述第一数字信号和具有第一电平的所述预设脉冲信号时对应输出第一驱动信号至所述无桥PFC电路，以及在接收到所述第二数字信号和具有第二电平的所述预设脉冲信号时对应输出第二驱动信号至所述无桥PFC电路，所述第一驱动信号用于控制所述第一开关管和所述第二开关管中的其中一个开关管导通，所述第二驱动信号用于控制所述第一开关管和所述第二开关管中的另一个开关管导通；
[0008]其中，所述第一电平和所述第二电平相反，且所述第一电平和所述第二电平的变换周期与所述交流输入电压的极性的变换周期相同。
[0009]第二方面，本专利技术提供一种用于无桥PFC电路的控制方法，应用于如上所述的控制电路中，所述控制方法包括：
[0010]通过极性判定模块接收无桥PFC电路的交流输入电压的采样信号，并且在所述采样信号为正电压信号时对应输出第一数字信号，以及在所述采样信号为负电压信号时对应输出第二数字信号，其中，所述第一数字信号和所述第二数字信号的电平相反；
[0011]通过逻辑控制模块接收预设脉冲信号以及所述第一数字信号和所述第二数字信号，并且在接收到所述第一数字信号和具有第一电平的所述预设脉冲信号时输出第一驱动信号至所述无桥PFC电路，以及在接收到所述第二数字信号和具有第二电平的所述预设脉冲信号时输出第二驱动信号至所述无桥PFC电路，其中，所述第一驱动信号用于控制所述无桥PFC电路中的第一开关管和第二开关管中的其中一个导通，所述第二驱动信号用于控制所述第一开关管和所述第二开关管中的另一个导通，所述第一电平和所述第二电平相反且呈周期性切换。
[0012]第三方面，本专利技术提供一种电源系统，包括无桥PFC电路、采样电路、数字控制芯片以及如上所述的控制电路，所述采样电路用于采集所述无桥PFC电路的交流输入电压的采样信号并发送至所述极性判定模块，所述数字控制芯片用于生成所述预设脉冲信号并发送至所述逻辑控制模块。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：本专利技术实施例提供的所述控制电路中，通过接收所述无桥PFC电路的交流输入电压AC的采样信号、以及电平可以跟随所述交流输入电压AC的极性周期变化的预设脉冲信号，即可自动判定所述交流输入电压AC的极性，并根据所述交流输入电压AC的不同极性对应输出不同的驱动信号至所述无桥PFC电路，进而控制所述无桥PFC电路中的所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2交替导通，实现所述无桥PFC电路的正常工作，如此，不仅可以简化所述无桥PFC电路对应的所述数字控制芯片的控制算法，提高所述无桥PFC电路的工作响应速度，而且所述控制电路只包括所述极性判定模块和所述逻辑控制模块两个功能模块，整体结构简单、可靠性高。
[0014]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述内容中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术其中一实施例提供的电源系统的结构框图。
[0017]图2是本专利技术其中一实施例提供的无桥PFC电路的电路结构图。
[0018]图3是本专利技术其中一实施例提供的控制电路的结构框图。
[0019]图4是图3所示控制电路的工作原理图。
[0020]图5是图3所示控制电路在其中一实施方式中的电路结构图。
[0021]图6是图3所示控制电路在另一实施方式中的电路结构图。
[0022]图7是本专利技术提供的用于无桥PFC电路的控制方法的流程图。
[0023]主要附图标记说明：
[0024]1、无桥PFC电路；3、采样电路；5、数字控制芯片；7、控制电路；100、电源系统；
[0025]20、极性判定模块；21、分压电路；22、比较器；
[0026]40、逻辑控制模块；41、第一与门电路；42、第二与门电路；43、异或门电路；44、第三与门电路；46、反相器；
[0027]AC、交流输入电压；L1、第一电感；L2、第二电感；Q1、第一开关管；Q2、第二开关管；D1、第一二极管；D2、第二二极管；C、输出电容；
[0028]R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；ZD1、稳压器；V、供电源；Q3、第三开关管。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或者具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]请参阅图1，本专利技术提供一种电源系统100，包括无桥PFC电路1、采样电路3、数字控制芯片5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无桥PFC电路的控制电路，所述无桥PFC电路包括第一桥臂，所述第一桥臂包括串联的第一开关管和第二开关管，其特征在于，所述控制电路包括：极性判定模块，用于接收所述无桥PFC电路的交流输入电压的采样信号，并且在所述采样信号为正电压信号时对应输出第一数字信号，以及在所述采样信号为负电压信号时对应输出第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号的电平相反；逻辑控制模块，用于接收预设脉冲信号以及所述第一数字信号和所述第二数字信号，其中，所述逻辑控制模块在接收到所述第一数字信号和具有第一电平的所述预设脉冲信号时对应输出第一驱动信号至所述无桥PFC电路，以及在接收到所述第二数字信号和具有第二电平的所述预设脉冲信号时对应输出第二驱动信号至所述无桥PFC电路，所述第一驱动信号用于控制所述第一开关管和所述第二开关管中的其中一个开关管导通，所述第二驱动信号用于控制所述第一开关管和所述第二开关管中的另一个开关管导通；其中，所述第一电平和所述第二电平相反，且所述第一电平和所述第二电平的变换周期与所述交流输入电压的极性的变换周期相同。2.如权利要求1所述的用于无桥PFC电路的控制电路，其特征在于，所述第一开关管用于在具有高电平的驱动信号的控制下导通，所述第二开关管用于在具有低电平的驱动信号的控制下导通；所述第一数字信号具有低电平，且所述第一电平为低电平时，所述逻辑控制模块输出的所述第一驱动信号用于控制所述第二开关管导通；所述第二数字信号具有高电平，且所述第二电平为高电平时，所述逻辑控制模块输出的所述第二驱动信号用于控制所述第一开关管导通。3.如权利要求2所述的用于无桥PFC电路的控制电路，其特征在于，所述极性判定模块包括分压电路、第三开关管以及供电源；所述分压电路的第一连接端用于接收所述采样信号、第二连接端用于接地，所述分压电路包括分压元件；所述第三开关管包括控制极、第一导通极以及第二导通极，所述控制极和所述第一导通极分别连接于所述分压元件的第一连接端和第二连接端；所述供电源用于连接在所述第二导通极和地之间，且所述供电源和所述第二导通极的连接节点连接于所述逻辑控制模块；其中，所述采样信号为正电压信号时，所述第三开关管导通，所述供电源和所述第二导通极的连接节点输出具有低电平的所述第一数字信号至所述逻辑控制模块；所述采样信号为负电压信号时，所述第三开关管截止，所述供电源和所述第二导通极的连接节点输出具有高电平的所述第二数字信号至所述逻辑控制模块。4.如权利要求3所述的用于无桥PFC电路的控制电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括与门电路和异或门电路，所述与门电路和所述异或门电路的其中一个输入端连接于所述供电源和所述第二导通极的连接节点，所述与门电路和所述异或门电路的另一个输入端用于接收所述预设脉冲信号，所述与门电路的输出端用于连接所述第一开关管，所述异或门电路的输出端用于连接所述第二开关管；其中，所述预设脉冲信号具有低电平，且所述供电源和所述第二导通极的连接节点输出具有低电平的所述第一数字信号时，所述逻辑控制模块通过所述异或门电路输出具有低电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩帅，陈亚梯，潘盛和，
申请(专利权)人：深圳市瀚强科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：