專利名稱：功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率因數(shù)校正電路。
背景技術(shù)：
有源功率因數(shù)校正電路一般都需要使用集成電路，電路比較復(fù)雜，費用較貴。現(xiàn)有 無源功率因數(shù)校正方案性能都較差，無法達(dá)到現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種功率因數(shù)校正電路，使得可以在不使用集成電路的情況 下簡化電路，從而降低成本，減小電路尺寸，同時又顯著改善功率因數(shù)校正電路的各項性能 指標(biāo)。本發(fā)明所述的一種功率因數(shù)校正電路，由一個或若干個并聯(lián)的電荷泵和一個續(xù)流 電路以及高頻濾波電路組成；所述續(xù)流電路由續(xù)流二極管和電感線圈組成，所述電荷泵由 電容和兩個二極管組成，所述高頻濾波電路是一個由電感線圈和電容組成的LC濾波電路； 從整流電路輸出端到濾波電容與逆變電路電源端之間，以串聯(lián)的方式依次接入所述高頻濾 波電路的電感線圈、所述續(xù)流電路的一個電感線圈、所述電荷泵的兩個二極管、所述續(xù)流電 路的另一個電感線圈；所述電荷泵的電容外接端接逆變電路的高頻輸出端；所述續(xù)流電路 的兩個續(xù)流二極管，它們的一端分別接電荷泵兩個二極管外接端，它們的另一端的接法應(yīng) 保證在電荷泵的二極管都截止時整流電路仍能通過所述的兩個續(xù)流二極管和續(xù)流電路的 兩個電感線圈流過電流。如上所述功率因數(shù)校正電路，所述電荷泵電容外接端接逆變電路的高頻交變電壓 端，電荷泵二極管的外接正極端通過所述續(xù)流電路的第一互感線圈接逆變電路的負(fù)電源 端，電荷泵二極管的外接負(fù)極端順序與所述續(xù)流電路的第二互感線圈和所述高頻濾波電路 的電感線圈串聯(lián)后接整流電路的負(fù)輸出端；這兩個互感線圈與電荷泵二極管相接的兩端應(yīng) 是同名端，兩個互感線圈的另一端之間接一個高頻濾波電容；有兩個續(xù)流二極管，一個續(xù)流 二極管負(fù)極接電荷泵的二極管外接負(fù)極端，該續(xù)流二極管的正極接逆變電路的負(fù)電源端； 另一個續(xù)流二極管正極接電荷泵二極管外接正極端，它的負(fù)極接在第二互感線圈和高頻濾 波電路的電感線圈的連接點上；有一個高頻濾波電容接在整流器負(fù)輸出端與逆變電路的負(fù) 電源端之間。如上所述功率因數(shù)校正電路，所述電荷泵電容外接端接逆變電路的高頻交變電壓 端，電荷泵二極管的外接負(fù)極端順序與第一電感線圈和所述高頻濾波電路的電感線圈串聯(lián) 后接整流電路的負(fù)輸出端，電荷泵二極管的外接正極端通過所述續(xù)流電路的第二電感線圈 接逆變電路的負(fù)電源端；高頻濾波電路的電感線圈和第一電感線圈的連接點與逆變電路的 負(fù)電源端之間接一個高頻濾波電容。有兩個續(xù)流二極管，一個續(xù)流二極管的正極接逆變電 路的負(fù)電源端，另一個續(xù)流二極管正極接電荷泵的二極管外接正極端，兩個續(xù)流二極管的 負(fù)極都接電荷泵的二極管外接負(fù)極端；有一個高頻濾波電容接在整流器負(fù)輸出端與逆變電路的負(fù)電源端之間。如上所述功率因數(shù)校正電路，續(xù)流電路和高頻濾波電路接在整流電路正輸出端和 濾波電容正極之間。本發(fā)明逆變電路產(chǎn)生的交變電壓可以直接使用，例如直接將它經(jīng)電感、電容后驅(qū) 動熒光燈，也可將它變壓、整流、濾波后作為直流使用。本發(fā)明可以在不使用集成電路的情 況下簡化功率因數(shù)校正電路，從而降低成本，減小電路尺寸，同時又顯著提高功率因數(shù)校正 電路的性能指標(biāo)。以一個采用本發(fā)明的熒光燈電子鎮(zhèn)流器為例，實測測得其交流電源輸入 端功率因數(shù)為0. 984，輸入電流各次諧波為2次0. 3 %、3次15. 8 %、5次3. 9 %、7次1. 8 %、 9次0.9%。燈管電流波峰系數(shù)為1.436。這些性能指標(biāo)都明顯優(yōu)于熒光燈電子鎮(zhèn)流器的國 家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)的性能要求。


圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。圖2是本發(fā)明的并聯(lián)電荷泵的電路原理圖。圖3是本發(fā)明的互感續(xù)流式功率因數(shù)校正電路原理圖。圖4是本發(fā)明的自感續(xù)流式功率因數(shù)校正電路原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明的電路原理參見圖1，交流電壓經(jīng)整流、電容濾波后，由逆變電路產(chǎn)生頻率 較高的交變電壓。把這個交變壓經(jīng)一個或幾個電荷泵(參見圖2)反饋到接在整流電路和 濾波電容之間，主要由續(xù)流二極管和電感線圈組成的續(xù)流電路上，就能影響交流輸入電流， 實現(xiàn)功率因數(shù)校正。高頻濾波電路是一個由電感線圈和電容組成的LC濾波電路，用以消除 電荷泵和續(xù)流電路對電網(wǎng)的電磁干擾。本發(fā)明可以有多種方案，其中互感電路方案參見圖3。所述電荷泵的電容C1外接 端接逆變電路的高頻輸出端，所述續(xù)流電路的兩個互感線圈Ml、M2的同名端分別接到電荷 泵兩個二極管D1、D2的外接端上，第一個互感線圈Ml的另一端接逆變電路的負(fù)電源端，第 二個互感線圈M2的另一端通過一個電感線圈L1接整流電路的負(fù)輸出端，兩個互感線圈Ml、 M2的所述另一端之間通過一個高頻濾波電容C2相連接；一個續(xù)流二極管D4接在第二個互 感線圈M2的電荷泵二極管D2輸出連接端和逆變電路負(fù)電源端之間，另一個續(xù)流二極管D3 接在第一個互感線圈Ml的電荷泵二極管D1輸出連接端和第二個互感線圈M2的電感線圈 L1端之間，有一個高頻濾波電容C3接在整流器負(fù)輸出端與逆變電路的負(fù)電源端之間。本發(fā)明的自感電路方案參見圖4。所述電荷泵的電容C1外接端接逆變電路的高頻 輸出端，所述續(xù)流電路的兩個電感線圈L2、L3的一端分別接到電荷泵兩個二極管D2、D1的 外接端上，第一個電感線圈L2的另一端通過第三個電感線圈L1接整流器的負(fù)輸出端，第二 個電感線圈L3的另一端接逆變電路的負(fù)電源端，兩個電感線圈L2、L3的所述另一端之間通 過一個高頻濾波電容C2相連接，一個續(xù)流二極管D4接在第一個電感線圈L2的電荷泵二極 管D2輸出端的連接端和逆變電路負(fù)電源端之間，另一個續(xù)流二極管D3接在第二個電感線 圈L3的電荷泵二極管D1輸出端的連接端和第一個電感線圈L2的電荷泵二極管D2輸出端 的連接端之間，有一個高頻濾波電容C3接在整流器負(fù)輸出端與逆變電路的負(fù)電源端之間。
在圖3、4中，高頻濾波電路是由電感線圈L1和電容C2、C3組成的LC濾波電路。 逆變電路的正電源端接整流電路的正輸出端，逆變電路的正負(fù)電源端之間，接一個濾波電 容C。本發(fā)明還可以采用兩個電荷泵方案，即在一個電荷泵C1、D11、D12基礎(chǔ)上，增加一 個電荷泵CI 1、C22、D21、D22。高頻交變輸出經(jīng)電容CI 1、C22分壓后，通過此電荷泵的D21、 D22與原電荷泵的Dll、D12 一起加到續(xù)流電路上(參見圖2)。適當(dāng)選擇電路參數(shù)，將能使 交流輸入電流更接近正弦波。如有必要，也可采用幾個電荷泵的方案，這時交流輸入電流波 形將更理想。本發(fā)明在上述電路基礎(chǔ)上，可適當(dāng)加入電阻，以消除不需要的寄生振蕩，高頻濾波 電路的位置也可以移動，二極管和電感、電容的相對位置也可作一些變動，都在本發(fā)明技術(shù) 方案保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明與整流電路、濾波電容和逆變電路一起，構(gòu)成具有功率因數(shù)校正功能的逆 變電路和直流電源電路。本發(fā)明適用于整流或逆變電路中。
權(quán)利要求
一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于該電路由一個或若干個并聯(lián)的電荷泵和一個續(xù)流電路以及高頻濾波電路組成；所述續(xù)流電路由續(xù)流二極管和電感線圈組成，所述電荷泵由電容和兩個二極管組成，所述高頻濾波電路是一個由電感線圈和電容組成的LC濾波電路；從整流電路輸出端到濾波電容與逆變電路的電源端之間，以串聯(lián)的方式依次接入所述高頻濾波電路的電感線圈、所述續(xù)流電路的一個電感線圈、所述電荷泵的兩個二極管、所述續(xù)流電路的另一個電感線圈；所述電荷泵的電容外接端接逆變電路的高頻輸出端；所述續(xù)流電路的兩個續(xù)流二極管，它們的一端分別接電荷泵兩個二極管外接端，它們的另一端的接法應(yīng)保證在電荷泵的二極管都截止時整流電路仍能通過所述的兩個續(xù)流二極管和續(xù)流電路的兩個電感線圈流過電流。
2.如權(quán)利要求1所述的一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于所述電荷泵電容外接端 接逆變電路的高頻交變電壓端，電荷泵二極管的外接正極端通過所述續(xù)流電路的第一互感 線圈接逆變電路的負(fù)電源端，電荷泵二極管的外接負(fù)極端順序與所述續(xù)流電路的第二互感 線圈和所述高頻濾波電路的電感線圈串聯(lián)后接整流電路的負(fù)輸出端；這兩個互感線圈與電 荷泵二極管相接的兩端應(yīng)是同名端，兩個互感線圈的另一端之間接一個高頻濾波電容；有 兩個續(xù)流二極管，一個續(xù)流二極管負(fù)極接電荷泵的二極管外接負(fù)極端，該續(xù)流二極管的正 極接逆變電路的負(fù)電源端；另一個續(xù)流二極管正極接電荷泵二極管外接正極端，它的負(fù)極 接在第二互感線圈和高頻濾波電路的電感線圈的連接點上；有一個高頻濾波電容接在整流 器負(fù)輸出端與逆變電路的負(fù)電源端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于所述電荷泵電容外接端 接逆變電路的高頻交變電壓端，電荷泵二極管的外接負(fù)極端順序與第一電感線圈和所述高 頻濾波電路的電感線圈串聯(lián)后接整流電路的負(fù)輸出端，電荷泵二極管的外接正極端通過所 述續(xù)流電路的第二電感線圈接逆變電路的負(fù)電源端；高頻濾波電路的電感線圈和第一電感 線圈的連接點與逆變電路的負(fù)電源端之間接一個高頻濾波電容。有兩個續(xù)流二極管，一個 續(xù)流二極管的正極接逆變電路的負(fù)電源端，另一個續(xù)流二極管正極接電荷泵的二極管外接 正極端，兩個續(xù)流二極管的負(fù)極都接電荷泵的二極管外接負(fù)極端；有一個高頻濾波電容接 在整流器負(fù)輸出端與逆變電路的負(fù)電源端之間。
4.如權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于續(xù)流電路和高頻濾波電路接 在整流電路正輸出端和濾波電容正極之間。
5.如權(quán)利要求3所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于續(xù)流電路和高頻濾波電路接 在整流電路正輸出端和濾波電容正極之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率因數(shù)校正電路。該電路由電荷泵、續(xù)流電路和高頻濾波電路組成；從整流電路輸出端到濾波電容和逆變電路電源端之間，依次串聯(lián)接入所述高頻濾波電路的電感、所述續(xù)流電路的一個電感、所述電荷泵的兩個二極管、所述續(xù)流電路的另一個電感；所述電荷泵的電容外接端接逆變電路的高頻輸出端；該電荷泵兩個二極管的外接端分別接所述續(xù)流電路的兩個續(xù)流二極管，這兩個續(xù)流二極管的另一端的接法應(yīng)保證在電荷泵的二極管都截止時整流電路仍能通過續(xù)流二極管和電感線圈流過電流；所述高頻濾波電路的電感兩端接高頻濾波電容。本發(fā)明簡化了功率因數(shù)校正電路，省去集成電路，并顯著改善了功率因數(shù)校正的性能指標(biāo)。
文檔編號H02M1/42GK101860193SQ201010163269
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者張逸興 申請人:張逸興