專利名稱：一種新型功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電源領(lǐng)域，具體涉及一種功率因數(shù)校正電路。
背景技術(shù)：
發(fā)明專利“功率因數(shù)校正電路”(專利號(hào)ZL 201010163269. 3)使得可以只用電感、電容和二極管就能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的功率因數(shù)校正，其各項(xiàng)性能指標(biāo)，完全可以和有源功率因數(shù)校正相比美。該發(fā)明專利的核心是電荷泵和續(xù)流電路。究其實(shí)質(zhì)，是在給電荷泵的電容反復(fù)充放電過(guò)程中，發(fā)生在續(xù)流電路電感上的電磁能量的轉(zhuǎn)換。是這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程與電荷泵一起，保證整流橋在整個(gè)工頻周期內(nèi)都能向工頻濾波電容提供充電電流，實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)校正。從這功率因數(shù)校正過(guò)程的實(shí)質(zhì)出發(fā)，我們把由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成的續(xù)流電路改成為由一個(gè)電感和一個(gè)二極管組成的儲(chǔ)能電路，得到了現(xiàn)在這個(gè)性能更好的最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的功率因數(shù)校正電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用電荷泵的功率因數(shù)校正電路。它不用集成電路，無(wú)需增加開關(guān)管，從而以最精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)，最低的成本，實(shí)現(xiàn)最高質(zhì)量的功率因數(shù)校正。本發(fā)明所述的一種功率因數(shù)校正電路，由儲(chǔ)能電路和電荷泵或并聯(lián)的電荷泵組成；所述儲(chǔ)能電路由二極管和電感組成；所述電荷泵由一個(gè)電容和兩個(gè)二極管組成，把一個(gè)二極管的陽(yáng)極、另一個(gè)二極管的陰極和一個(gè)電容的一端連接在一起，即得所述電荷泵，所述電容的另一端即為電荷泵電容外接端，而所述兩個(gè)二極管的其余兩端即為電荷泵的兩個(gè)二極管外接端；把幾個(gè)電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并聯(lián)，并使其導(dǎo)通方向一致，即得所述并聯(lián)的電荷泵，電荷泵的二極管外接端并接所得兩端，即為并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端，幾個(gè)電容的另一端，即為并聯(lián)的電荷泵的幾個(gè)電容外接端；所述電荷泵的電容外接端接由開關(guān)電路產(chǎn)生的高頻信號(hào)端，所述并聯(lián)的電荷泵的幾個(gè)電容外接端接由開關(guān)電路產(chǎn)生的幾個(gè)高頻信號(hào)端；所述電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端與儲(chǔ)能電路的電感串接在整流電路與工頻濾波電容之間，電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管的導(dǎo)通方向與直流電流的方向一致。所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管和一個(gè)電感組成，或由一個(gè)二極管和兩個(gè)電感組成，或由兩個(gè)二極管和兩個(gè)電感組成。對(duì)于所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管和一個(gè)電感組成的情況，儲(chǔ)能電路的電感可以接在電荷泵或并聯(lián)的電荷泵與工頻濾波電容之間，也可以是接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并接，儲(chǔ)能電路的二極管的導(dǎo)通方向與直流電流的方向一致。對(duì)于所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和一個(gè)二極管組成的情況，所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)電感分別串接在電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端的兩邊，所述儲(chǔ)能電路的一個(gè)二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并聯(lián)，所述儲(chǔ)能電路的二極管的導(dǎo)通方向與直流電流的方向一致。對(duì)于所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成情況，又可以分成三種，第一種是所述儲(chǔ)能電路第一個(gè)電感串接在工頻濾波電容與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間，所述儲(chǔ)能電路第二個(gè)電感串接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)二極管的一端接往整流電路的輸出端，另一端接到第一個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的第二個(gè)二極管一端接工頻濾波電容，另一端接到第二個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)二極管的導(dǎo)通方向都與直流電流的方向一致。所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成的第二種情況是所述儲(chǔ)能電路第一個(gè)電感串接在工頻濾波電容與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間，所述儲(chǔ)能電路第二個(gè)電感串接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)二極管與電荷泵或并聯(lián) 的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并接；所述儲(chǔ)能電路的第二個(gè)二極管一端接工頻濾波電容，另一端接到第二個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)二極管的導(dǎo)通方向都與直流電流的方向一致。所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成的第三種情況是所述儲(chǔ)能電路第一個(gè)電感串接在工頻濾波電容與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間，所述儲(chǔ)能電路第二個(gè)電感串接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)二極管的一端接往整流電路的輸出端，另一端接到第一個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的第二個(gè)二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并接；所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)二極管的導(dǎo)通方向都與直流電流的方向一致。有一個(gè)電容并接在電源正負(fù)極之間，以保證實(shí)現(xiàn)對(duì)電荷泵的充放電過(guò)程，這個(gè)電容可以是LC濾波電路的一部分。這個(gè)電容也可以如圖8所示，接在橋式整流與LC濾波電路之后，工頻濾波電容之前，與整個(gè)由儲(chǔ)能電路和電荷泵二極管組成的電路并聯(lián)。在我們用一個(gè)直流電壓U給電容C充電時(shí)，電容C上的電壓由O上升到U,電源供出的能量是
W=UQ=CU2,
而電容C上得到的能量卻是 W = / Uo C u du = 1/2 CU2。我們看到，充電過(guò)程中有一半能量消耗在線路上。因此，我們?cè)诮o電荷泵的電容充放電時(shí)，如果所加的電壓反復(fù)在兩個(gè)電壓值之間突變，那么能量在電源和電容之間互相轉(zhuǎn)換的同時(shí)，將會(huì)有相當(dāng)一部分損耗在線路上。這個(gè)損耗往往造成發(fā)熱，甚至損壞元件。如果用一個(gè)和電荷泵二極管導(dǎo)通方向一致的二極管并接在這電荷泵兩個(gè)二極管的外接端上，并讓這并聯(lián)的二極管與電感以串聯(lián)的方式，接在整流橋與工頻濾波電容之間。這時(shí)，當(dāng)外加的電壓或電流給電荷泵的電容充電(或放電)時(shí)，電感上將流過(guò)電流，這時(shí)電感積蓄磁場(chǎng)能量。而當(dāng)充電(或放電)結(jié)束的瞬間，電荷泵的兩個(gè)二極管都截止時(shí)，由于電感上的電流不能突變?yōu)榱悖噪姼猩系碾娏鲗⑷〉啦⒔拥亩O管繼續(xù)流過(guò)，這時(shí)磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。這里，電感上的這個(gè)電磁能量的轉(zhuǎn)換不僅避免了給電荷泵的電容充放電可能產(chǎn)生的能量損耗，還為整流橋向?yàn)V波電容充電提供了額外的能量。這個(gè)能量與電荷泵一起，保證整流橋在整個(gè)工頻周期都能向工頻濾波電容提供充電電流，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。這里，儲(chǔ)能電路的電感可以根據(jù)實(shí)際情況接在電荷泵與整流橋之間，也可以接在電荷泵與工頻濾波電容之間，如有必要，也可以電荷泵的兩邊各接一個(gè)，以保證在給電荷泵的電容充放電的過(guò)程中，電荷泵的電容上電壓不出現(xiàn)突變。因此功率因數(shù)校正電路可以有多種方案，但是最基本的電路只有兩種，如圖2和圖3所示。其它電路，如圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示的電路，都可以看成在這兩種基本電路的基礎(chǔ)上增加電感和二極管所得到的電路。本發(fā)明與由橋式整流電路、LC濾波電路和開關(guān)電路組成的開關(guān)電源電路一起構(gòu)成實(shí)際使用的電源電路，包括AC-AC變頻電路、AC-DC直流恒流電路和AC-DC直流恒壓電路以及其它開關(guān)電源電路。為保證接入的LC濾波電路不妨礙電荷泵的充放電過(guò)程，有一個(gè)電容并接在電源正負(fù)極之間的，它可以是LC濾波電路的 一部分。這個(gè)電容也可以如圖9所示，接在橋式整流與LC濾波電路和工頻濾波電容C之間，與整個(gè)由儲(chǔ)能電路和電荷泵二極管組成的電路并聯(lián)。采用上述技術(shù)方案的功率因數(shù)校正電路結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，性能好且成本低，可廣泛用于各種以交流電源供電的電源電路中。


圖1(a)，(b)分別是電荷泵和并聯(lián)的電荷泵的電路 圖2是本發(fā)明實(shí)施例I中的功率因數(shù)校正電路 圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中的功率因數(shù)校正電路 圖4是本發(fā)明實(shí)施例3中的功率因數(shù)校正電路 圖5是本發(fā)明實(shí)施例4中的功率因數(shù)校正電路 圖6是本發(fā)明實(shí)施例5中的功率因數(shù)校正電路 圖7是本發(fā)明實(shí)施例6中的功率因數(shù)校正電路 圖8是本發(fā)明實(shí)施例7中的功率因數(shù)校正電路 圖9是本發(fā)明實(shí)施例8中的功率因數(shù)校正電路具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述電荷泵和并聯(lián)的幾個(gè)電荷泵的電路圖如圖I所示。本發(fā)明所述功率因數(shù)校正電路可以有多種方案，但是最基本的電路只有兩種，如圖2、圖3所示。其它電路，如圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示的電路，都可以看成在這兩種基本電路的基礎(chǔ)上增加電感和二極管所得到的電路。實(shí)施例I
儲(chǔ)能電路的電感接在電荷泵與工頻濾波電容之間的功率因數(shù)校正電路如圖2所示該功率因數(shù)校正電路由一個(gè)電荷泵和一個(gè)儲(chǔ)能電路組成；所述電荷泵由一個(gè)電容Cl和兩個(gè)二極管D1、D2組成；所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管D3和一個(gè)電感LI組成；電荷泵的兩個(gè)二極管Dl、D2與儲(chǔ)能電路的電感LI串接在橋式整流與LC濾波電路與工頻濾波電容C之間，所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到橋式整流電路與LC濾波電路的正輸出端上，所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陰極接到工頻濾波電容C的正極，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陰極和第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陰極上，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極上；LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間。實(shí)施例2
儲(chǔ)能電路的電感接在電荷泵與整流電路之間的功率因數(shù)校正電路如圖3所示該功率因數(shù)校正電路由一個(gè)電荷泵和一個(gè)儲(chǔ)能電路組成；所述電荷泵由一個(gè)電容Cl和兩個(gè)二極管Dl、D2組成；所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管D3和一個(gè)電感LI組成；所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容C的負(fù)極上，所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極接到LC濾波電路和整流 電路的負(fù)輸出端，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，這個(gè)電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D2的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極上，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，橋式整流與LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間。在這兩種基本電路的基礎(chǔ)上，儲(chǔ)能電路增加電感和二極管，可以得到多種功率因數(shù)校正方案，例如
實(shí)施例3
圖3所示電路增加一個(gè)電感L2，兩個(gè)電感分別接在電荷泵兩邊，得到如圖4所示的功率因數(shù)校正電路所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容的負(fù)極C上，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D2的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極上，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，橋式整流與LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間，儲(chǔ)能電路的第二個(gè)電感L2接在橋式整流與LC濾波電路的負(fù)輸出端與所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極之間。實(shí)施例4
圖3所示電路增加一個(gè)電感L2和一個(gè)二極管D4，得到如圖5所示的功率因數(shù)校正電路所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容C的負(fù)極上，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，這個(gè)電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D2的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到LC濾波電路和整流電路的負(fù)輸出端，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，增加第二個(gè)電感L2，接在LC濾波電路和整流電路的負(fù)輸出端與所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極之間，增加一個(gè)二極管D4，它的陽(yáng)極接工頻濾波電容C的負(fù)極，它的陰極接所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極，橋式整流與LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間。實(shí)施例5
圖3所示電路增加一個(gè)電感L2和一個(gè)二極管D4，得到如圖6所示的功率因數(shù)校正電路所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容C的負(fù)極上，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，這個(gè)電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D2的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極上，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，增加第二個(gè)電感L2，接在LC濾波電路和整流電路的負(fù)輸出端與所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極之間，增加一個(gè)二極管D4，它的陽(yáng)極接工頻濾波電容C的負(fù)極，它的陰極接所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極，橋式整流與LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間。實(shí)施例6
圖3所示電路增加一個(gè)電感L2和一個(gè)二極管D4，得到如圖6所示的功率因數(shù)校正電路所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容C的負(fù)極上，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，這個(gè)電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D2的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到LC濾波電路和整流電路的 負(fù)輸出端，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，增加一個(gè)第二個(gè)電感L2，接在LC濾波電路和整流電路的負(fù)輸出端與所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極之間，增加一個(gè)二極管D4，它的陽(yáng)極接所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極，它的陰極接所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極，橋式整流與LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間。上述六種功率因數(shù)校正電路都是由一個(gè)電荷泵和儲(chǔ)能電路組成，功率因數(shù)校正電路還可以由并聯(lián)的電荷泵和儲(chǔ)能電路組成。比如一種由并聯(lián)的兩個(gè)電荷泵和一個(gè)儲(chǔ)能電路組成的功率因數(shù)校正電路如圖8所示。實(shí)施例7
如圖8所示由并聯(lián)的兩個(gè)電荷泵和一個(gè)儲(chǔ)能電路組成的功率因數(shù)校正電路所述并聯(lián)的兩個(gè)電荷泵由兩個(gè)電容C11、C12和四個(gè)二極管D11、D12、D21、D22組成；所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管D3和一個(gè)電感LI組成；所述并聯(lián)的兩個(gè)電荷泵的兩個(gè)二極管D21、D22的陽(yáng)極都接到所述儲(chǔ)能電路的電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容C的負(fù)極上，所述并聯(lián)的兩個(gè)電荷泵的另外兩個(gè)二極管D12、D12的陰極都接到LC濾波電路和整流電路的負(fù)輸出端，所述電荷泵的電容Cll和C12的兩個(gè)外接端分別接開關(guān)電路的兩個(gè)高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，這個(gè)電容Cll的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dll的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D21的陰極，電容C12的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管D12的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D22的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極上，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，橋式整流與LC濾波電路的一個(gè)電容C2并接在電源正負(fù)極之間。 上述七種電路中，并接在電源正負(fù)極之間的電容C2用以保證接入的高頻濾波電路不妨礙電荷泵的充放電過(guò)程，它可以是LC濾波電路的一部分。這個(gè)電容也可以如圖9所示，接在橋式整流與LC濾波電路和工頻濾波電容C之間，與整個(gè)由儲(chǔ)能電路和電荷泵二極管組成的電路并聯(lián)。實(shí)施例8
圖9給出的一種功率因數(shù)校正電路方案所述電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極接所述儲(chǔ)能電路的電感LI的一端，并通過(guò)這個(gè)電感LI的另一端接到工頻濾波電容C的負(fù)極上，所述電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極接到LC濾波電路和整流電路的負(fù)輸出端，所述電荷泵的電容Cl的外接端接開關(guān)電路的高頻信號(hào)端，所述電荷泵內(nèi)部，這個(gè)電容Cl的內(nèi)接端接第一個(gè)二極管Dl的陽(yáng)極和第二個(gè)二極管D2的陰極，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陰極接到電荷泵的第一個(gè)二極管Dl的陰極上，所述儲(chǔ)能電路的二極管D3的陽(yáng)極接到電荷泵的第二個(gè)二極管D2的陽(yáng)極上，電容C2接在橋式整流與LC濾波電路的負(fù)輸出端與工頻濾波電容的負(fù)極之間。
上述電路的原理都是利用給電荷泵充放電時(shí)儲(chǔ)能電路的電感上發(fā)生的電磁能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程，來(lái)保證整流橋在整個(gè)工頻周期都能向工頻濾波電容提供充電電流，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。當(dāng)然，根據(jù)具體需要，直接增加電荷泵、增加儲(chǔ)能電路還可以組合出多種功率因數(shù)校正電路的接法。本發(fā)明適用于所有交流電源供電的電源電路，包括AC-AC變頻電路、AC-DC直流恒流電路、AC-DC直流恒壓電路以及其它開關(guān)電源電路。以一個(gè)采用本發(fā)明的20瓦的LED驅(qū)動(dòng)電源實(shí)驗(yàn)電路為例，實(shí)測(cè)測(cè)得其交流電源輸入端功率因數(shù)為 λ =0.985，輸入電流各次諧波的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值為
諧波次數(shù)2次 3次 5次 7次 9次If 39次 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) O. 3% 13. 5% 4. 2% I. 5% I. 1% 〈I. 3%
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 2% 30 X λ % 10% 7% 5% 3%
顯然，性能指標(biāo)大大優(yōu)于有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的性能要求。我們看到，本發(fā)明給出的功率因數(shù)校正電路的結(jié)構(gòu)是最精簡(jiǎn)的，成本是最低的，而達(dá)到的性能指標(biāo)是最好的。
權(quán)利要求
1.一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于該電路由儲(chǔ)能電路和電荷泵或并聯(lián)的電荷泵組成；所述儲(chǔ)能電路由二極管和電感組成；所述電荷泵由一個(gè)電容和兩個(gè)二極管組成，把一個(gè)二極管的陽(yáng)極、另一個(gè)二極管的陰極和一個(gè)電容的一端連接在一起，即得所述電荷泵，所述電容的另一端即為電荷泵電容外接端，而所述兩個(gè)二極管的其余兩端即為電荷泵的兩個(gè)二極管外接端；把幾個(gè)電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并聯(lián)，并使其導(dǎo)通方向一致，即得所述并聯(lián)的電荷泵，電荷泵的二極管外接端并接所得兩端，即為并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端，幾個(gè)電容的另一端，即為并聯(lián)的電荷泵的幾個(gè)電容外接端；所述電荷泵的電容外接端接由開關(guān)電路產(chǎn)生的高頻信號(hào)端，所述并聯(lián)的電荷泵的幾個(gè)電容外接端接由開關(guān)電路產(chǎn)生的幾個(gè)高頻信號(hào)端；所述電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端與儲(chǔ)能電路的電感串接在整流電路與工頻濾波電容之間，電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管的導(dǎo)通方向與直流電流的方向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管和一個(gè)電感組成，或由一個(gè)二極管和兩個(gè)電感組成，或由兩個(gè)二極管和兩個(gè)電感組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于所述儲(chǔ)能電路由一個(gè)二極管和一個(gè)電感組成，儲(chǔ)能電路的電感可以接在電荷泵或并聯(lián)的電荷泵與工頻濾波電容之間，也可以是接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并接，儲(chǔ)能電路的二極管的導(dǎo)通方向也與直流電流的方向一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正校正電路，其特征在于所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和一個(gè)二極管組成，所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)電感分別串接在電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端的兩邊，所述儲(chǔ)能電路的一個(gè)二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并聯(lián)，所述儲(chǔ)能電路的二極管的導(dǎo)通方向也與直流電流的方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成；所述儲(chǔ)能電路第一個(gè)電感串接在工頻濾波電容與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間，所述儲(chǔ)能電路第二個(gè)電感串接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)二極管的一端接往整流電路的輸出端，另一端接到第一個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的第二個(gè)二極管一端接工頻濾波電容，另一端接到第二個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)二極管的導(dǎo)通方向都與直流電流的方向一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成；所述儲(chǔ)能電路第一個(gè)電感串接在工頻濾波電容與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間，所述儲(chǔ)能電路第二個(gè)電感串接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并接；所述儲(chǔ)能電路的第二個(gè)二極管一端接工頻濾波電容，另一端接到第二個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)二極管的導(dǎo)通方向都與直流電流的方向一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于所述儲(chǔ)能電路由兩個(gè)電感和兩個(gè)二極管組成；所述儲(chǔ)能電路第一個(gè)電感串接在工頻濾波電容與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間，所述儲(chǔ)能電路第二個(gè)電感串接在整流電路與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵之間；所述儲(chǔ)能電路的第一個(gè)二極管的一端接往整流電路的輸出端，另一端接到第一個(gè)電感與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的二極管外接端的連接點(diǎn)上；所述儲(chǔ)能電路的第二個(gè)二極管與電荷泵或并聯(lián)的電荷泵的兩個(gè)二極管外接端并接；所述儲(chǔ)能電路的兩個(gè)二極管的導(dǎo)通方向都與直流電流的方向一致。
8.一種電源電路，包含橋式整流與LC濾波電路以及含有開關(guān)管的電路，其特征在于，該電源電路包含權(quán)利要求1-7中之一的功率因數(shù)校正電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源電路，其特征在于，LC濾波電路的一個(gè)電容接在正負(fù)極之間，或者接在橋式整流與LC濾波電路和工頻濾波電容之間，與整個(gè)由儲(chǔ)能電路和電荷泵二極管組成的電路并聯(lián)。
10.一種由交流電源供電的設(shè)備，其電源電路為權(quán)利要求8或9所述的電源電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率因數(shù)校正電路。該電路由電荷泵和儲(chǔ)能電路組成；所述電荷泵可以只由一個(gè)電容和兩個(gè)二極管組成；所述儲(chǔ)能電路可以只由一個(gè)二極管和一個(gè)電感組成；所述電荷泵的電容外接端接由開關(guān)電路產(chǎn)生的高頻信號(hào)端；電荷泵的兩個(gè)二極管與儲(chǔ)能電路的電感串接在整流電路與工頻濾波電容之間；所述儲(chǔ)能電路的二極管與電荷泵的兩個(gè)串聯(lián)的二極管并接。該電路以最精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)，最低的成本，實(shí)現(xiàn)最高質(zhì)量的功率因數(shù)校正，適用于所有由交流電源供電的設(shè)備的電源電路中。
文檔編號(hào)H02M1/42GK102904436SQ20121040290
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者張逸興 申請(qǐng)人:張逸興