专利名称：功率因数校正电路以及开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及功率因数校正技术领域，更具体地说，涉及一种功率因数校正电路以及开关电源。
背景技术：
开关电源在实际使用过程中，负载一般为非线性负载，会使得输入电流波形畸变，输入电流呈脉冲波形，含有大量的谐波分量，使得功率因数很低，由此带来的问题是谐波电流污染电网，干扰其他用电设备。因此，必须减小谐波分量，校正功率因数。现有的功率因数校正方法，采集输入电流、输入电压和输出电压，根据采集的数据控制开关管的通断，最终使输入电流与输入电压同相位，消除大部分谐波。然而，现有技术进行功率因数校正时，需要采集输入电流、输入电压和输出电压，采集的量过多，会引入不必要的误差。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种功率因数电路以及开关电源，减少信号采集量以降低功率因数校正时的误差。为解决上述问题，现提出的方案如下一种功率因数校正电路，包括串接在开关电源中整流桥和开关管集电极之间的第一电阻；输入端与所述第一电阻两端相连的第一运算放大器；与开关电源中电容相并联的支路，所述支路包括串联的第二电阻和第三电阻；同相输入端接地、反相输入端与第二电阻和第三电阻的公共端相连的第二运算放大器；分别与第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端以及所述开关管的基极相连的微处理器DSP，所述微处理器DSP根据开关电源输入电流iin和输出电压Vd。，估算得到开关电源的输入电压Vin;进行电流环控制，使所述输入电流iin的波形相位跟随所述输入电压Vin的波形相位；进行电压环控制，为所述电流环控制提供输入电流iin参考量，并使所述输出电压Vdc稳定。优选地，所述微处理器DSP通过构建将状态观测器，将所述输入电流Iin和输出电压Vdc作为状态观测器的外部变量实测值估算得到开关电源的输入电压Vin。优选地，所述微处理器DSP为采用根据公式Vp=Vin-SLiin计算得到Boost电路中开关管的发射极与集电极间电压Vp，其中S为拉普拉斯算子，L为所述Boost电路中电感的电感值；再根据公式Vp=(1-D)Vdc计算得到占空比D，并根据占空比D控制所述开关管的通断的方式进行电流环控制和电流环控制的微处理器DSP。一种开关电源，包括上述的功率因数校正电路。从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的功率因数校正电路中，根据开关电源输入电流iin和输出电压Vd。，估算得到开关电源的输入电压Vin，无需采集输入电压，减少了采集量，避免产生误差；并且，输入电压通过估算得到，还避免因采集输入电压时，因采样电路本身产生的系统误差，导致功率因数校正准确度下降的情形。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。图1为本实用新型实施例公开的开关电源主回路电路图；图2为本实用新型实施例公开的开关电源的功率因数校正控制框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例公开了一种功率因数校正电路以及开关电源，以降低功率因数校正时的误差。本实用新型实施例公开了一种功率因数校正电路，包括串接在开关电源中整流桥和开关管集电极之间的第一电阻；输入端与所述第一电阻两端相连的第一运算放大器；与开关电源中电容相并联的支路，所述支路包括串联的第二电阻和第三电阻；同相输入端接地、反相输入端与第二电阻和第三电阻的公共端相连的第二运算放大器；分别与第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端以及所述开关管的基极相连的微处理器DSP ；其中所述微处理器DSP根据开关电源输入电流iin和输出电压Vd。，估算得到开关电源的输入电压Vin ;进行电流环控制，使所述输入电流iin的波形相位跟随所述输入电压Vin的波形相位；进行电压环控制，为所述电流环控制提供输入电流iin参考量，并使所述输出电压Vdc稳定。本实施例中，由于将开关电源中Boost电路的输入电流和输出电压作为状态观测器的外部变量实测值，采用状态观测器估算得到输入电压，无需采集输入电压，减少了采集量，避免产生误差；并且，输入电压通过状态观测器估算得到，还避免因采集输入电压时，采样电阻等部件本身就会有压降，导致采集的输入电压不准确产生误差。具体的，电阻Rl、R2和R3作为采集电阻，采集开关电源中Boost电路的输入电流Iin和输出电压Vdc。所述微处理器DSP通过构建将状态观测器，将所述输入电流Iin和输出电压Vdc作为状态观测器的外部变量实测值估算得到开关电源的输入电压Vin。[0032]其中所述状态观测器的状态空间方程为
权利要求1.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括 串接在开关电源中整流桥和开关管集电极之间的第一电阻； 输入端与所述第一电阻两端相连的第一运算放大器； 与开关电源中电容相并联的支路，所述支路包括串联的第二电阻和第三电阻； 同相输入端接地、反相输入端与第二电阻和第三电阻的公共端相连的第二运算放大器； 分别与第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端以及所述开关管的基极相连的微处理器DSP，所述微处理器DSP根据开关电源输入电流iin和输出电压Vd。，估算得到开关电源的输入电压Vin ;进行电流环控制，使所述输入电流iin的波形相位跟随所述输入电压Vin的波形相位；进行电压环控制，为所述电流环控制提供输入电流iin参考量，并使所述输出电压Vdc稳定。
2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述微处理器DSP通过构建将状态观测器，将所述输入电流Iin和输出电压Vd。作为状态观测器的外部变量实测值估算得到开关电源的输入电压Vin。
3.根据权利要求1或2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述微处理器DSP为采用根据公式Vp=Vin-SLiil^+算得到Boost电路中开关管的发射极与集电极间电压Vp，其中S为拉普拉斯算子，L为所述Boost电路中电感的电感值；再根据公式Vp=(1-D)Vdc计算得到占空比D，并根据占空比D控制所述开关管的通断的方式进行电流环控制和电流环控制的微处理器DSP。
4.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1-3中任意一项所述的功率因数校正电路。
专利摘要本实用新型公开了一种功率因数校正电路，包括串接在整流桥和开关管集电极之间的第一电阻；输入端与第一电阻两端相连的第一运算放大器；与开关电源中电容相并联的支路，支路包括串联的第二电阻和第三电阻；同相输入端接地、反相输入端与第二电阻和第三电阻的公共端相连的第二运算放大器；分别与第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端以及开关管的基极相连的微处理器，微处理器根据开关电源输入电流iin和输出电压Vdc，估算得到开关电源的输入电压Vin；进行电流环控制，使输入电流iin的波形相位跟随所述输入电压Vin的波形相位；进行电压环控制，为电流环控制提供输入电流iin参考量，并使所述输出电压Vdc稳定。
文档编号H02M1/42GK202840936SQ201220314198
公开日2013年3月27日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者孙丰涛, 胡晰怡, 曹成, 赵志刚, 吕向前 申请人:珠海格力电器股份有限公司