一种用于降压电路功率因素的补偿电路及其方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于降压电路功率因素的补偿电路及其方法，包括输入交流电压(101)、整流电路(102)、放大电路(118)和控制稳定性电路(117)，其中通过控制稳定性电路(117)和隔离器(109)被送到原边，隔离器(109)的直流输出信号与交流整流信号(103)在加法器(116)中相加，加法器(116)的输出信号被输入到比较器(107)与增加/减少电路(113)输出的电流信号相比。本发明的有益效果是：采用加法器功率因数补偿控制电路与现有技术典型的乘法器功率因数补偿电路相比具有简单和容易设计的特点，并具有同样的功率因数补偿效果。其控制部分的设计可以大大简化，由此降低了设计难度和成本，也提高了产品的可靠性。
【专利说明】—种用于降压电路功率因素的补偿电路及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路【技术领域】，尤其涉一种用于降压电路功率因素的补偿电路及其方法。
【背景技术】
[0002]功率因数是正弦交流电中电流对电压的相位及其电流变形的衡量指标。比方说如220V或IlOV电网。当电流的波形与电压完全相同并没有超前或滞后(相位差)时，此时的功率因数为最大，I或100%。小于I的功率因数意味着从发电站的电到达用户后有一部分没有被使用掉，而是返回了发电站，这部分称为无功功率。功率因数越低的其无功功率越高。无功功率是按功率因数大小跟有功功率成比例的。因此为了满足用户的需求，也就是对有功功率的需求，发电站必须要按比例传送额外的无功功率。结果不但造成了电力在输电线上的额外损耗，另外发电站的实际有效电力使用容量也被减小。所以很多产品都对功率因数有最低的要求。为了满足功率因数的要求，常常需要额外的电路对功率因数进行较正和补偿，以提高功率因数。
[0003]常见的用于功率因数较正的有反激拓扑(Flyback)，升压(Boost)，以及降升压(Buck-Boost)等。而在某些应用中，比如LED驱动，降压(Buck)和前向电路(Forward)用得越来越多，这是因为降压电路有更高的效率。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题在于提供了一种用于降压电路功率因素的补偿电路，用加法器功率因数补偿控制电路代替现有技术典型的乘法器功率因数补偿电路。
[0005]为了解决以上问题，本发明提供了一种用于降压电路功率因素的补偿电路，包括输入交流电压101、整流电路102、放大电路118和控制稳定性电路117，其中输入交流电压101与整流电路102相连接，整流电路102输出端的正极依次与加法器116、二极管110和电感105)的一端相连，整流电路102输出端的负极与电流采样器401的输入端相连，电流米样器401的其中一输出端与开关兀件106的S极相连,开关兀件106的D极依次与二极管110的另一端和电容111的一端以及采样电阻112的输入端相连，采样电阻112的两端分别于放大电路118的输入端相连，放大电路118的输出端与控制稳定性电路117的输入端相连，控制稳定性电路117的输出端与隔离器109相连，隔离器109的输出端与加法器116的另一输入端相连接，电流采样器401的另一输出端通过增加/减少电路108与比较器107的负极相连，加法器116的输出端与比较器107的正极相连，比较器107的输出端与开关元件106的G极相连。
[0006]其中用于降压电路功率因素的补偿方法为:在电流采样电阻112上形成与输出电流成比例的反馈电压，这个信号经过放大电路118后，通过控制稳定性电路117和隔离器109被送到原边，隔离器109的直流输出信号与交流整流信号103在加法器116中相加，力口法器116的输出信号被输入到比较器107与增加/减少电路113输出的电流信号相比；开关元件106导通时，增加/减少电路113的输出也增加，当增加/减少电路113的输出达到加法器116的输出预设比较信号值时，开关元件106关断，增加/减少电路113的输出逐渐减小，经过一定的延迟或达到一定的时间区间的时候，开关元件106重新导通。开关元件106的电流再次增加
[0007]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:本发明采用加法器功率因数补偿控制电路与现有技术典型的乘法器功率因数补偿电路相比具有简单和容易设计的特点，并具有同样的功率因数补偿效果。其控制部分的设计可以大大简化，由此降低了设计难度和成本，也提高了产品的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中:
[0009]图1为本发明的电路示意图。
[0010]图2为采用开关信号发生器的电路示意图。
【具体实施方式】
[0011 ] 以下参照图对本发明的实施例进行说明。
[0012]为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0013]如图1所示，包括输入交流电压101、整流电路102、放大电路118和控制稳定性电路117，其中输入交流电压101与整流电路102相连接，整流电路102输出端的正极依次与加法器116、二极管110和电感105)的一端相连，整流电路102输出端的负极与电流采样器401的输入端相连，电流米样器401的其中一输出端与开关兀件106的S极相连,开关兀件106的D极依次与二极管110的另一端和电容111的一端以及米样电阻112的输入端相连，米样电阻112的两端分别于放大电路118的输入端相连,放大电路118的输出端与控制稳定性电路117的输入端相连，控制稳定性电路117的输出端与隔离器109相连，隔离器109的输出端与加法器116的另一输入端相连接，电流采样器401的另一输出端通过增加/减少电路108与比较器107的负极相连，加法器116的输出端与比较器107的正极相连，比较器107的输出端与开关元件106的G极相连。
[0014]其中用于降压电路功率因素的补偿方法为:在电流采样电阻112上形成与输出电流成比例的反馈电压，这个信号经过放大电路118后，通过控制稳定性电路117和隔离器109被送到原边，隔离器109的直流输出信号与交流整流信号103在加法器116中相加，力口法器116的输出信号被输入到比较器107与增加/减少电路113输出的电流信号相比；开关元件106导通时，增加/减少电路113的输出也增加，当增加/减少电路113的输出达到加法器116的输出预设比较信号值时，开关元件106关断，增加/减少电路113的输出逐渐减小，经过一定的延迟或达到一定的时间区间的时候，开关元件106重新导通。开关元件106的电流再次增加。[0015]如图2所示，另一种采用加法器控制的降压功率因数补偿电路。这个补偿电路去了电流采样器(401)，直接利用输入电压波形产生类似于图1中增加/减小电路108的输出波形，跟加法器116的输出相比而产生开关信号。图2中的开关信号发生器200综合了这些功能，产生了开关信号。
[0016]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于降压电路功率因素的补偿电路，包括输入交流电压(101)、整流电路(102)、放大电路(118)和控制稳定性电路(117)，其特征在于:输入交流电压(101)与整流电路(102)相连接，整流电路(102)输出端的正极依次与加法器(116)、二极管(110)和电感(105)的一端相连，整流电路(102)输出端的负极与电流采样器(401)的输入端相连，电流采样器(401)的其中一输出端与开关元件(106)的S极相连，开关元件(106)的D极依次与二极管(110)的另一端和电容(111)的一端以及采样电阻(112)的输入端相连，采样电阻(112)的两端分别于放大电路(118)的输入端相连，放大电路(118)的输出端与控制稳定性电路(117)的输入端相连，控制稳定性电路(117)的输出端与隔离器(109)相连，隔离器(109)的输出端与加法器(116)的另一输入端相连接，电流米样器(401)的另一输出端通过增加/减少电路(108)与比较器(107)的负极相连，加法器(116)的输出端与比较器(107)的正极相连，比较器(107)的输出端与开关元件(106)的G极相连。
2.如权利要求1所述一种用于降压电路功率因素的补偿方法，其特征在于:在电流采样电阻(112)上形成与输出电流成比例的反馈电压，这个信号经过放大电路(118)后，通过控制稳定性电路(117)和隔离器(109)被送到原边，隔离器(109)的直流输出信号与交流整流信号(103)在加法器(116)中相加，加法器(116)的输出信号被输入到比较器(107)与增加/减少电路(113)输出的电流信号相比；开关元件(106)导通时，增加/减少电路(113)的输出也增加，当增加/减少电路(113)的输出达到加法器(116)的输出预设比较信号值时，开关元件(106)关断，增加/减少电路(113)的输出逐渐减小，经过一定的延迟或达到一定的时间区间的时候，开关元件(106)重新导通。开关元件(106)的电流再次增加。
【文档编号】H02M1/42GK103904879SQ201410014293
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】林峰 申请人:常州隆辉照明科技有限公司