基于APFC驱动供电的辅助电源电路的制作方法

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种基于apfc驱动供电的辅助电源电路。

背景技术：

在常规大功率变换电路中，由于在整流桥后面接有一个大的电解电容来稳定输出电压，所以使电网的电流波形变成了尖脉冲，滤波电容越大，输入电流的脉宽就越窄，峰值越高，有效值就越大。这种畸变的电流波形会导致一些问题，比如无功功率增加、电网谐波超标造成干扰等。因此，对于大功率的功率变换电路而言，apfc(activepowerfactorcorrector,有源功率因数补偿)电路是必不可少的。但是，通常apfc功率变换电路需要外加一个独立的辅助电源来给控制电路供电，这使得整机电路成本增加，电路结构变得复杂。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于apfc驱动供电的辅助电源电路，包括：

apfc功率变换电路，所述apfc功率变换电路的第一输入端与控制电路的反馈端连接，输出端与后级电路连接；

apfc电感，该apfc电感的原边绕组的一端与输入电压连接，另一端与所述apfc功率变换电路的第二输入端连接；

整流电路，与所述apfc电感的副边绕组连接；

滤波稳压电路，与所述整流电路并联，所述滤波稳压电路的输出端分别与所述控制电路和所述apfc功率变换电路连接。

本申请的电路无需额外引入独立的辅助电源来给控制电路供电，通过控制电路的反馈和apfc功率变换电路的驱动实现对控制电路的供电，从而降低了整机电路成本和电路结构的复杂度。

可选地，所述整流电路包括：

第一电容，负极与所述apfc电感的副边绕组的一端连接；

第一二极管，正极分别与所述apfc电感的副边绕组的另一端、所述滤波稳压电路和地连接，负极与所述第一电容的正极连接；

第二二极管，正极与所述第一电容的正极连接，负极与所述滤波稳压电路连接。

该电路通过第一二极管和第一电容与apfc电感的副边绕组形成电流回路，从而对apfc电感的副边绕组进行整流。

可选地，所述滤波稳压电路包括：

储能电容，正极与所述第二二极管的负极连接，负极与所述第一二极管的正极连接；

稳压二极管，正极与所述储能电容的负极连接；负极分别与所述储能电容的正极、所述控制电路和所述apfc功率变换电路连接。

该电路通过储能电容和稳压二极管对整流信号进行处理，使得输出给控制电路的电压信号更加稳定。

可选地，所述apfc功率变换电路包括：

场效应管，栅极为所述apfc功率变换电路的第一输入端，与控制电路的反馈端连接；源极接地；漏极与所述滤波稳压电路的输出端连接。

该电路可以利用场效应管控制整流电路和滤波稳压电路的运行状态，从而为控制电路提供所需的电压信息。

可选地，所述apfc功率变换电路还包括：

第三二极管，正极与所述场效应管的漏极连接，负极与所述滤波稳压电路的输出端连接；

第一电阻，一端与所述第三二极管的正极连接；

第二电容，一端与所述第一电阻的另一端连接，另一端与所述第三二极管的负极连接；

第三电容，正极与所述第三二极管的负极连接，负极接地；

第四电容，与所述第三电容并联。

该电路的apfc功率变换电路能够为后级电路提供更高的有功功率。对于大功率的功率变换电路，apfc功率因数校正电路的目的包括使电源的输入电流波形根据输入电压的变化成比例变化，使得电源的工作特性与电阻特性相似，而不是呈现容性变化，从而大大降低无功功率，极大降低了谐波电流对电网的干扰。

可选地，所述第三二极管的负极通过第二电阻和第三电阻与所述滤波稳压电路的输出端连接。

可选地，所述apfc电感的原边绕组与输入电压连接的一端通过第五电容接地。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的基于apfc驱动供电的辅助电源电路的示意性框图；

图2是根据本申请一个实施例的基于apfc驱动供电的辅助电源电路的示意性电路图。

具体实施方式

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

本申请的实施例提供了一种基于apfc驱动供电的辅助电源电路，图1是根据本申请一个实施例的基于apfc驱动供电的辅助电源电路的示意性框图。参考图1，该电路可以包括：

apfc功率变换电路100，所述apfc功率变换电路的第一输入端in101与控制电路的反馈端连接，输出端out102与后级电路连接；

apfc电感200，该apfc电感的原边绕组的一端与输入电压vin连接，另一端与所述apfc功率变换电路的第二输入端in102连接；

整流电路300，与所述apfc电感的副边绕组连接；

滤波稳压电路400，与所述整流电路并联，所述滤波稳压电路的输出端out401分别与所述控制电路和所述apfc功率变换电路连接。

本申请的电路无需额外引入独立的辅助电源来给控制电路供电，通过控制电路的反馈和apfc功率变换电路的控制实现对控制电路的供电，从而降低了整机电路成本和电路结构的复杂度。

图2是根据本申请一个实施例的基于apfc驱动供电的辅助电源电路的示意性电路图。参考图2，在一个可选实施方案中，所述整流电路300可以包括：

第一电容c101，负极与所述apfc电感的副边绕组的一端连接，该第一电容可以起到隔离直流电流的作用；apfc电感200可以包括电感l101。

第一二极管d103，正极分别与所述apfc电感的副边绕组的另一端、所述滤波稳压电路400和地连接，负极与所述第一电容c101的正极连接。

第二二极管d101，正极与所述第一电容c101的正极连接，负极与所述滤波稳压电路400连接。

该电路通过第一二极管和第一电容与apfc电感的副边绕组形成电流回路，从而对apfc电感的副边绕组进行整流。

参考图2，在一个可选实施方案中，所述滤波稳压电路400可以包括：

储能电容c103，正极与所述第二二极管d101的负极连接，负极与所述第一二极管d103的正极连接；

稳压二极管d102，正极与所述储能电容c103的负极连接；负极分别与所述储能电容c103的正极、所述控制电路和所述apfc功率变换电路100连接。

该电路通过储能电容和稳压二极管对整流信号进行处理，使得输出给控制电路的电压信号更加稳定。

参考图2，在一个可选实施方案中，所述apfc功率变换电路100可以包括：场效应管q101，栅极为所述apfc功率变换电路100的第一输入端in101，与控制电路的反馈端连接；源极接地；漏极与所述滤波稳压电路400的输出端out401电连接。

该电路可以利用场效应管控制整流电路和滤波稳压电路的运行状态，从而为控制电路提供所需的电压信息。

在一个可选实施方案中，所述apfc功率变换电路100还可以包括：

第三二极管d105，正极与所述场效应管q101的漏极连接，负极与所述滤波稳压电路400的输出端out401连接；

第一电阻r104，一端与所述第三二极管d105的正极连接；

第二电容c105，一端与所述第一电阻r104的另一端连接，另一端与所述第三二极管d105的负极连接；

第三电容c107，正极与所述第三二极管的负极连接，负极接地；

第四电容c108，与所述第三电容并联。

该电路的apfc功率变换电路能够为后级电路提供更高的有功功率。对于大功率的功率变换电路，apfc功率因数校正电路的目的包括使电源的输入电流波形根据输入电压的变化成比例变化，使得电源的工作特性与电阻特性相似，而不是呈现容性变化，从而大大降低无功功率，极大降低了谐波电流对电网的干扰。

参考图2，在一个可选实施方案中，所述第三二极管d105的负极可以通过第二电阻r151和第三电阻r152与所述滤波稳压电路400的输出端out401连接。

所述apfc电感的原边绕组与输入电压vin连接的一端通过第五电容c106接地。其中，vin可以与市电连接。所述apfc电感的原边绕组与副边绕组的比例为n:1。

对本申请的基于apfc驱动供电的辅助电源电路进行分析，其工作过程分为两个状态：

状态1：在控制电路的反馈端信号的作用下，场效应管q101导通，电流依次通过第一二极管、第一电容和apfc电感的副边绕组，形成电流回路。在apfc电感的变比为n的情况下，第一电容c101两端电压的幅值为vin/n。此时，控制电路的输入信号vcpp的幅值基本等于第一电容c101两端电压的幅值，即：vcpp＝vin/n。

状态2：在控制电路的反馈端信号的作用下，场效应管q101关断，apfc电感原边绕组的电压幅值为vapfc-vin，其中vapfc为apfc功率变换电路提供给后级电路的输出电压。在apfc电感的变比为n的情况下，apfc电感副边绕组的电压幅值为(vapfc-vin)/n。电流方向为第一二极管、第二二极管和储能电容所形成的环路。此时，控制电路的输入信号vcpp的幅值为：

vccp＝(vapfc-vin)/n+vin/n＝vapfc/n

由以上分析可见，本申请的基于apfc驱动供电的辅助电源电路输出给控制电路电压与apfc功率变换电路的输出电压相关。由于通常而言，apfc功率变换电路的输出电压相对稳定，因此，本申请的辅助电源电路输出给控制电路的电压也会比较稳定，从而保证了整个电路的稳定性。

可以理解的是，上述对apfc功率变换电路、整流电路和滤波稳压电路的具体实现方式仅仅是实现本申请电路模块的方式之一，因此不能理解为对电路结构的唯一限定，其他能够实现电路模块功能的具体电路形式也在本申请的保护范围之内。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。