带有耦合电感的pfc电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及PFC (Power Factor Correct1n，功率因数校正)电路技术领域，特别涉及一种带有耦合电感的PFC电路。
【背景技术】
[0002]在大功率交流输入通信电源和变频空调系统的应用中，Boost PFC电路作为其中的一个主要电路，将交流输入电压转变为稳定的360V-400V直流电压给负载如压缩机或变换器提供电能。
[0003]在传统的单级PFC电路中，升压电感L2的体积最大、成本较高。而随着电力电子技术的发展，电子设备的小型化、高功率密度和低成本已经成为产品竞争力与技术水平的体现。因此，如何有效减少升压电感L2的体积和降低其成本一直都是PFC电路的一个关键点。
[0004]相关技术中，通过并联的两个升压电感L2和L3来代替一个大升压电感以降低整个PFC电路的高度。由于采用并联控制方式，升压电感L2和L3的功率减半，因此，可以使用较小的升压电感以降低整个PFC电路的高度，例如，输出功率为1500W的PFC电路中，可以使用两个直径为23mm的升压电感来代替一个直径为46mm的升压电感以降低整个PFC电路的高度。但是，由于使用了两个升压电感，使得电路板的实际总面积更大，而且成本基本无下降，因此，未能解决PFC电路小型化、高密度化和低成本的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0006]为此，本实用新型的目的在于提出一种带有耦合电感的PFC电路，通过耦合电感来降低PFC电路中电感的体积，从而使得PFC电路满足小型化、高密度化以及低成本的要求。
[0007]为达到上述目的，本实用新型提出了一种带有耦合电感的功率因数校正PFC电路，包括:第一耦合电感，所述第一耦合电感包括第一耦合线圈和第二耦合线圈，所述第一耦合线圈与所述第二耦合线圈同向串联，所述第一耦合线圈与所述第二耦合线圈之间具有第一节点，所述第一耦合电感的一端与直流电源的正极端相连；第一开关管，所述第一开关管的集电极与所述第一节点相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一开关管的发射极相连，所述第一电阻的另一端与所述直流电源的负极端相连，其中，所述第一电阻的一端与所述第一开关管之间具有第二节点；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一耦合电感的另一端相连；电压采样电路，所述电压采样电路的第一端与所述第一二极管的阴极相连，并作为所述PFC电路的第一输出端，所述电压采样电路的第二端分别与所述第一电阻的另一端、所述直流电源的负极端相连，并作为所述PFC电路的第二输出端；主控芯片，所述主控芯片分别与所述第一开关管的基极、所述第二节点、所述电压采样电路的第三端相连，其中，所述主控芯片控制所述第一开关管的导通和关断以输出直流电。
[0008]根据本实用新型的带有耦合电感的功率因数校正PFC电路，采用第一耦合电感代替升压电感以使PFC电路中电感的体积减小，从而使得PFC电路能够满足小型化、高密度化以及低成本的要求，有效地解决了采用升压电感所带来的PFC电路体积大、成本高的问题。
[0009]具体地，所述电压采样电路具体包括:串联的第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻一端相连，所述第三电阻的另一端分别与所述第一电阻的另一端、所述直流电源的负极端相连，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端之间具有第三节点，所述第三节点与所述主控芯片相连。
[0010]具体地，上述的带有耦合电感的PFC电路还包括反馈补偿单元，所述反馈补偿单元具体包括:串联的第四电阻和第一电容，所述第四电阻的一端与所述主控芯片相连，所述第四电阻的另一端与所述第一电容一端相连，所述第一电容的另一端分别与所述第一电阻的另一端、所述直流电源的负极端、所述电压采样电路的第二端相连。
[0011]具体地，上述的带有耦合电感的PFC电路还包括输出滤波单元，所述输出滤波单元包括第二电容，所述第二电容并联在所述电压采样电路的第一端与所述电压采样电路的第二端之间。
[0012]具体地，上述的带有耦合电感的PFC电路，还包括电压基准电路，所述电压基准电路的第一端分别与所述直流电源的正极端、所述第一耦合电感的一端相连，所述电压基准电路的第二端分别与所述直流电源的负极端、所述第一电阻的另一端以及所述电压采样电路的第二端相连，所述电压基准电路的第三端与所述主控芯片相连。
[0013]具体地，所述电压基准电路具体包括:串联的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端分别与所述直流电源的正极端、所述第一耦合电感的一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻一端相连，所述第六电阻的另一端分别与所述直流电源的负极端、所述第一电阻的另一端以及所述电压采样电路的第二端相连，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端之间具有第四节点，所述第四节点与所述主控芯片相连。
[0014]具体地，上述的带有耦合电感的PFC电路，还包括:输入滤波单元，所述输入滤波单元对交流电源进行滤波处理以输出第一交流电；整流滤波电路，所述整流滤波电路对所述第一交流电进行整流滤波以输出第一直流电，并作为所述直流电源。
[0015]其中，所述输入滤波单元具体包括:压敏电阻，所述压敏电阻的一端与交流电源的一端相连，所述压敏电阻的另一端与所述交流电源的另一端相连；热敏电阻，所述热敏电阻的一端分别与所述压敏电阻的一端、所述交流电源的一端相连；第二耦合电感，所述第二耦合电感包括第三耦合线圈和第四耦合线圈，所述第三耦合线圈的一端所述热敏电阻的另一端相连，所述第三耦合线圈的另一端与所述整流滤波电路的第一输入端相连，所述第四耦合线圈的一端分别与所述压敏电阻的另一端、所述交流电源的另一端相连，所述第四耦合线圈的另一端与所述整流滤波电路的第二输入端相连，所述第三耦合线圈的一端与所述第四耦合线圈的一端为同名端。
[0016]其中，所述整流滤波电路具体包括:第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述输入滤波单元的第一输出端相连；第三二极管，所述第三二极管的阴极分别与所述第二二极管的阳极、所述输入滤波单元的第一输出端相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述输入滤波单元的第二输出端相连，所述第四二极管的阴极与第二二极管的阴极相连；第五二极管，所述第五二极管的阴极分别与所述第四二极管的阳极、所述输入滤波单元的第二输出端相连，所述第五二极管的阳极与所述第三二极管的阳极相连；第三电容，所述第三电容的一端分别与所述第二二极管的阴极、所述第四二极管的阴极相连，所述第三电容的另一端分别与所述第三二极管的阳极、第五二极管的阳极相连。
[0017]具体地，所述PFC电路的第二输出端与地相连。
[0018]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0019]本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1为根据本实用新型实施例的带有耦合电感的PFC电路的方框示意图；
[0021]图2为根据本实用新型一个实施例的第一耦合电感的结构图；
[0022]图3为根据本实用新型一个实施例的带有耦合电感的单路PFC电路的电路图；
[0023]图4为根据本实用新型另一个实施例的带有耦合电感的单路PFC电路的电路图；以及
[0024]图5为根据本实用新型又一个实施例的带有耦合电感的两路PFC电路的电路图。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0026]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第