例一的具有谐波补偿的开关电源电路图；
[0029]图3为依据本实用新型的实施例二的具有谐波补偿的开关电源电路图；以及
[0030]图4为依据本实用新型的实施例三的具有谐波补偿的开关电源电路图。
【具体实施方式】
[0031]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0032]图1为依据本实用新型实施例的开关电源装置10的方框图。
[0033]如图1所示，开关电源装置10包括输入级14、输出级15、位于输入级14与输出级15之间的功率开关11、开关驱动单元12以及谐波补偿单元13。
[0034]根据本实用新型的实施例，功率开关11耦接在开关电源装置10的输入级14与输出级15之间，构成了功率传输通道，用于将从输入级14所接收的输入功率信号传向输出级15。开关驱动单元12耦接至功率开关11以控制功率开关11的开关操作，即功率开关11在开关驱动单元12的控制下将输入功率信号(譬如，电流)传输至输出级15。谐波补偿单元13耦接在输入级与开关驱动单元12之间，其能够检测输入功率信号，并基于所检测的输入功率信号生成占空比调节信号。开关驱动单元12接收上述占空比调节信号，并且相应地控制功率开关11。
[0035]在一实施例中，开关驱动单元12还设有功率开关状态检测端，以接收占空比调节信号(例如电压信号)。开关驱动单元12可以通过检测在功率开关状态检测端处的电压来确定功率开关11在每个开关周期内的占空比。谐波补偿单元13耦接至该功率开关状态检测端，进而根据与输入功率信号相关的信号生成占空比调节信号，并且在功率开关状态检测端提供占空比调节信号，以实现对功率开关11的状态进行调整。开关驱动单元12可以被集成在集成电路芯片中或是和功率开关11 一同被集成在集成电路芯片中。
[0036]因此，基于上述结构，谐波补偿单元13能够根据输入功率信号来调整功率开关11在每个开关周期内的占空比，进而调整输入电流，实现对输入电流的各次谐波含量进行调整。
[0037]图2为依据本实用新型的实施例一的具有谐波补偿的开关电源电路图。
[0038]如图2所示，该开关电源电路20的输入级包括EMI滤波器141和整流桥D2。输出级包括主电感器T1、主二极管D1以及电容器C2，其中电容器C2可以滤除输出至负载(譬如，LED)的电流纹波。
[0039]EMI滤波器141被实现为包括电容器C1和电感器L1的LC滤波器，用于滤除输入功率信号中的高频干扰信号。整流桥D2耦接至EMI滤波器141，用于接收经滤波的输入功率信号，并输出经整流的功率信号。
[0040]在此实施例中，图1中的功率开关11和开关驱动单元12被实现为内部集成功率管的驱动集成电路U1。驱动集成电路U1的引脚5-8内部连接至功率管，并通过相互连接的引脚5和6耦接至整流桥D2的输出端，从而获取输入功率信号。驱动集成电路U1还通过相互连接的引脚7和8经由主电感器T1而连接至输出级。因此，驱动集成电路U1的引脚
7、8可以用来检测主电感器T1中电流的平均值，即输出至负载的电流。驱动集成电路U1将其在引脚7、8上检测到的平均电流值传送到集成在驱动集成电路U1内部的运算放大器的输入端，该运算放大器将该平均电流值与基准值做比较，并对其误差进行积分并输出。本实施例中，该内部集成的运算放大器的输出为引脚C0MP，并且引脚C0MP上的电压与每个开关周期的功率管的导通时间成正比。因此，通过调整引脚C0MP上的电压，便能够调整功率管的导通时间，从而改变其在每个开关周期内的占空比。
[0041]由上可知，驱动集成电路U1通过引脚7、8检测主电感器T1中的电流，然后将所测得的电流值反馈给集成在驱动集成电路U1中的运算放大器，运算放大器再将该值与参考值相比，进而输出信号至引脚C0MP以控制功率管。因此，这里形成了闭环的控制回路，即运算放大器的输出能够被维持在恒定的水平上。该闭环的控制回路保证了输出电流的良好的调节特性(即，不随输入电压和负载电流变化)，在每个开关周期中，功率管的导通时间基本上是恒定的，从而达到很高的功率因数。
[0042]在开关电源电路20中，谐波补偿电路13包括耦接至引脚C0MP的第一电容器C3以及第一充电线路。在一个实现中，第一充电线路包括串联连接在整流桥D2的输出端与接地之间的电阻器R1、R2，并且电阻器R1与第一电容器C3并联连接。电阻器R2与引脚5、6均连接至整流桥D2的输出端，因此第一充电线路可以对输入至引脚5、6的信号进行采样，进而对功率管漏端(Drain)上的电压信号进行检测。因此，第一电容器C3能够被输入功率信号所充电，从而将与输入功率信号相关的信号提供至引脚C0MP以调整功率管的导通时间。
[0043]开关电源电路20还可以包括用于对上述积分过程进行补偿的积分补偿单元。这里，积分补偿单元包括被提供在第一电容器C3和引脚C0MP之间的第二电容器C4，其被功率开关检测端的输出电流所充电。输入功率信号被第一电容器C3滤波且移相，并且第一电容器C3向第二电容器C4提供相对于接地的电压偏置。因此，引脚C0MP的电压信号为该电压偏置与第二电容器C4原有的电压的叠加信号。可以理解的，如果驱动集成电路U1和整流桥D2共地，那么滤波电路的输入信号就处于低频域，此时第一电容器C3主要起到移相的作用。
[0044]另外，在一个实现中，第一充电线路还与第一电容器C3组成了滤波电路，从而可以滤除输入功率信号中的开关频率的信号成分，只留下其中的准正弦波形来对引脚C0MP的电压进行谐波补偿。
[0045]图3为依据本实用新型的实施例二的具有谐波补偿的开关电源电路图。
[0046]相较于图2，图3中的开关电源电路30还包括耦接至谐波补偿电路13的自适应补偿单元，其耦接至所述谐波补偿单元(13)，用于根据输入功率信号来对第一电容器(C3)上的电压进行调整，以增大谐波补偿单元(13)适用的电压范围。具体地，该自适应补偿单元包括与第一电容器C3并联的稳压管Z1，其用于限制第一电容器C3所能够获得的最大电压信号。由稳压管的特性可知，当输入电压低于稳压管Z1的击穿电压时，稳压管Z1不会被击穿，此时的稳压管Z1近似于断路；当输入电压高于稳压管Z1的击穿电压时，稳压管Z1被击穿，此时稳压管Z1两端的电压等于该击穿电压。
[0047]结合图3中的电路，当输入电压较低时，电阻器R1上的分压小于稳压管Z1的击穿电压，稳压管Z1近似于断路，此时等效于图2中的电路。当输入电压过高时，电阻器R1上的分压将增大至足以使得稳压管Z1被击穿。当稳压管Z1被击穿时，电阻器R1上的电压等于该击穿电压，从而使得引脚C0MP所能检测的电压不会过大，其仍会正常工作以调整引脚C0MP上的电压值。
[0048]因此，实施例二中的开关电源电路30由于采用稳压管Z1，增大了该谐波补偿电路所适用的输入电压范围，即实现了在宽电压幅值的输入下，电路也能实现谐波补偿，并且提升了驱动集成电路U1的安全性。
[0049]图4为依据本实用新型的实施例三的具有谐波补偿的开关电源电路图
[0050]相较于图2，开关电源电路40还包括另一耦接至谐波补偿单元13的自