专利名称：一种110v无源高功率因素电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子镇流器相关技术领域，特别涉及电子镇流器中的一种无源高 功率因素电路。
背景技术：
随着世界能源的紧缺，电子镇流器得到了广泛的应用，目前各厂家都在为提高节 能灯的整灯功耗、延长灯的使用寿命即提高灯的功率因素作出各种努力；功率因素是实际 消耗的功率与电力供给容量之比值，所以功率因素越高，电力在传输过程中即可减少无谓 的损失并提高电力的利用率。对于额定电压在IlOV 127V的节能灯，特别是大功率节能灯，目前市场上提高功 率因素的主要方法是采用有源功率因素校正的方法提高功率因素，其电路图如图1所示， 该电路通过IC芯片检测电流波形和总线电压，控制MOSFET开关时间，从而达到控制功率因 素的目的，使用该电路，需要增加工C芯片，升压电感，MOS管，快速恢复二极管和一些辅助 阻容元件。该电路能达到的主要技术指标为λ = 0. 99 1，THDl彡10%, CCF彡1. 5，可 以看出其功率因素达到了 0. 99，但其存在的缺点是线路复杂，成本较高，不利于推广。目前比较经济的电路主要有逐流电路，双向自供辅助电源式PPFC电路，高频泵式 PPFC电路；在这三种电路中，高频泵式PPFC电路是三种电路中最为经济的电路，功率因素 λ容易做到大于0. 85，灯电流波峰比也小于1. 8，所以现行市场上，较多产品都在使用此电 路。本实用新型针对高频泵式PPFC电路作了改进，进一步提高该电路的功率因素。 发明内容本实用新型解决了以往高频泵式PPFC电路功率因素低，整灯功耗高的技术问题， 提供了一种主要应用于额定电压在Iiov 127V节能灯的无源高功率因素电路，该电路提 高了电路的功率因素，降低了灯电流波峰比和电流谐波，降低了整灯的功耗，同时提高了整 灯开关次数。本实用新型的技术方案是这样实现的一种IlOV无源高功率因素电路，包括EMC电路，半桥电路，串联谐振电路和负载， EMC电路的输入两端连接电源的输入两端，在EMC电路与半桥电路间连接有功率因素校正 电路，所述的功率因素校正电路包括二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6及电解电容 C01、电解电容C02，其中，二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6依次串联连接，电解电 容COl与电解电容C02串联后再与二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6并联，二极 管D6的负极连接电解电容COl的正极，二极管D2的正极连接电解电容C02的负极，电解电 容C02的负极及电解电容COl的正极连接半桥电路，二极管Dl与二极管D7之间的节点连 接EMC电路输出两端中的一端，电解电容COl与电解电容C02之间的节点连接EMC电路输 出两端中的另一端，二极管Dl的负极与二极管D7的正极之间连接有电容Cl，二极管D7的正极、二极管D2的负极与负载之间连接有电容C3。作为优选，二极管D6并联有电容C2，二极管D6、电容Cl串接后再与电容CA4并联
在一起。作为优选，电容C2的容量为电容Cl容量的0. 03 0. 07倍，电容CA4的容量为电 容C3容量的0. 03 0. 07倍。电容C2和电容CA4的值远远小于电容Cl和电容C3，它们在 电路中，起到修正功率因素的作用，避免因二极管D2和二极管D6上形成的压差过大，而造 成电容瞬时充电电压过大引起的电流震荡，避免使灯产生发闪。作为优选，在负载的两端各并联有电容C8、电容C9。电容C8、电容C9在启动时，增 加灯丝的通过电流，达到预热灯丝的目的，增加了灯的使用寿命，在启动后，又降低了灯丝 的通过电流，从而降低了整灯功耗。采用了上述技术方案的本实用新型的原理及有益效果是本实用新型通过电容Cl、电容C2、电容C3、电容CA4、二极管D2、二极管D6、电解电 容C01、电解电容C02组合，提高了电路的功率因素，降低了电路电流谐波，灯管的高频电流 通过电容C3反馈，在二极管D2形成了一个负压降，因此在交流输入的负半周，可以保证电 解电容C02始终处于充电状态，C3上的高频电流通过Cl，在D6上形成了一个正电压，使得 在电源正半周，COl上也始终处于充电状态，从而提高了电路的功率因素，降低了电路的电 流谐波。电容C8、电容C9在启动时，增加灯丝的通过电流，达到预热灯丝的目的，增加了灯 的使用寿命，在启动后，又降低了灯丝的通过电流，从而降低了整灯功耗。电容C2、电容CA4的值远远小于电容Cl、电容C3，它们在电路中，起到修正功率因 素的作用，避免因二极管D2和二极管D6上形成的压差过大，而造成电容瞬时充电电压过大 引起的电流震荡，避免使灯产生发闪。该电路可以达到的主要技术指标λ = ο· 98 0. 99，THDl ^ 10%, CCF ^ 1. 8，开关(15S ON 45S OFF)彡 3 万次；从上述指标可以看出，该电路的指标已经达到(CCF指标接近)有源功率因素校 正电路，但由于其电路简单，电路成本方面约比有源功率因素校正电路节约30% 40%， 其可靠性和人工成本更是节约不少，综合成本约比有源功率因素电路的CCF灯节约40%以上。
图1为有源功率因素校正电路的电路结构图；图2为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
如下实施例如图2所示，IlOV无源高功率因素电路，包括EMC电路，半桥电路，串联谐 振电路和负载，负载即灯管LAMP，EMC电路、半桥电路和串联谐振电路均为现有技术，串联 谐振电路是由电感L2-2和电容C7组成，其功能是产生灯管所需要的起辉高压；EMC电路的 输入两端连接电源的输入两端，在EMC电路与半桥电路间连接有功率因素校正电路，所述的功率因素校正电路包括二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6及电解电容C01、电解 电容C02，其中，二极管D2、二极管D7、二极管Dl、二极管D6依次串联连接，电解电容COl与 电解电容C02串联后再与二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6并联，电解电容COl的 负极连接电解电容C02的正极，二极管D6的负极连接电解电容COl的正极，二极管D2的正 极连接电解电容C02的负极，电解电容C02的负极及电解电容COl的正极连接半桥电路，二 极管Dl与二极管D7之间的节点连接EMC电路输出两端中的一端，电解电容COl与电解电 容C02之间的节点连接EMC电路输出两端中的另一端，二极管Dl的负极与二极管D7的正 极之间连接有电容Cl，二极管D7的正极、二极管D2的负极与负载之间连接有电容C3。由于负载(灯管)工作在高频(> 40KHz)状态，流过负载的高频电流通过电容C3 的反馈，在交流电源输入的负半周，通过二极管D2整流，使电解电容C02始终处于充电状 态，并叠加于电源上，从而增加了电源负半周电解的充电时间；同样的道理，在交流电源输 入的正半周，电容C3的反馈电流通过电容Cl到二极管D6，二极管D6整流后叠加于总线电 压上，电解电容COl也始终处于充电状态，增加了电源正半周电解的充电时间。由于电解充 电时间增加，增加了电路的导通角，从而提高了电路的功率因素。二极管D6并联有电容C2，二极管D6、电容Cl串接后再与电容CA4并联在一起。 电容C2的容量为电容Cl容量的0. 05倍，电容CA4的容量为电容C3容量的0. 05倍。电容 C2、电容CA4在电路中，起到修正功率因素的作用，避免因二极管D2和二极管D6上形成的 压差过大，而造成电容瞬时充电电压过大引起的电流震荡，避免使灯产生发闪。在负载的两 端各并联有电容C8、电容C9，其中电容C8的两端还分别连接电容C3及电容C7，电容C9的 两端还分别连接电感L2-2及电容C7。电容C8、电容C9在启动时，增加灯丝的通过电流，达 到预热灯丝的目的，增加了灯LAMP的使用寿命，在启动后，又降低了灯丝的通过电流，从而 降低了整灯功耗。该电路可以达到的主要技术指标λ = ο· 98 0. 99，THDl ^ 10%, CCF ^ 1. 8，开关(15S ON 45S OFF)彡 3 万次；从上述指标可以看出，该电路的指标已经达到(CCF指标接近)有源功率因素校 正电路，但由于其电路简单，电路成本方面约比有源功率因素校正电路节约30% 40%， 其可靠性和人工成本更是节约不少，综合成本约比有源功率因素电路的CCF灯节约40%以 上。如对一个120V 85W的高功率因素节能灯，采用该电路生产成本约32. 00元，而用有源 功率因素的生产成本要46. 00元。目前国际上使用IlOV左右电压的主要国家有美国、加拿大、日本、巴西等许多国 家，且这些国家对节能灯的使用量巨大，该电路的使用，将产生巨大的经济效益和社会效果
权利要求一种110V无源高功率因素电路，包括EMC电路，半桥电路，串联谐振电路和负载，EMC电路的输入两端连接电源的输入两端，其特征是在EMC电路与半桥电路间连接有功率因素校正电路，所述的功率因素校正电路包括二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6及电解电容CO1、电解电容CO2，其中，二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6依次串联连接，电解电容CO1与电解电容CO2串联后再与二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6并联，二极管D6的负极连接电解电容CO1的正极，二极管D2的正极连接电解电容CO2的负极，电解电容CO2的负极及电解电容CO1的正极连接半桥电路，二极管D1与二极管D7之间的节点连接EMC电路输出两端中的一端，电解电容CO1与电解电容CO2之间的节点连接EMC电路输出两端中的另一端，二极管D1的负极与二极管D7的正极之间连接有电容C1，二极管D7的正极、二极管D2的负极与负载之间连接有电容C3。
2.根据权利要求1所述的一种IlOV无源高功率因素电路，其特征是二极管D6并联 有电容C2，二极管D6、电容Cl串接后再与电容CA4并联在一起。
3.根据权利要求2所述的一种IlOV无源高功率因素电路，其特征在于电容C2的容 量为电容Cl容量的0. 03 0. 07倍，电容CA4的容量为电容C3容量的0. 03 0. 07倍。
4.根据权利要求1所述的一种IlOV无源高功率因素电路，其特征在于在负载的两端 各并联有电容C8、电容C9。
专利摘要本实用新型公开了一种110V无源高功率因素电路，包括EMC电路，功率因素校正电路，半桥电路，串联谐振电路和负载，功率因素校正电路包括依次串联的二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6，电解电容CO1与电解电容CO2串联后再与二极管D2、二极管D7、二极管D1、二极管D6并联，二极管D1的负极与二极管D7的正极之间连接有电容C1，二极管D7的正极、二极管D2的负极与负载之间连接有电容C3。灯管的高频电流通过电容C3反馈，在二极管D2形成了一个负压降，因此在交流输入的负半周，可以保证电解电容CO2始终处于充电状态，C3上的高频电流通过C1，在D6上形成了一个正电压，使得在电源正半周，CO1上也始终处于充电状态，从而提高了电路的功率因素。
文档编号H05B41/282GK201674709SQ201020211000
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者徐根达 申请人:杭州意博高科电器有限公司