专利名称：一种无源功率因数校正电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无源(passive)功率因数校正(power factor correct)电路(简称PFC电路)，具体地说，本实用新型涉及一种电感式无源 功率因数校正电路。
背景技术：
在电脑、电冰箱、影印机、音像设备和其他仪器及某些家电(如电视机等) 产品中，为了减轻其体积和重量，通常都抛开传统的工频电源变压器，而采用 开关电源变压器。在开关电源中，为了改善功率因数和降低EMI，通常采用有 源式(Active)功率因数校正和无源式(passive)功率因数校正。有源式功率因数校正方案，电路元件多，可靠性低，成本高，且对400W 以上大功率开关电源，校正电路更复杂，可靠性更低，价格更高。而无源式功 率因数校正方案， 一般只需采用几个电阻器、电容器、二极管和电感器，这些 无源元件，或只用一个电感器加一个电容器，就可把功率因数提高，并把干扰 谐波降到允许的限值；且不受开关电源功率容量的限制，从几十瓦到几个千瓦， 均可采用无源式功率因数校正方案进行校正。如图1所示，目前，在开关电源中， 一般无源式功率因数校正方案多采用 电感器Lp加一个小电容器Cp，串接在开关电源中桥式整流器(整流模组)输 入端。电感器Lp—般是用带气隙的硅钢铁心和漆包线绕制而成。这种无源功 率因数校正方案，技术简单、可靠。但当要校正的开关电源功率增大时，所需 校正电感器Lp的体积和重量均变得笨重了，当然，成本也增加了。发明内容鉴于上述原因，本实用新型的目的在于提供一种可以降低电感器的体积、 重量，也降低其成本，且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求的电感 式无源功率因数校正电路。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种无源功率因数校正 电路，它包括二极管整流桥、电感器(LP)、电解电容(Cp),其特征在于紧跟在所述二极管整流桥输出正极之后，串接电感器LP。紧跟在所述二极管整流桥输出之后的正极和负极之间，并接一电解电容器o。另外，本实用新型还在所述电解电容器(Cp)的旁边并接有一个聚酯薄膜电容器(o)。
由于本实用新型将电感器(Lp)串联在所述二极管整流桥输出端之后的回 路中；将电解电容(Cp)并联在所述二极管整流桥输出端正极和负极之间，所 以，本实用新型所选用的电感器材料成本可降低15%-20%，体积可大大减小。 且能适合大功率幵关电源对EMI谐波的抑制要求。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图1为传统的无源式功率因数校正电路中校正电感LP及电容CP的接线位 置关系图；图2为应用于一般开关电源中的桥式整流电容滤波电路； 图3为本实用新型无源功率因数校正电路中校正电感Lp及电容器Cp的接 线图。
具体实施方式
图2为应用于一般开关电源中的桥式整流电容滤波电路。在开关电源的桥式整流电容滤波电路中，其输入交流电流lAC与整流后的电流L之间存在如下 经验关系1。广W(1.4 1.8) 在电路中，实际测量值为IdC = Wl. 3 = 0. 769Lc。艮口，经桥式整流电容滤波后的电流Idc.比整流器输入电流Iac小。这就提示我们，如果把校正电感器Lp接在桥式整流器后，就可使用较细 的漆包线和较小的电感器铁心截面积，采用较小的抗铁心饱和气隙。试验结果完全证实了我们的推测。试验接线如图3所示，在紧跟原开关 电源桥式整流器(整流模块)之后，即在二极管整流桥正极输出端(+ ) A到 负极输出端(-)C之间并接入一个小电解电容器CP;在二极管整流桥正极输 出端(+ ) A和B间串接一个电感器LP.这样改进之后，在满足同样功率因数及 谐波限值的前提下，电感器的材料成本可降低15%-20%。不可忽视小电解电 容器的作用，小电解电容Cp对改善功率因数，降低3、 5次谐波作用较明显。 但会使高次谐波(9次以上)幅度略增加，所以，根据不同的开关电源，电解 电容Cp有个最佳值，使得低次谐波和高次谐波均不超过标准的限值。对于200W 600W的开关电源，Cp取值在luF 10uF之间。对于 220V/230V，50Hz的电网电压，Cp额定电压取值400V足够。这样的小电解电容 价格约O. 15元左右。按图1接线，原300W开关电源采用EI41硅钢片，迭厚为26ram，垫气隙片为O. 56mm，漆包线采用*0. 70mm，电感器的电感值54raH。现在，按图3接线电路采用EI41-20，垫气隙片为O. 18隨，漆包线采用 00.60ram,电感器为33mH,电解电容器为3. 3 u F/400V，即可达到同样的功率 因数和谐波限值。为防止在高次谐波通过时，小电解电容器Cp发热，可在小电解电容器Cp 的旁边并接一个0.047" F~0.1 y F/400V的聚酯薄膜电容器O.如图3中虚线部 份所示。需要说明的是，把校正电感器Lp接在桥式整流器输出端之后的正极(+ ) A 点和B点之间，电解电容O接在正极(+ ) A点和直流电源负极(-)C点之间 ，不受电源输入端电压变化的影响。例如，当输入电压从230V变为115V ，桥 式整流器变为倍压整流时(见图3开关K闭合)，Lp及Cp的位置不変，且校正 效果不受影响。本实用新型的优点是可大大减小校正电感器的体积，降低电感器的成本， 且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求。以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技 术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。
权利要求1、一种无源功率因数校正电路，它包括二极管整流桥、电感器(LP)、电解电容(CP)，其特征在于所述电感器(LP)串联在所述二极管整流桥输出端正极之后的回路中；所述电解电容(CP)并联在所述二极管整流桥输出端正极和负极之间。
2、 根据权利要求l所述的无源功率因数校正电路，其特征在于所述电解电容(GO取值在ly F 10uF/400V之间。
3、 根据权利要求1或2所述的无源功率因数校正电路，其特征在于在 所述电解电容器(Cp)的旁边并接有一个聚酯薄膜电容器(O)。
4、 根据权利要求3所述的无源功率因数校正电路，其特征在于所述聚 酯薄膜电容器(O)取值在0.047uF 0.1uF/400V之间。
专利摘要本实用新型公开了一种无源功率因数校正电路，它包括二极管整流桥、电感器(L<sub>P</sub>)、电解电容(C<sub>P</sub>)，其特征在于所述电感器(L<sub>P</sub>)串联在所述二极管整流桥输出端正极之后的回路中；所述电解电容(C<sub>P</sub>)并联在所述二极管整流桥输出端正极和负极之间。本实用新型的优点是可大大减小电感器的体积，降低电感器的成本，且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求。
文档编号H02M1/14GK201029219SQ200720103329
公开日2008年2月27日 申请日期2007年1月24日 优先权日2007年1月24日
发明者陈球南 申请人:陈球南