专利名称：一种无桥功率因素校正电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于供电技术领域，尤其涉及其中的无桥功率因素校正电路领域。
背景技术：
单相PFC电路中，由于输入整流桥的存在，限制了整个电路效率的提升，为了减小 整流桥的损耗，提出了很多新的拓扑，在这些拓扑中，无桥PFC由于其结构、控制简单在电 源领域得到广泛应用，并能较好地实现功率因数校正。相对传统的BOOST PFC拓扑，无桥 PFC由于省略了输入整流桥，效率得到了较大提升，但是由于电感的特殊位置，使得电流检 测变得困难，通常的采样电路是对电感电流的采样，会通过在电感支路中串接电阻并通过 隔离光耦及运放得到电流的放大信号，或者是通过互感器得到电流的放大信号，等等，但是 这几种电流采样方式结构、控制复杂，布板要求高，可靠性相对较低，且成本相对较高。
实用新型内容本实用新型为解决上述结构、控制复杂，布板要求高，可靠性相对较低技术问题， 提供一种低成本、高可靠性、电路简单的无桥功率因素校正电路。一种无桥功率因素校正电路，包括交流电源、升压电感、第一桥臂、第二桥臂、负载 电路及电流采样电路；所述第一桥壁与第二桥臂并联连接，其两端的连接点分别称为第一 并联连接点、第二并联连接点；第一并联连接点及第二并联连接点作为输出端接入到负载 电路；第一桥臂包括串联的第一整流二极管单元及第一开关单元，第一整流二极管单元及 第一开关单元之间设有第一连接点；第二桥臂包括串联的第二整流二极管单元及第二开关 单元，第二整流二极管单元及第二开关单元之间设有第二连接点；所述升压电感包括第一 升压电感和第二升压电感；所述第一升压电感分别与交流电源的一端及第一桥壁上第一连 接点电连接；所述第二升压电感分别与交流电源的另一端及第二桥壁上第二连接点电连 接；其中，所述电流采样电路包括采样电阻及采样电路单元；所述采样电阻一端接第二并 联连接点，另一端接负载电路的控制地端；采样电路单元并联在采样电阻两端。采用本实用新型技术方案，由于采样电阻单元一端接地，采样电路单元省去了隔 离电路，降低成本的同时，也提高了电流采样装置的可靠性，同时也使电流采样装置的结构 相对简单化，并较好地实现了环路控制。
图1是本实用新型具体实施方式
中无桥功率因素校正电路示意图；图2是本实用新型具体实施方式
中整流二极管单元示意图；图3是本实用新型具体实施方式
中开关单元示意图；图4是本实用新型具体实施方式
中电流采样单元示意图；图5、图6是本实用新型具体实施方式
中电流采样单元的两个具体示意图；具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，本例中公开的无桥功率因素校正电路，包括交流电源AC、升压电感、 第一桥臂1、第二桥臂2、负载电路3及电流采样电路；第一桥壁1与第二桥臂2并联连接，其两端的连接点分别称为第一并联连接点a、 第二并联连接点b ；第一并联连接点a及第二并联连接点b作为输出端接入到负载电路；第一桥臂1包括串联的第一整流二极管单元11及第一开关单元12，第一整流二极 管单元11及第一开关单元12之间设有第一连接点Ml ；第二桥臂2包括串联的第二整流二极管单元21及第二开关单元22，第二整流二极 管单元21及第二开关单元22之间设有第二连接点M2 ；升压电感包括第一升压电感Ll和第二升压电感L2 ；第一升压电感Ll分别与交流电源AC的一端及第一桥壁1上第一连接点Ml电连 接；第二升压电感L2分别与交流电源AC的另一端及第二桥壁2上第二连接点M2电 连接；电流采样电路包括采样电阻Rs及采样电路单元4 ；采样电阻Rs —端接第二并联 连接点b，另一端接负载电路3的控制地端；采样电路单元4并联在采样电阻Rs两端。第一整流二极管单元11和第二整流二极管单元21的功能相同，第一整流二极管 单元11为单个二极管、或两个以上二极管并联、或一个以上二极管与RC滤波单元并联。同 理，第二整流二极管单元21也可以为单个二极管、或两个以上二极管并联、或一个以上二 极管与RC滤波单元并联。如图2所示，本例中第一整流二极管单元11和第二整流二极管 单元21均可以为一整流二极管D并联一 RC滤波单元。第一开关单元12和第二开关单元22均只是起到开关作用，可以采用本领域常见 的电子开关。比如，第一开关单元12为单个MOSFET(绝缘栅场效应管)或IGBT(绝缘栅双 极晶体管)，或多个MOSFET或IGBT并联；同理，第二开关单元22也可以为为单个MOSFET或 IGBT，或多个MOSFET或IGBT并联。本例中，如图3所示，可以采用两个场效应管Si、S2并 联的方式实现。如图1所示，负载电路3包括滤波电容Cout及与其并联的负载31。此处为本领域 技术人员所公知，不再赘述。关于电流采样电路，如图1所示，采样电路单元4采集采样电阻Rs两端的电流值， 并对其进行滤波后进行电流调节，因此，如图4所示，采样电路单元4包括滤波器41及电流 调节器42。电流调节器42包括运算放大器、第一阻容单元Zl及第二阻容单元Z2，所述第 一阻容单元Zl接在滤波器41和运算放大器的反向输入端之间，所述第二阻容单元Z2接在 运算放大器反向输入端和输出端之间。运算放大器的同向输入端输入基准比较值Iref。关于第一阻容单元Zl和第二阻容单元Z2，指的是可以为单个或多个电阻、与单个 或多个电容、以串联或者并联或者混联的方式组成的单元。比如均可以选自电阻、电阻和电 容的并联等等。[0025]比如，如图5所示，第一阻容单元Zl可以为一电阻，而第二阻容单元Z2为一电阻与一电容串联后、再与另一电阻串联。又比如，如图6所示，第一阻容单元Zl和第二阻容单元Z2都可以为为一电阻与一 电容串联后、再与另一电阻串联的形式。这些，电学领域的技术人员无需付出创造性的劳 动，此处仅作举例说明，并不拘泥于此。本例中无桥功率因数校正电路工程过程描述如下如图1所示，电感放能过程中，有电流流过采样电阻Rs，采样电阻Rs将采得的电流 信号经过滤波后与基准值Iref进行比较，实现对电流的控制，使其跟踪输入电压波形，从 而实现功率因数校正。由于采样电阻单元一端接地，采样电路单元省去了隔离电路，降低成本的同时，也 提高了电流采样装置的可靠性，同时也使电流采样装置的结构相对简单化，并较好地实现 了环路控制。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种无桥功率因素校正电路，包括交流电源(Ac)、升压电感、第一桥臂(1)、第二桥 臂O)、负载电路⑶及电流采样电路；所述第一桥壁(1)与第二桥臂( 并联连接，其两端的连接点分别称为第一并联连接 点(a)、第二并联连接点(b)；第一并联连接点(a)及第二并联连接点(b)作为输出端接入 到负载电路；第一桥臂(1)包括串联的第一整流二极管单元(11)及第一开关单元(12)，第一整流二 极管单元(11)及第一开关单元(1 之间设有第一连接点(Ml)；第二桥臂( 包括串联的第二整流二极管单元及第二开关单元(22)，第二整流二 极管单元及第二开关单元0 之间设有第二连接点(M2)；所述升压电感包括第一升压电感(Li)和第二升压电感(L2)；所述第一升压电感(Li)分别与交流电源(AC)的一端及第一桥壁(1)上第一连接点 (Ml)电连接；所述第二升压电感(U)分别与交流电源(AC)的另一端及第二桥壁( 上第二连接点 (M2)电连接；其特征在于所述电流采样电路包括采样电阻(Rs)及采样电路单元；所述采样电 阻(Rs) —端接第二并联连接点(b)，另一端接负载电路(3)的控制地端；采样电路单元⑷ 并联在采样电阻(Rs)两端。
2.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述第一整流二极管单 元为单个二极管、或两个以上二极管并联、或一个以上二极管与RC滤波单元并联。
3.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述第二整流二极管单 元为单个二极管、或两个以上二极管并联、或一个以上二极管与RC滤波单元并联。
4.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述第一整流二极管单 元及第二整流二极管单元为多个二极管相互并联。
5.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述第一开关单元为单 个MOSFET或IGBT，或多个MOSFET或IGBT并联。
6.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述第二开关单元为单 个MOSFET或IGBT，或多个MOSFET或IGBT并联。
7.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述负载电路包括滤波 电容(Cout)及与其并联的负载(31)。
8.如权利要求1所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述采样电路单元(4) 包括滤波器Gl)及电流调节器G2)。
9.如权利要求8所述的无桥功率因素校正电路，其特征在于所述电流调节器G2)包 括运算放大器、第一阻容单元(Zl)及第二阻容单元(Z2)，所述第一阻容单元(Zl)接在滤波 器Gl)和运算放大器的反向输入端之间，所述第二阻容单元、Τ )接在运算放大器反向输 入端和输出端之间。
专利摘要本实用新型提供了一种低成本、高可靠性、电路简单的无桥功率因素校正电路。其包括交流电源、升压电感、第一桥臂、第二桥臂、负载电路及电流采样电路；所述第一桥壁与第二桥臂并联连接，其两端的连接点分别称为第一并联连接点、第二并联连接点；第一并联连接点及第二并联连接点作为输出端接入到负载电路；其中，所述电流采样电路包括采样电阻及采样电路单元；所述采样电阻一端接第二并联连接点，另一端接负载电路的控制地端；采样电路单元并联在采样电阻两端。由于采样电阻单元一端接地，采样电路单元省去了隔离电路，降低成本的同时，也提高了电流采样装置的可靠性，同时也使电流采样装置的结构相对简单化，并较好地实现了环路控制。
文档编号H02M1/42GK201839199SQ20102055702
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者王志武, 王海涛, 符策健, 葛贻韦, 陈震宇 申请人:比亚迪股份有限公司