一种电源的功率因素控制系统及电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电源的功率因素控制系统及电源，包括：功率开关控制模块、功率因素控制模块、光耦模块、高频隔离变压模块、整流滤波模块和环路反馈控制模块；所述功率开关控制模块依次通过功率因素控制模块、光耦模块和环路反馈控制模块连接所述电源的输出端；所述功率开关控制模块还依次通过高频隔离变压模块和整流滤波模块连接所述电源的输出端，其中，还包括：环路增益补偿模块；所述光耦模块通过环路增益补偿模块连接所述电源的输出端；通过所述环路增益补偿模块来调节所述环路反馈控制模块的增益带宽，大大的提高了前级功率因数值，降低了电流谐波值，降低了输出电压的误差。
【专利说明】—种电源的功率因素控制系统及电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种电源的功率因素控制系统及电源。
【背景技术】
[0002]目前，传统的电源功率因数控制系统包括功率开关控制电路、功率因素控制器、光耦、高频隔离变压器、整流滤波电路和环路反馈控制电路；所述功率控制开关电路依次通过功率因素控制器、光耦和环路反馈控制电路连接所述电源的输出端；所述功率开关控制电路还依次通过高频隔离变压器和整流滤波电路连接所述电源的输出端；所述电源的输出端连接负载，从而为负载供电。
[0003]在现有的电源功率因数控制系统中，为了提高功率因数值，在最高输入电压时不得不把环路反馈控制电路的增益带宽控制在20HZ内，导致在低压输入时增益带宽非常窄，输出电压误差非常大，只能做到10%，导致谐波电流值较高。
[0004]因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电源的功率因素控制系统及电源，旨在解决现有的电源功率因素控制系统中输出电压误差大、谐波电流值高的问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0007]一种电源的功率因素控制系统，包括功率开关控制模块、功率因素控制模块、光耦模块、高频隔离变压模块、整流滤波模块和环路反馈控制模块；所述功率开关控制模块依次通过功率因素控制模块、光耦模块和环路反馈控制模块连接所述电源的输出端；所述功率开关控制模块还依次通过高频隔离变压模块和整流滤波模块连接所述电源的输出端，其中，还包括:
[0008]用于调节所述环路反馈控制模块的增益带宽的环路增益补偿模块；所述光耦模块通过环路增益补偿模块连接所述电源的输出端。
[0009]所述的电源的功率因素控制系统，其中，所述环路增益补偿模块包括:第一电阻、电容、发光二极管、第二电阻、三极管、第三电阻和第四电阻；
[0010]所述发光二极管的阳极通过第一电阻连接电压端；所述电压端还通过电容接地；所述发光二极管的阴极通过第二电阻连接三极管的集电极；所述三极管的发射极通过第三电阻连接三极管的基极，所述三极管的发射极还接地；所述三极管的基极还通过第四电阻连接所述电源的输出端。
[0011]所述的电源的功率因素控制系统，其中，所述环路增益补偿模块还包括稳压单元；所述第四电阻通过所述稳压单元连接所述电源的输出端。
[0012]所述的电源的功率因素控制系统，其中，所述稳压单元包括第一稳压二极管和第二稳压二极管；所述第四电阻依次通过第一稳压二极管和第二稳压二极管连接所述电源的输出端。
[0013]所述的电源的功率因素控制系统，其中，所述三极管为NPN三极管。
[0014]所述的电源的功率因素控制系统，其中，所述电压端的电压为27V。
[0015]一种电源，其中，采用了上述的电源的功率因素控制系统。
[0016]相较于现有技术，本实用新型提供的一种电源的功率因素控制系统及电源，所述电源的功率因素控制系统由于采用了包括:功率开关控制模块、功率因素控制模块、光耦模块、高频隔离变压模块、整流滤波模块和环路反馈控制模块；所述功率开关控制模块依次通过功率因素控制模块、光耦模块和环路反馈控制模块连接所述电源的输出端；所述功率开关控制模块还依次通过高频隔离变压模块和整流滤波模块连接所述电源的输出端，其中，还包括:用于调节所述环路反馈控制模块的增益带宽的环路增益补偿模块；所述光耦模块通过环路增益补偿模块连接所述电源的输出端；通过增加环路增益补偿模块来调节所述环路反馈控制模块的增益带宽，可将环路反馈控制模块的带宽控制在20HZ内，大大的提高了前级功率因数值，降低了电流谐波值，同时改善了环路动态响应；降低了输出电压的误差，优化了负载的供电质量，降低了成本，可以批量生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型电源的功率因素控制系统较佳实施例的结构框图。
[0018]图2为本实用新型电源的功率因素控制系统中环路增益补偿模块的应用实施例的电路不意图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型提供一种电源的功率因素控制系统及电源，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]请参阅图1，图1为本实用新型电源的功率因素控制系统较佳实施例的结构框图。如图所示，本实用新型提供的电源的功率因素控制系统，包括:包括功率开关控制模块110、功率因素控制模块120、光耦模块130、环路反馈控制模块140、高频隔离变压模块160和整流滤波模块170 ;所述功率开关控制模块110依次通过功率因素控制模块120、光耦模块130和环路反馈控制模块140连接所述电源的输出端150 ;所述功率开关控制模块110还依次通过高频隔离变压模块160和整流滤波模块170连接所述电源的输出端150，其中，还包括:用于调节所述环路反馈控制模块140的增益带宽的环路增益补偿模块180 ;所述光耦模块130通过环路增益补偿模块180连接所述电源的输出端150。
[0021]具体来说，所述功率开关控制模块110、功率因素控制模块120、光耦模块130、环路反馈控制模块140、高频隔离变压模块160和整流滤波模块170为现有的PFC (PowerFactor Correction,功率因数校正)控制系统的电路。所述电源的输出端150用于连接负载，从而给负载供电。本实用新型的改进点在于，在现有的电源功率因素控制系统中增加了一个用于调节所述环路反馈控制模块140的增益带宽的环路增益补偿模块180，通过所述环路增益补偿模块180可以将环路反馈控制模块140的带宽控制在20HZ内，大大的提高了前级功率因数值，降低了电流谐波值，同时改善了环路动态响应。在本实用新型提供的电源功率因素控制系统中，所述环路增益补偿模块180和环路反馈控制模块140并联接入原有的电路中，从而调节环路反馈控制模块140的增益带宽，在增加环路增益补偿模块180后，可以将输出电压做到5%，同时大大的改善了 PFC控制系统的PF值、谐波电流和动态响应；降低了输出电压的误差，优化了负载的供电质量，降低了成本，可以批量生产。
[0022]请参阅图2，图2为本实用新型电源的功率因素控制系统中环路增益补偿模块的应用实施例的电路示意图，如图2所示，在实际应用时，所述环路增益补偿模块180包括:第一电阻R50、电容C14、发光二极管U1、第二电阻R41、三极管Q3、第三电阻R40和第四电阻R6 ；
[0023]所述发光二极管Ul的阳极通过第一电阻R50连接电压端VCC ;所述电压端VCC还通过电容C14接地；所述发光二极管Ul的阴极通过第二电阻R41连接三极管Q3的集电极；所述三极管Q3的发射极通过第三电阻R40连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极还接地；所述三极管Q3的基极还通过第四电阻R6连接所述电源的输出端Vout (也就是图1所示的150)。具体来说，所述电压端VCC为电路中用于提供电压的端口，此乃现有技术，在本实用新型中，其电压为27V。所述第一电阻R50和电容C14组成RC滤波电路对电压端VCC的电压进行滤波。然后经过发光二极管Ul和第二电阻R41后进入三极管Q3，通过三极管Q3进行相应的放大作用。最后通过第四电阻R6发送到电源的输出端Vout。在实际应用时，所述三极管Q3为NPN三极管。当然也可以用PNP三极管等等。所述发光二极管Ul的阴极还连接所述环路反馈控制模块140，所述三极管Q3的发射极还连接所述环路反馈控制模块140。
[0024]进一步地，所述环路增益补偿模块180还包括稳压单元；；所述第四电阻R6通过所述稳压单元连接所述电源的输出端Vout。所述稳压单元用于对输出到电源的输出端150的电压进行稳压。
[0025]在实际应用时，所述稳压单元包括第一稳压二极管ZD4和第二稳压二极管ZD5 ;所述第四电阻R6依次通过第一稳压二极管ZD4和第二稳压二极管ZD5连接所述电源的输出端Vout。具体来说，所述第一稳压二极管ZD4的阳极连接第四电阻R6，阴极连接第二稳压二极管ZD5的阳极，所述第二稳压二极管ZD5的阴极连接所述电源的输出端Vout，从而对最后输出到负载的电压起到稳压的作用。在本实用新型中，所述电源的输出端Vout的电压为49V。
[0026]现有技术为了提高功率因数值，在最高输入电压时不得不把环路反馈控制电路的增益带宽控制在20HZ内，导致在低压输入时增益带宽非常窄，电路反应时间过慢，输出电压漂高，误差非常大，只能做到10%;而本发明提供的电源的功率因素控制系统，通过增加环路增益补偿电路，利用稳压二极管的快速反向导通时间，可以将输出电压做到5%，同时大大的改善了 PFC控制系统的PF值、谐波电流和动态响应。
[0027]基于上述的电源的功率因素控制系统，本实用新型还提供了一种电源，其中，采用了上述的电源的功率因素控制系统。
[0028]综上所述，本实用新型提供的一种电源的功率因素控制系统及电源，所述电源的功率因素控制系统包括:功率开关控制模块、功率因素控制模块、光耦模块、高频隔离变压模块、整流滤波模块和环路反馈控制模块；所述功率开关控制模块依次通过功率因素控制模块、光耦模块和环路反馈控制模块连接所述电源的输出端；所述功率开关控制模块还依次通过高频隔离变压模块和整流滤波模块连接所述电源的输出端，其中，还包括:用于调节所述环路反馈控制模块的增益带宽的环路增益补偿模块；所述光耦模块通过环路增益补偿模块连接所述电源的输出端；通过增加环路增益补偿模块来调节所述环路反馈控制模块的增益带宽，可将环路反馈控制模块的带宽控制在20HZ内，大大的提高了前级功率因数值，降低了电流谐波值，同时改善了环路动态响应；降低了输出电压的误差，优化了负载的供电质量，降低了成本，可以批量生产。
[0029] 可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种电源的功率因素控制系统，包括功率开关控制模块、功率因素控制模块、光耦模块、高频隔离变压模块、整流滤波模块和环路反馈控制模块；所述功率开关控制模块依次通过功率因素控制模块、光耦模块和环路反馈控制模块连接所述电源的输出端；所述功率开关控制模块还依次通过高频隔离变压模块和整流滤波模块连接所述电源的输出端，其特征在于，还包括: 用于调节所述环路反馈控制模块的增益带宽的环路增益补偿模块；所述光耦模块通过环路增益补偿模块连接所述电源的输出端。
2.根据权利要求1所述的电源的功率因素控制系统，其特征在于，所述环路增益补偿模块包括:第一电阻、电容、发光二极管、第二电阻、三极管、第三电阻和第四电阻； 所述发光二极管的阳极通过第一电阻连接电压端；所述电压端还通过电容接地；所述发光二极管的阴极通过第二电阻连接三极管的集电极；所述三极管的发射极通过第三电阻连接三极管的基极，所述三极管的发射极还接地；所述三极管的基极还通过第四电阻连接所述电源的输出端。
3.根据权利要求2所述的电源的功率因素控制系统，其特征在于，所述环路增益补偿模块还包括稳压单元；所述第四电阻通过所述稳压单元连接所述电源的输出端。
4.根据权利要求3所述的电源的功率因素控制系统，其特征在于，所述稳压单元包括第一稳压二极管和第二稳压二极管；所述第四电阻依次通过第一稳压二极管和第二稳压二极管连接所述电源的输出端。
5.根据权利要求 2所述的电源的功率因素控制系统，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。
6.根据权利要求2所述的电源的功率因素控制系统，其特征在于，所述电压端的电压为 27V。
7.一种电源，其特征在于，采用了如权利要求1~6任意一项所述的电源的功率因素控制系统。
【文档编号】H02M1/42GK203775024SQ201420071356
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】刘建飞, 周大红, 谢春华 申请人:深圳市京泉华科技股份有限公司