一种功率因数校正电路及移动电源的制作方法

本实用新型特别涉及一种功率因数校正电路及移动电源。

背景技术：

移动电源应用极为广泛，可以用于为手机等电子产品充电；部分移动电源用于启动汽车的启动电源，在用作启动电源时，若此时的储能模块主体为超级电容，则为储能模块充电时，负载基本上为容性负载，于是在充电过程中，功率因数较低，容易对电网造成较为严重的谐波污染，因此，有必要对移动电源的充电电路部分进行功率因数校正。

因此，有必要设计一种功率因数校正电路及具有该移动电源。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种功率因数校正电路及移动电源，该功率因数校正电路及移动电源能有效校正功率因数，避免为电网造成严重的谐波污染。

实用新型的技术解决方案如下：

一种功率因数校正电路及移动电源，包括PFC芯片，所述的PFC芯片为功率因数校正芯片；

功率因数校正电路的输入端包括全波整流电压输入端RECT-AC和电流检测信号端PFC-CS；

功率因数校正电路的输出端包括PWM信号输出端PFC-DRIVE。

所述的PFC芯片采用L4981芯片；

全波整流电压输入端RECT-AC经依次串联的电阻Rd和R70接地；电阻Rd和R70的连接点接L4981芯片的VRMS端；

电流检测信号端PFC-CS经电阻R72接L4981芯片的I-PK端；

电流检测信号端PFC-CS经电阻R73接L4981芯片的MI-OUT端；

L4981芯片的GATE端为PWM信号输出端PFC-DRIVE。

移动电源上设有用于连接市电的市电接口；市电接口的L端(火线端)接二极管D53的正极；市电接口的L端(零线端)(通过电感L8)接二极管D1的正极；二极管D53的负极与D1的负极相连，二极管D53的负极即为全波整流电压输入端RECT-AC，RECT-AC电压值为输入电压的峰值，一般为输入电压有效值乘以根号2，对于220V市电，RECT-AC约为308V。

市电接口与单相整流桥相连。

单相整流桥采用GBJ25M器件。

GBJ25M器件的4脚经测量电阻R1接地，GBJ25M器件的4脚即电流检测信号端PFC-CS。

测量电阻R1的阻值为0.04欧姆。

PWM信号输出端PFC-DRIVE接MOSFET驱动器；PWM信号输出端PFC-DRIVE通过MOSFET驱动器驱动MOS管Q2和Q3以及三极管Q4和Q5。

所述的MOSFET驱动器为IXDN604SIA芯片。

MOS管Q2和Q3采用IPA60R099C6；三极管Q4和Q5采用FSB749。

一种移动电源，包括所述的功率因数校正电路。

有益效果：

本实用新型的功率因数校正电路，采用PFC芯片为核心芯片实现功率因数校正，通过升压(升压到380-400V左右)以及PWM控制实现功率因数的校正，实际应用表明，本实用新型的功率因数校正电路校正效果好，运行稳定，适合推广实施。

具有这种功率因数校正电路的移动电源，在充电时不会为电网造成污染，具有显著的社会效益。

附图说明

图1为功率因数校正电路的主电路原理图；

图2为移动电源交流输入处理电路的原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于一下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1-2，一种功率因数校正电路，包括PFC芯片，所述的PFC芯片为功率因数校正芯片；

功率因数校正电路的输入端包括全波整流电压输入端RECT-AC和电流检测信号端PFC-CS；

功率因数校正电路的输出端包括PWM信号输出端PFC-DRIVE。

所述的PFC芯片采用L4981芯片；

全波整流电压输入端RECT-AC经依次串联的电阻Rd和R70接地；电阻Rd和R70的连接点接L4981芯片的VRMS端；Rd由R104，R52和R53串联而成。

电流检测信号端PFC-CS经电阻R72接L4981芯片的I-PK端；

电流检测信号端PFC-CS经电阻R73接L4981芯片的MI-OUT端；

L4981芯片的GATE端为PWM信号输出端PFC-DRIVE。

移动电源上设有用于连接市电的市电接口；市电接口的L端(火线端)通过电感L9以及L8接二极管D53的正极；市电接口的L端(零线端)通过电感L8接二极管D1的正极；二极管D53的负极与D1的负极相连，二极管D53的负极即为全波整流电压输入端RECT-AC。

市电接口与单相整流桥相连。

单相整流桥采用GBJ25M器件。

GBJ25M器件的4脚经测量电阻R1接地，GBJ25M器件的4脚即电流检测信号端PFC-CS。

测量电阻R1的阻值为0.04欧姆。

PWM信号输出端PFC-DRIVE接MOSFET驱动器；PWM信号输出端PFC-DRIVE通过MOSFET驱动器驱动MOS管Q2和Q3以及三极管Q4和Q5。

所述的MOSFET驱动器为IXDN604SIA芯片，具体为4安培双低侧超快MOSFET驱动器。

MOS管Q2和Q3采用IPA60R099C6；三极管Q4和Q5采用FSB749。

VCP为恒定的直流电压，大于2.5V,一般为2.5-12V之间。

一种用于移动电源的交流输入电源处理电路包括市电接口、单相整流桥和电阻投切电路；

市电接口包括L端和N端；市电接口接单相整流桥的交流侧；单相整流桥的直流侧的第一端(正输出端)通过电阻投切电路接交流输入电源处理电路输出端(对应标号为400V)；单相整流桥的直流侧的第二端接地；

所述的电阻投切电路为基于继电器的电阻投切电路。

所述的电阻投切电路包括电阻R36、继电器K1和NPN型的三极管Q1；

继电器K1包括一个线圈和一个常开开关；

该线圈的第一端接直流电源VCP；该线圈的另一端接三极管Q1的c极；三极管Q1的b极经电阻R11接控制端RLY-CONTROL，该控制端来自MCU；三极管Q1的e极接地；三极管Q1的b极和e极之前跨接有电阻R14；

该常开开关与电阻R36并联；

电阻R36的第一端接单相整流桥的直流侧的第一端；电阻R36的第二端经二极管D9接交流输入电源处理电路输出端。

电阻R36的第二端与二极管D9之间依次串接有电感L1和L4。

单相整流桥的直流侧的第二端经测量电阻R1接地。

市电接口的L端和N端之间接有压敏电阻支路；压敏电阻支路由压敏电阻RV6和RV1串联而成。

单相整流桥的交流侧并联有压敏电阻RV7。

所述的用于移动电源的交流输入电源处理电路还包括MOSFET驱动电路；

MOSFET驱动电路包括MOSFET驱动器、MOS管Q3以及三极管Q5；MOS管为N沟道MOS管，三极管为PNP型三极管；

MOSFET驱动器的输入端经电阻R7接PWM信号输出端PFC-DRIVE；PWM信号输出端PFC-DRIVE来自PFC电路；

MOSFET驱动器的输出端经电阻R21接MOS管Q3的G极；MOS管Q3的D极接二极管D9的正极；MOS管Q3的S极接地；MOS管Q3的G极和S极之间跨接有电阻R12；

MOS管Q3的G极和S极分别接三极管Q5的e极和c极；三极管Q5的b极接MOSFET驱动器的输出端。所述的MOSFET驱动电路为并联的2个，第2个包括Q2和Q4；作为冗余设计。

一种移动电源，包括所述的功率因数校正电路，还包括基于超级电容的储能模块，以及具有应急启动电路，可以作为汽车的应急启动电源。