功率因数校正电路及电源的制作方法

文档序号:25945471发布日期:2021-07-20 16:36阅读:63来源:国知局
功率因数校正电路及电源的制作方法
本实用新型涉及电源领域,尤其涉及一种功率因数校正电路及电源。
背景技术
:根据国家电视行业安规要求,led电视电源只要功率大于75w,就必须使用pfc(powerfactorcorrection,功率因数校正)电路,以使电视电源的功率因数及谐波满足国家安规标准。在一般的pfc电路中,pfc输出电压需通过设置ovp(overvoltageprotection,过压保护)来防止pfc电路异常时造成后续电路器件损坏。一般的ovp主要通过调整pfc控制芯片fb脚的外围电路来实现,当输出电压超过设定保护电压时,pfc控制芯片就会停止驱动输出,这种保护一般只有静态保护功能,技术比较成熟,被广泛应用于各类pfc电路中。然而,当pfc输出电压变化较大时,会影响到电解电容的输出,从而无法很好地保护后续电路。技术实现要素:本实用新型的主要目的在于提出一种功率因数校正电路及电源,旨在解决现有技术中的ovp在pfc输出电压变化较大时,无法很好地保护后续电路的问题。为实现上述目的,本实用新型提供一种功率因数校正电路,所述电路包括输入模块、变换模块、控制模块及反馈模块,所述反馈模块包括反馈单元和过压保护单元,所述输入模块的输入端连接交流输入装置,所述输入模块的输出端连接所述变换模块的输入端,所述变换模块的控制端连接所述控制模块的输出端,所述变换模块的输出端通过所述反馈单元连接所述控制模块的反馈端,所述变换模块的输出端还通过所述过压保护单元连接所述控制模块的过压保护端,其中:所述输入模块,用于将交流输入装置输入的交流电转换为第一直流电后输出至所述变换模块;所述变换模块,用于接收所述输入模块输出的第一直流电,将接收到的直流电进行功率因数校正之后得到第二直流电,并将所述第二直流电输出至所述反馈模块;所述反馈模块,用于检测所述第二直流电的电压,并将检测到的第二直流电的电压反馈至所述控制模块;所述控制模块,用于接收所述反馈模块反馈的第二直流电的电压,并在反馈端检测到的第二直流电的电压大于预设第一电压时,执行动态电压保护,在过压保护端检测到的第二直流电的电压大于预设第二电压时,执行静态电压保护。可选地,所述输入模块包括滤波单元和整流单元,所述滤波单元的输入端连接所述交流输入装置,所述滤波单元的输出端连接所述整流单元的输入端,所述整流单元的输出端连接所述变换模块的输入端。可选地,所述整流单元包括整流桥和第五电阻;所述整流桥的交流输入装置连接所述滤波单元的输出端,所述整流桥的直流输出正极连接所述变换模块的输入端,所述整流桥的直流输出负极通过所述第五电阻连接所述控制模块的电流检测端。可选地,所述变换模块包括电感、第二二极管、开关管和电解电容;所述整流桥的直流输出正极通过所述电感分别连接所述第二二极管的正极和所述开关管的输出端,所述第二二极管的负极连接所述电解电容的正极,所述电解电容的负极接地,所述开关管的输入端接地,所述开关管的控制端连接所述控制模块的输出端;其中,所述电解电容的正极为所述变换模块的输出端。可选地,所述开关管为nmos管,所述nmos管的源极为所述开关管的输入端,所述nmos管的漏极为所述开关管的输出端,所述nmos管的栅极为所述开关管的控制端。可选地,所述变换模块还包括第三电阻、第四电阻和第三二极管;所述开关管的控制端通过所述第三电阻连接所述第三二极管的正极,所述第三二极管的负极连接所述控制模块的输出端,所述开关管的控制端还通过所述第四电阻连接所述控制模块的输出端。可选地,所述控制模块包括控制芯片和第二电容;所述控制芯片的电源端连接供电电源,所述控制芯片的输出端为所述控制模块的输出端,所述控制芯片的电流检测端为所述控制模块的电流检测端,所述控制芯片的电流检测端通过所述第二电容接地,所述控制芯片的反馈端为所述控制模块的反馈端,所述控制芯片的过压保护端为所述控制模块的电压保护端,所述控制芯片的接地端接地。可选地,所述反馈单元包括第一电阻和第六电阻;所述控制芯片的反馈端通过所述第一电阻连接所述变换模块的输出端,所述控制芯片的反馈端还通过所述第六电阻接地。可选地,所述过压保护单元包括第二电阻和第七电阻;所述控制芯片的过压保护端通过所述第二电阻连接所述变换模块的输出端,所述控制芯片的过压保护端还通过所述第七电阻接地。此外,为实现上述目的,本实用新型还提供一种电源,所述电源包括交流输入装置和功率因数校正装置,所述功率因数校正装置包括如上所述的功率因数校正电路。本实用新型提出的一种功率因数校正电路及电源,所述电路包括输入模块、变换模块、控制模块及反馈模块,所述反馈模块包括反馈单元和过压保护单元,所述输入模块的输入端连接交流输入装置,所述输入模块的输出端连接所述变换模块的输入端,所述变换模块的控制端连接所述控制模块的输出端,所述变换模块的输出端通过所述反馈单元连接所述控制模块的反馈端,所述变换模块的输出端还通过所述过压保护单元连接所述控制模块的过压保护端,其中:所述输入模块,用于将交流输入装置输入的交流电转换为第一直流电后输出至所述变换模块;所述变换模块,用于接收所述输入模块输出的第一直流电,将接收到的直流电进行功率因数校正之后得到第二直流电,并将所述第二直流电输出至所述反馈模块;所述反馈模块,用于检测所述第二直流电的电压,并将检测到的第二直流电的电压反馈至所述控制模块;所述控制模块,用于接收所述反馈模块反馈的第二直流电的电压,并在反馈端检测到的第二直流电的电压大于预设第一电压时,执行动态电压保护,在过压保护端检测到的第二直流电的电压大于预设第二电压时,执行静态电压保护。通过在过压保护端检测到的电压大于预设第二电压时,执行静态电压保护,即停止驱动输出,使得能够在pfc输出电压持续保持较高值时,保护后续电路,在反馈端检测到的电压大于预设第一电压时,执行动态电压保护,即减少导通时间,使得在pfc输出电压变化较大时,同样能够很好地保护后续电路。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型功率因数校正电路一实施例的功能模块图;图2为本实用新型功率因数校正电路应用在图1实施例中的电路结构图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。附图标号说明:标号名称标号名称100输入模块r1~r7第一电阻~第七电阻101滤波单元d1整流桥102整流单元d2第二二极管200变换模块d3第三二极管300控制模块c1电解电容400反馈模块c2第二电容410反馈单元l1电感420过压保护单元p1交流输入装置u1控制芯片q1nmos管具体实施方式应当理解,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。下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提供一种功率因数校正电路,应用于电源中,该电源可以是应用于洗衣机、微波炉以及电视机等的,请参见图1,图1为本实用新型功率因数校正电路一实施例的功能模块图。在该实施例中,所述功率因数校正电路包括输入模块100、变换模块200、控制模块300及反馈模块400,所述反馈模块400包括反馈单元410和过压保护单元420,所述输入模块100的输入端连接交流输入装置p1,所述输入模块100的输出端连接所述变换模块的输入端,所述变换模块200的控制端连接所述控制模块300的输出端,所述变换模块200的输出端通过所述反馈单元410连接所述控制模块300的反馈端,所述变换模块200的输出端还通过所述过压保护单元420连接所述控制模块300的过压保护端,其中:所述输入模块100,用于将交流输入装置p1输入的交流电转换为第一直流电后输出至所述变换模块200;所述变换模块200,用于接收所述输入模块100输出的第一直流电,将接收到的直流电进行功率因数校正之后得到第二直流电,并将所述第二直流电输出至所述反馈模块400;所述反馈模块400,用于检测所述第二直流电的电压,并将检测到的第二直流电的电压反馈至所述控制模块300;所述控制模块300,用于接收所述反馈模块400反馈的第二直流电的电压,并在反馈端检测到的第二直流电的电压大于预设第一电压时,执行动态电压保护,在过压保护端检测到的第二直流电的电压大于预设第二电压时,执行静态电压保护。本实施例中所述预设第一电压为2.5v,所述预设第二电压为控制模块300内部比较器的基准电压的1.08倍。本实施例通过在过压保护端检测到的电压大于预设第二电压时,执行静态电压保护,即停止驱动输出,使得能够在pfc输出电压持续保持较高值时,保护后续电路,在反馈端检测到的电压大于预设第一电压时,执行动态电压保护,即减少导通时间,使得在pfc输出电压变化较大时,同样能够很好地保护后续电路。进一步地,所述输入模块100包括滤波单元101和整流单元102,所述滤波单元101的输入端连接所述交流输入装置p1,所述滤波单元101的输出端连接所述整流单元102的输入端,所述整流单元102的输出端连接所述变换模块200的输入端。所述输入模块100还可以包括emi(electromagneticinterference,电磁干扰)电路,交流输出装置输入的交流电经过emi电路及滤波单元101处理之后至蒸馏单元进行整流以得到第一直流电。进一步地,所述整流单元102包括整流桥d1和第五电阻r5;所述整流桥d1的交流输入装置p1连接所述滤波单元的输出端,所述整流桥d1的直流输出正极连接所述变换模块200的输入端,所述整流桥d1的直流输出负极通过所述第五电阻r5连接所述控制模块300的电流检测端。进一步地,所述变换模块200包括电感l1、第二二极管d2、开关管和电解电容c1;所述整流桥d1的直流输出正极通过所述电感l1分别连接所述第二二极管d2的正极和所述开关管的输出端,所述第二二极管d2的负极连接所述电解电容c1的正极,所述电解电容c1的负极接地,所述开关管的输入端接地,所述开关管的控制端连接所述控制模块300的输出端;其中,所述电解电容c1的正极为所述变换模块200的输出端。所述电感l1起储能作用。进一步地,所述开关管为nmos管q1,所述nmos管q1的源极为所述开关管的输入端,所述nmos管q1的漏极为所述开关管的输出端,所述nmos管q1的栅极为所述开关管的控制端。进一步地,所述变换模块200还包括第三电阻r3、第四电阻r4和第三二极管d3;所述开关管的控制端通过所述第三电阻r3连接所述第三二极管d3的正极,所述第三二极管d3的负极连接所述控制模块300的输出端,所述开关管的控制端还通过所述第四电阻r4连接所述控制模块300的输出端。进一步地,所述控制模块300包括控制芯片u1和第二电容c2;所述控制芯片u1的电源端连接供电电源,所述控制芯片u1的输出端为所述控制模块300的输出端,所述控制芯片u1的电流检测端为所述控制模块300的电流检测端,所述控制芯片u1的电流检测端通过所述第二电容c2接地,所述控制芯片u1的反馈端为所述控制模块300的反馈端,所述控制芯片u1的过压保护端为所述控制模块300的电压保护端,所述控制芯片u1的接地端接地。进一步地,所述反馈单元410包括第一电阻r1和第六电阻r6;所述控制芯片u1的反馈端通过所述第一电阻r1连接所述变换模块200的输出端,所述控制芯片u1的反馈端还通过所述第六电阻r6接地。进一步地,所述过压保护单元包括第二电阻r2和第七电阻r7;所述控制芯片u1的过压保护端通过所述第二电阻r2连接所述变换模块200的输出端,所述控制芯片u1的过压保护端还通过所述第七电阻r7接地。需要说明的是,上述电阻与电容均为示意,在实际使用中,可以通过多个电阻或电容的串并联来得到需要的电阻值或电容值。下面结合图2进行原理说明:在正常运行时,交流输出经过滤波单元101进行滤波之后输出至整流桥d1进行整流以得到第一直流电,控制芯片u1不断控制nmos管q1的导通及关断进,第一直流电经过变换模块200输出功率因数校正后的第二直流电,反馈单元410与过压保护单元420持续检测第二直流电电压并发送至控制芯片u1;当控制芯片u1的反馈端检测到的电压大于2.5v时,控制芯片u1控制nmos管q1导通时间变小,以稳定变换模块200的输出电压,使得输出电压能稳定地供给到后续电路;当控制芯片u1的过压包括端检测到的电压大于控制芯片u1内部比较器的基准电压的1.08倍时,控制芯片u1停止输出nmos管q1的驱动信号,即nmos管q1处于关断状态,以停止升压输出;当控制芯片u1的反馈端检测到的电压小于或等于基准电压的1.04倍时,重新开始输出nmos管q1的驱动信号。本实用新型还保护一种电源,所述电源包括交流输入装置和功率因数校正装置,所述功率因数校正装置包括功率因数校正电路,该功率因数校正电路的结构可参照上述实施例,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的保护装置采用了上述功率因数校正电路的技术方案,因此该保护装置具有上述功率因数校正电路所有的有益效果。需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12
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