检测PFC功率开启关闭锁定电路以及开关电源的制作方法

本发明涉及控制电路，特别涉及一种检测pfc功率开启关闭锁定电路以及开关电源。

背景技术：

1、由于中大功率ac-dc的开关电源结构，输入电压经整流桥后电压和电流的相位产生相位差，如果直接进行变换使用会产生谐波电流对电网造成谐波压降使电网的正弦波波形变畸对电网的污染较大。所以国际电工委员会要求输出功率在75w以上的用电设备，满负载功率因数必须大于0.9的pf值，以降低谐波失真率来减少电网污染。pfc电路主要用于桥式整流后电压和电流相位差校正为电压和电流基本相位相同，当电流相位与电压完全相同时即pf=1。从而提高电源的功率因数，达到提高电能利用效率的效果，减少用电能耗和减少电网污染。pfc电路设置于桥式整流后与负载变换器之间，以校正整流后的电流波形与输入电压相位相同来提高功率因数。具体地，pfc电路设置多大功率开启和关闭就有着利弊选择，过小功率开启pfc对pf值提高改善效果不明显还会影响产品能效，所以一般选择40-60w开启pfc对电网污染较小又能满足开关电源产品能效要求。

2、在一些电网比较脆弱的地区，电压闪变现象非常频繁，市面上的pfc电路遇到这种状况，一般都会触发过流或者母线过欠压故障以进行停机保护，等故障清除后再重新启动。此外，开关电源产品在处于临界输出功率阶段时，用电设备功率处于临界变化频繁，与其连接的pfc电路也会出现频繁开启和关闭的现象，造成开关电源的pfc临界功率重复检测开启和关闭问题。需要理解的是，pfc电路的频繁重启，对于一些高功率密度电源功率管使用氮化镓（gan）材料的充电产品，随着电池电量增加而输出功率逐渐减小，所以临界功率状态是存在的，pfc电路的频繁重启会造成开关功率管驱动波形变异，进而在一段pfc临界功率产生开关噪声，严重时甚至造成损坏boost变换器的功率器件,造成产品损坏的严重后果。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种检测pfc功率开启关闭锁定电路以及开关电源，旨在解决pfc电路因功率不稳定而出现频繁开启和关闭的问题。

2、为此，本发明提出一种检测pfc功率开启关闭锁定电路，应用于开关电源，所述开关电源包括boost功率因素校正变换器，包括：

3、主功率供电系统，用于接入直流电源；

4、pfc驱动电路，与所述boost功率因素校正变换器的受控端电连接，用于控制所述boost功率因素校正变换器通/断，以对所述开关电源进行高功率因数校正；

5、pfc开关控制电路，所述pfc开关控制电路的第一输入端与主功率供电系统电连接，所述pfc开关控制电路的输出端与所述pfc驱动电路的输入端电连接，所述pfc开关控制电路的第二输入端与所述boost功率因素校正变换器的输出端电连接；

6、所述pfc开关控制电路，用于检测所述开关电源输出端的输出功率，并在检测所述开关电源输出端的输出功率达到预设定功率时，控制所述主功率供电系统接入的直流电源为所述pfc驱动电路供电，以使所述pfc驱动电路控制所述boost功率因素校正变换器通/断。

7、可选地，所述pfc开关控制电路包括：

8、支路开关电路，所述支路开关电路的输入端与主功率供电系统电连接、所述支路开关电路的输出端与所述pfc驱动电路的输入端电连接；所述支路开关电路，用于导通/断开主功率供电系统与所述pfc驱动电路之间的通路；

9、功率检测电路，与所述boost功率因素校正变换器的输出端电连接；所述功率检测电路，用于检测所述开关电源输出端的输出功率，并输出相应的功率检测信号；

10、总开关电路，所述总开关电路的第一输入端与所述boost功率因素校正变换器的输出端电连接、所述总开关电路的第二输入端与所述功率检测电路的输出端电连接以及所述总开关电路的输出端与所述支路开关电路的受控端电连接；所述总开关电路，用于根据所述功率检测信号，检测所述开关电源输出端的输出功率达到预设定功率时，导通所述boost功率因素校正变换器与所述支路开关电路之间的通路，以使所述开关电源输出端的输出功率输出至所述支路开关电路；

11、所述支路开关电路，用于在接收所述开关电源输出端的输出功率时，导通主功率供电系统与所述pfc驱动电路之间的通路，以使主功率供电系统的直流电源输出至所述pfc驱动电路。

12、可选地，所述总开关电路包括开关晶闸管，所述支路开关电路包括第二mos管和第一mos管；其中，所述开关晶闸管具有门极、阳极和阴极；

13、所述第二mos管的受控端与所述开关晶闸管的负极连接，所述第二mos管的输入端与主功率供电系统连接，所述第二mos管的输出端与所述开关晶闸管的门极连接；所述第一mos管的受控端与所述第二mos管的输出端连接，所述第一mos管的输入端与主功率供电系统连接，所述第一mos管的输出端与所述pfc驱动电路的输入端连接。

14、可选地，所述功率检测电路包括第七电阻和第十电阻；

15、所述第十电阻的第一端与所述boost功率因素校正变换器连接，所述第十电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接，且相互连接点与所述总开关电路的控制端连接；所述第七电阻的第二端与所述总开关电路的输入端连接。

16、可选地，所述pec驱动电路包括pfc驱动芯片，具有输入脚和控制脚；

17、所述pfc驱动芯片的输入脚与所述支路开关电路的输出端连接，所述pfc驱动芯片的控制脚与所述boost功率因素校正变换器的受控端连接。

18、可选地，所述检测pfc功率开启关闭锁定电路还包括：

19、倍压整流电路，与所述boost功率因素校正变换器的输出端和所述功率检测电路的输入端连接，用于将所述开关电源输出端的输出功率进行倍压整流后输出至所述功率检测电路。

20、可选地，所述检测pfc功率开启关闭锁定电路还包括：

21、耦合电路，设置于所述倍压整流电路的输出端和所述功率检测电路的输入端之间，用于将所述倍压整流电路输出的电压进行耦合后输出至所述功率检测电路。

22、可选地，所述倍压整流电路包括第四二极管和第五二极管；

23、所述第四二极管的正极与所述第五二极管的负极连接，其相互连接点与所述boost功率因素校正变换器的输出端连接，所述第四二极管的负极与所述第五二极管的正极连接，且相互连接点与所述功率检测电路的输入端连接。

24、可选地，所述耦合电路包括第四电容；

25、所述第四电容的第一端连接于所述倍压整流电路的输出端和所述功率检测电路的输入端之间，所述第四电容的第二端接地连接。

26、本发明提出一种检测pfc功率开启关闭锁定电路，应用于开关电源，开关电源包括boost功率因素校正变换器实现功率因素矫正和主功率变换器实现所需求的电源供应参数，检测pfc功率开启关闭锁定电路包括pfc驱动电路和pfc开关控制电路。其中，pfc开关控制电路用于在pfc开关控制电路检测到开关电源输出端的输出功率达到预设定功率时，开启主功率供电系统与pfc驱动电路之间的通路，以使pfc驱动电路芯片接收到供电时开始工作，并控制boost变换器工作，以对开关电源进行高功率因数校正。本发明通过pfc开关控制电路控制pfc驱动电路锁定在开启状态或关闭状态并在一定功率范围锁定，避免了由于输出功率变化不稳定而出现频繁开启和关闭的现象。