功率因数校正器、功率因数校正电路和电源设备的制作方法

本技术涉及电源转换，具体涉及一种功率因数校正器、功率因数校正电路和电源设备。

背景技术：

1、现有技术中，大功率应用需要有功率因数的要求，比如2016年8月10日起，根据iec61000-3-2等标准的要求，功率大于75w的电源应用需要增加功率因数校正(pfc)，低于75w则无此要求。常用的电源电路实现功率因数校正功能以及获得恒定的输出电信号，比如电源电路采用功率因数校正电路，输出相对稳定的直流电压后；后级电源电路采用直流-直流电源电路实现恒定无频闪的输出电压或输出电流。

2、现有技术中的功率因数校正电路中，与交流电压源耦接的二极管整流桥的功耗也是不得不考虑的现实问题。

技术实现思路

1、第一方面

2、本实用新型提供了一种功率因数校正器，与交流电压源和输出电容耦接，所述功率因数校正器包括：

3、第一反激变换器，输入端接收所述交流电压源的第一端作为输入电压正极，交流电压源的第二端作为输入电压负极，输出端与输出电容耦接；

4、第二反激变换器，输入端接收所述交流电压源的第二端作为输入电压正极，交流电压源的第一端作为输入电压负极，输出端与输出电容耦接；

5、第一反激变换器至少包括第一变压器，第一整流模块，第一功率开关，第二功率开关和第三功率开关；

6、第二反激变换器至少包括第二变压器，第二整流模块，第一功率开关，第二功率开关和第四功率开关。

7、优选的，所述功率因数校正器还包括控制模块；

8、所述第一变压器的第1端与交流电压源的第一端耦接，第一变压器的第2端与第一功率开关的第一端耦接，第一变压器的第3端与第一整流模块的第一端耦接，第一整流模块的第二端与输出电容的正极板耦接，第三功率开关耦接在交流电压源的第二端与第一功率开关的第二端之间；

9、所述第二变压器的第1端与交流电压源的第二端耦接，第二变压器的第2端与第二功率开关的第一端耦接，第二变压器的第3端与第二整流模块的第一端耦接，第二整流模块的第二端与输出电容的正极板耦接，第四功率开关耦接在交流电压源的第一端与第二功率开关的第二端之间，输出电容的负极板耦接第一变压器的第4端和第二变压器的第4端，输出电容上产生输出电压；

10、所述控制模块耦接所述第一功率开关的控制端，第二功率开关的控制端，第三功率开关的控制端和第四功率开关的控制端；

11、功率因数校正器通过所述控制模块控制第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关和第四功率开关的导通和截止，实现交流电压源的电压和电流的同相位变化，进而实现功率因数校正。

12、优选的，所述功率因数校正器还包括第一检测电阻和第二检测电阻；

13、第一检测电阻耦接在第一功率开关的第二端与地之间，用于检测流过第一功率开关的电流并产生第一检测信号；第二检测电阻耦接在第二功率开关的第二端与地之间，用于检测流过第二功率开关的电流并产生第二检测信号；所述控制模块耦接第一检测信号和第二检测信号，并依据所述检测信号控制第一功率开关和第二功率开关的导通或截止；

14、所述第一整流模块和第二整流模块为二极管，或所述第一整流模块和第二整流模块为金属氧化物半导体场效应晶体管。

15、第二方面

16、本实用新型还提供了一种功率因数校正电路，与交流电压源和输出电容耦接，包括：

17、第一反激变换器，输入端接收所述交流电压源的第一端作为输入电压正极，交流电压源的第二端作为输入电压负极，输出端与输出电容耦接，所述第一反激变换器包括第一变压器；

18、第二反激变换器，输入端接收所述交流电压源的第二端作为输入电压正极，交流电压源的第一端作为输入电压负极，输出端与输出电容耦接，所述第二反激变换器包括第二变压器；

19、在交流电压源的第一半周期内，在第一工作状态时，第一路径接收交流电压源的第一半周期的电压对所述第一变压器进行储能，流过所述第一变压器的第一电流上升；在第二工作状态时，所述第一变压器通过第二路径释放能量至所述输出电容，以在所述输出电容上产生输出电压，并且，所述第一电流下降；在交流电压源的第二半周期内，在第三工作状态时，第三路径接收交流电压源的第二半周期的电压对所述第二变压器进行储能，流过所述第二变压器的第二电流上升；在第四工作状态时，所述第二变压器通过第四路径释放能量至所述输出电容，以在所述输出电容上产生所述输出电压，并且，所述第二电流下降。

20、优选的，所述功率因数校正电路包括第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关和第四功率开关；

21、在交流电压源的第一半周期的第一工作状态时，所述第一功率开关处于导通状态，第二功率开关处于导通状态，第三功率开关处于导通状态，第四功率开关处于截止状态，第一工作状态的第一电流流过交流电压源，第一变压器，第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关和第二变压器；

22、在交流电压源的第一半周期的第二工作状态时，所述第一功率开关处于截止状态，第二功率开关和第三功率开关至少有一个处于导通状态，第四功率开关处于截止状态，第二工作状态的第一电流流过第一变压器，第一整流模块和输出电容；

23、在交流电压源的第二半周期的第三工作状态时，所述第一功率开关处于导通状态，第二功率开关处于导通状态，第三功率开关处于截止状态，第四功率开关处于导通状态，第三工作状态的第二电流流过交流电压源，第二变压器，第二功率开关，第一功率开关，第四功率开关和第一变压器；

24、在交流电压源的第二半周期的第四工作状态时，所述第一功率开关和第四功率开关至少有一个处于导通状态，第三功率开关处于截止状态，第二功率开关处于截止状态，第四工作状态的第二电流流过第二变压器，第二整流模块和输出电容。

25、优选的，在第一工作状态和第二工作状态时，第一电流流过的第一路径和第二路径，除交流电压源以外的元器件组成第一反激变换器；

26、在第三工作状态和第四工作状态时，第二电流流过的第三路径和第四路径，除交流电压源以外的元器件组成第二反激变换器。

27、优选的，所述功率因数校正电路包括控制模块；

28、所述第一反激变换器还包括串联在第一功率开关的第二端与地之间的第一检测电阻，用于检测第一电流并产生第一检测信号；

29、所述第二反激变换器还包括串联在第二功率开关的第二端与地之间的第二检测电阻，用于检测第二电流并产生第二检测信号；

30、控制模块，耦接第一检测信号和第二检测信号，用以根据接收到的所述检测信号产生第一控制信号来驱动所述第一功率开关导通或截止，产生第二控制信号来驱动所述第二功率开关导通或截止。

31、优选的，所述功率因数校正电路还包括控制芯片、第一整流模块和第二整流模块；

32、所述第一整流模块和第二整流模块为二极管，或为金属氧化物半导体场效应晶体管；

33、所述控制芯片集成了所述控制模块；所述控制芯片结合第一变压器、第二变压器、第一整流模块和第二整流模块实现交流电压源的输入电压和输入电流的同相位变化，进而实现功率因数校正。

34、优选的，所述第三功率开关和第四功率开关部分或全部为二极管。

35、第三方面

36、本实用新型实施例提供了一种电源设备，包括第一方面任一项所述的功率因数校正器或第二方面任一项所述的功率因数校正电路。

37、本实用新型具有以下优点：

38、基于本实用新型的一种功率因数校正器，去掉了与交流电压源耦接的二极管整流桥，提高了效率和性能。