CN104993692B - 一种pfc电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PFC电路，通过谐波补偿电路采样PFC电路的输入电压，并进行微分后生成并输出微分信号Vx；通过过零补偿电路将PFC主电路中开关管的电流采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号，再与所述PFC控制电路采样所述开关管的电流生成的第一信号V1叠加为一个比较基值与其他信号进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号，由于过零补偿信号的作用，使得实际输入到比较电路的开关管电流信号降低，进而使得在所述PFC电路输入电压的过零附近，所述开关管的每个周期的导通时间都变短，降低了过零附近所述PFC主电路的输入电流值，大大抑制了由于电流振荡引起的EMI问题。

Description

一种PFC电路

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种PFC电路。

背景技术

传统的PFC电路包括：PFC主电路和PFC控制电路。现有技术中，为了减少开关电源对电网的高频污染，在整流桥的输入端和/或输出端通常会并联滤波电容(如图1中第一电容C1和第二电容C2)；但由于滤波电容的存在，输入电流中含有谐波分量，使总输入电流Iin的相位会超前输入电压Vin，进而使PF值降低或THD升高；现有技术为了降低THD提高PF值，通常在开关电源的PFC电路中增加谐波补偿电路，如图1所示。

然而，在谐波补偿电路作用时，在输入电压Vin的过零附近，容易使PFC电路的输入电流Iin振荡，如图2所示，造成严重的EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种PFC电路，以解决现有技术中存在的EMI问题。

一种PFC电路，应用于开关电源，所述PFC电路包括：PFC主电路、PFC控制电路、谐波补偿电路及过零补偿电路；其中：

所述过零补偿电路的输入端与所述PFC主电路中的开关管相连，用于将所述开关管的电流的采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号；

所述谐波补偿电路的输入端与所述PFC主电路的输入端相连，用于将所述PFC电路的输入电压进行微分，生成并输出微分信号Vx；

所述PFC控制电路分别与所述开关管、所述谐波补偿电路的输出端、所述PFC主电路的输入端、所述过零补偿电路的输出端以及所述PFC电路的输出端相连，用于：

接收微分信号Vx，采样所述开关管的电流生成第一信号V1，采样所述PFC电路的输入电压生成第三信号V3，及采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与微分信号Vx叠加后再与一基准信号比较，比较后输出反馈信号，所述反馈信号与第三信号V3进行乘积运算生成第二信号V2；

接收所述过零补偿信号，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值与第二信号V2进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号。

优选的，所述PFC控制电路包括：第一信号产生电路、第二信号产生电路、比较电路、反馈信号产生电路及导通控制电路；其中：

所述第一信号产生电路的第一端与所述开关管相连，所述第一端还与所述过零补偿电路的输入端相连，第二端与所述过零补偿电路的输出端及所述比较电路的一个输入端相连，用于采样并根据所述开关管的电流生成并输出第一信号V1；

所述第二信号产生电路的一个输入端与所述PFC主电路的输入端相连，用于采样所述PFC电路的输入电压并生成第三信号V3，另一输入端与所述反馈信号产生电路的输出端相连，用于接收所述反馈信号，所述第二信号产生电路将第三信号V3和所述反馈信号输入到乘法器中进行乘积运算，乘积后生成第二信号V2，所述乘法器的输出端作为所述第二信号产生电路的输出端与所述比较电路的另一输入端相连；

所述比较电路的输出端和所述导通控制电路的输出端均与所述开关管的控制端相连；所述比较电路用于当所述比较基值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

所述反馈信号产生电路的输入端与所述PFC电路的输出端及所述谐波补偿电路的输出端相连，用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与接收的微分信号Vx进行叠加，与所述基准信号比较，根据比较结果输出所述反馈信号，所述反馈信号的幅值大小体现所述PFC电路的输出电流或输出电压的采样信号与所述基准信号的差值大小。

优选的，所述过零补偿电路包括：二极管、第三电阻及第一电容；其中：

所述二极管的阳极为所述过零补偿电路的输入端；

所述二极管的阴极分别与所述第三电阻及所述第一电容的一端相连；

所述第一电容的另一端接地；

所述第三电阻的另一端为所述过零补偿电路的输出端。

优选的，所述谐波补偿电路包括：第三电容和第四电阻；其中：

所述第三电容的一端为所述谐波补偿电路的输入端；

所述第三电容的另一端和所述第四电阻的一端相连；

所述第四电阻的另一端为所述谐波补偿电路的输出端。

优选的，所述第一信号产生电路包括：第一电阻和第二电阻，其中：

所述第一电阻的一端接地，另一端与所述开关管连接，所述第一电阻与所述开关管的连接点作为第一信号产生电路的第一端，所述第一端与所述第二电阻一端相连，所述第二电阻另一端作为第一信号产生电路的第二端。

一种PFC电路，应用于开关电源，所述PFC电路包括：PFC主电路、PFC控制电路、谐波补偿电路及过零补偿电路；其中：

所述过零补偿电路的输入端与所述PFC主电路中的开关管相连，用于将所述开关管的电流的采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号；

所述谐波补偿电路的输入端与所述PFC主电路的输入端相连，用于将所述PFC电路的输入电压进行微分，生成并输出微分信号Vx；

所述PFC控制电路分别与所述开关管、所述谐波补偿电路的输出端、所述过零补偿电路的输出端以及所述PFC电路的输出端相连，用于：

接收微分信号Vx，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与微分信号Vx叠加后再与一基准信号比较，比较后输出第二信号V2；

生成锯齿波信号并作为第一信号V1输出；接收所述过零补偿信号，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值，与第二信号V2进行比较，根据比较结果生成并输出所述开关管的控制信号；

或者，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与一基准信号比较，比较后输出第二信号V2；

生成锯齿波信号并作为第一信号V1输出；接收所述过零补偿信号及微分信号Vx，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值，与微分信号Vx叠加后再与第二信号V2进行比较，根据比较结果生成并输出所述开关管的控制信号。

优选的，所述PFC控制电路包括：第一信号产生电路、第二信号产生电路、比较电路及导通控制电路；其中：

所述第一信号产生电路的输出端与所述过零补偿电路的输出端相连，连接点与所述比较电路的一个输入端相连，用于生成所述锯齿波信号并作为第一信号V1输出；

所述比较电路的输出端和所述导通控制电路的输出端均与所述开关管的控制端相连；所述比较电路用于当所述比较基值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

所述第二信号产生电路的输入端与所述PFC电路的输出端及所述谐波补偿电路的输出端相连，输出端与所述比较电路的另一输入端相连，用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与接收的微分信号Vx进行叠加，与所述基准信号比较，根据比较结果输出第二信号V2至所述比较电路。

优选的，所述PFC控制电路包括：第一信号产生电路、比较电路、第二信号产生电路及导通控制电路；其中：

所述第一信号产生电路的输出端与所述过零补偿电路的输出端及所述谐波补偿电路的输出端相连，连接点与所述比较电路的一个输入端相连，用于生成所述锯齿波信号并作为第一信号V1输出；

所述比较电路的输出端和所述导通控制电路的输出端均与所述开关管的控制端相连；所述比较电路用于当所述比较基值与微分信号Vx叠加的值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

所述第二信号产生电路的输入端与所述PFC电路的输出端相连，输出端与所述比较电路的另一输入端相连，用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与所述基准信号比较，根据比较结果输出第二信号V2。

优选的，所述第一信号产生电路包括：恒流源与第一电容；其中：

所述第一电容的一端与所述恒流源的输出端相连，连接点为所述第一信号产生电路的输出端；

所述第一电容的另一端接地。

优选的，所述过零补偿电路包括：采样电阻、第一电阻、第二电容及二极管；其中：

所述采样电阻的一端接地，另一端与所述开关管及所述二极管的阳极相连，连接点为所述过零补偿电路的输入端；

所述二极管的阴极与所述第一电阻的一端及所述第二电容的一端相连；

所述第一电阻的另一端为所述过零补偿电路的输出端；

所述第二电容的另一端接地。

优选的，所述谐波补偿电路包括：第三电容和第二电阻；其中：

所述第三电容的一端为所述谐波补偿电路的输入端；

所述第三电容的另一端和所述第二电阻的一端相连；

所述第二电阻的另一端为所述谐波补偿电路的输出端。

优选的，所述第二信号产生电路包括：差分放大器、补偿网络及第三电阻；其中：

所述第三电阻的一端与所述PFC电路的输出端相连；

所述第三电阻的另一端与所述差分放大器的反相输入端及所述谐波补偿电路的输出端相连；

所述差分放大器的同相输入端接收所述基准信号；

所述补偿网络连接于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为所述第二信号产生电路的输出端。

优选的，所述第二信号产生电路包括：差分放大器和补偿网络；其中：

所述差分放大器的反相输入端与所述PFC电路的输出端相连；

所述差分放大器的同相输入端接收所述基准信号；

所述补偿网络连接于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为所述第二信号产生电路的输出端。

本发明公开的PFC电路，通过谐波补偿电路采样PFC电路的输入电压，并进行微分后生成并输出微分信号Vx；通过过零补偿电路将PFC主电路中开关管的电流采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号，再与所述PFC控制电路采样所述开关管的电流生成的第一信号V1叠加为一个比较基值与其他信号进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号，使得所述控制信号产生变化时，采样并根据所述开关管的电流生成的第一信号V1的值降低，进而使得在所述PFC电路输入电压的过零附近，所述开关管的每个周期的导通时间都变短，降低了过零附近所述PFC主电路的输入电流值，大大抑制了由于电流振荡引起的EMI问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为现有技术公开的PFC电路结构示意图；

图2为现有技术公开的输入信号波形图；

图3为本发明实施例公开的PFC电路结构示意图；

图4为本发明另一实施例公开的另一PFC电路结构示意图；

图5为本发明另一实施例公开的另一PFC电路结构示意图；

图6为本发明另一实施例公开的另一PFC电路结构示意图；

图7为本发明另一实施例公开的另一PFC电路结构示意图；

图8为本发明另一实施例公开的另一PFC电路结构示意图；

图9为本发明另一实施例公开的另一PFC电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种PFC电路，应用于开关电源，以解决现有技术中存在的EMI问题。

具体的，如图3所示，所述PFC电路包括：PFC主电路101、PFC控制电路102、谐波补偿电路103及过零补偿电路104；其中：

过零补偿电路104的输入端与PFC主电路101中的开关管相连；

谐波补偿电路103的输入端与PFC主电路101的输入端相连；

PFC控制电路102分别与所述开关管、谐波补偿电路103的输出端、PFC主电路101的输入端、过零补偿电路104的输出端以及所述PFC电路的输出端相连。

具体的工作原理为：

过零补偿电路104将所述开关管的电流的采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号；

谐波补偿电路103将所述PFC电路的输入电压进行微分，生成并输出微分信号Vx；

PFC控制电路102接收微分信号Vx，采样所述开关管的电流生成第一信号V1，采样所述PFC电路的输入电压生成第三信号V3，及采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与微分信号Vx叠加后再一基准信号比较，比较后输出反馈信号，所述反馈信号与第三信号V3进行乘积运算生成第二信号V2；

接收所述过零补偿信号，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值与第二信号V2进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号。

本实施例公开的所述PFC电路，通过谐波补偿电路103对所述PFC电路的输入电压进行微分后生成并输出微分信号Vx；通过过零补偿电路104将PFC主电路101中开关管的电流采样信号通过峰值保持，生成并输出所述过零补偿信号，再与PFC控制电路102采样并根据所述开关管的电流生成的第一信号V1叠加为一个比较基值与其他信号进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号，由于过零补偿信号的作用，使得实际输入到比较电路的开关管电流信号降低，进而使得在所述PFC电路输入电压的过零附近，所述开关管的每个周期的导通时间都变短，降低了过零附近PFC主电路101的输入电流值，大大抑制了由于电流振荡引起的EMI问题。

优选的，如图4所示，PFC控制电路102包括：第一信号产生电路201、第二信号产生电路202、比较电路203、反馈信号产生电路205及导通控制电路204；其中：

第一信号产生电路201的第一端与所述开关管及过零补偿电路104的输入端相连，第二端与过零补偿电路104的输出端及比较电路203的一个输入端相连；

第二信号产生电路202的一个输入端与PFC主电路101的输入端相连，另一输入端与反馈信号产生电路205的输出端相连，输出端与比较电路203的另一输入端相连；

比较电路203的输出端和导通控制电路204的输出端均与所述开关管的控制端相连；

反馈信号产生电路205的输入端与所述PFC电路的输出端及谐波补偿电路103的输出端相连。

具体的工作原理为：

第一信号产生电路201用于采样并根据所述开关管的电流生成并输出第一信号V1。

反馈信号产生电路205用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并将接收的微分信号Vx进行叠加，与基准信号比较，根据比较结果输出反馈信号。

第二信号产生电路202用于采样所述PFC电路的输入电压，接收所述反馈信号，再根据采样的所述PFC电路的输入电压生成第三信号V3，并将第三信号V3和所述反馈信号输入到乘法器中进行乘积运算，乘积后生成第二信号V2。

比较电路203用于当所述比较基值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断，此时采样并根据所述开关管的电流生成的第一信号V1的值相比现有技术降低了所述过零补偿信号的具体值，进而使得在所述PFC电路输入电压的过零附近，所述开关管的每个周期的导通时间都变短，降低了过零附近PFC主电路101的输入电流值，大大抑制了由于电流振荡引起的EMI问题。

优选的，如图5所示，第一信号产生电路201包括：第一电阻R1和第二电阻R2；其中：

第一电阻R1和第二电阻R2的一端连接，连接点作为第一信号产生电路201的第一端，与过零补偿电路104的输入端和所述开关管的连接点相连；

第一电阻R1的另一端接地；

第二电阻R2的另一端为第一信号产生电路201的第二端。

优选的，如图5所示，过零补偿电路104包括：二极管D、第三电阻R3及第一电容C1；其中：

所述二极管D的阳极为过零补偿电路104的输入端；

所述二极管D的阴极分别与第三电阻R3及第一电容C1的一端相连；

第一电容C1的另一端接地；

第三电阻R3的另一端为过零补偿电路104的输出端。

优选的，如图5所示，第二信号产生电路202包括：第五电阻R5、第六电阻R6和乘法器；其中：

第五电阻R5的一端与PFC主电路101的输入端相连；

第六电阻R6的一端接地；

第五电阻R5的另一端与第六电阻R6的另一端相连，连接点与所述乘法器的一个输入端相连；

所述乘法器的另一输入端与反馈信号产生电路205的输出端相连，接收反馈信号Vf，输出端为第二信号产生电路202的输出端。

优选的，如图5所示，反馈信号产生电路205包括：差分放大器、补偿网络及第七电阻R7；其中：

第七电阻R7的一端与所述PFC电路的输出端相连，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压Io/Vo；

第七电阻R7的另一端与所述差分放大器的反相输入端及谐波补偿电路103的输出端相连；

所述差分放大器的同相输入端接收基准信号Iref/Vref；

所述补偿网络并联于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为反馈信号产生电路205的输出端。

优选的，如图5所示，谐波补偿电路103包括：第三电容C3和第四电阻R4；其中：

第三电容C3的一端为谐波补偿电路103的输入端；

第三电容C3的另一端和第四电阻R4的一端相连；

第四电阻R4的另一端为谐波补偿电路103的输出端，输出微分信号Vx。

图5所示的第一信号产生电路201的第一端，与过零补偿电路104的输入端和所述开关管的连接点相连，用于采样所述开关管的电流，与PFC主电路101中的开关管串联的第一电阻R1上的电压信号能够体现所述开关管的电流大小，相应的第一信号产生电路201输出的第一信号V1为所述开关管的电流采样信号。

谐波补偿电路103中，将输入电压信号通过RC的串联支路经过微分转换为谐波电流(即微分信号Vx)，再将谐波电流(微分信号Vx)注入到反馈信号产生电路205中。

第二信号产生电路202输出的第二信号V2为输入电压采样信号Vi与反馈信号Vf的乘积。在具体的实际应用中，输出电流或输出电压信号Io/Vo与微分信号Vx的叠加值，再与基准信号Iref/Vref比较之后，根据比较结果输出的误差放大信号为反馈信号Vf。

过零补偿电路101通过二极管D和第一电容C1的峰值保持电路，得到电流采样信号的峰值信号，并通过第三电阻R3和第一信号产生电路201中的第二电阻R2，将过零补偿电路104输出的所述过零补偿信号与第一信号V1叠加，叠加后输入到比较电路203中。当第一信号V1为所述开关管的电流采样信号时，过零补偿电路104输出的所述过零补偿信号相应的为电压信号，且与第一信号V1叠加后得到的信号为所述电流采样信号的峰值根据过零补偿电路104的输出信号变化而变化的信号。

本发明另一实施例还提供了一种PFC电路，如图3所示，所述PFC电路包括：PFC主电路101、PFC控制电路102、谐波补偿电路103及过零补偿电路104；其中：

过零补偿电路104的输入端与PFC主电路101中的开关管相连；

谐波补偿电路103的输入端与PFC主电路101的输入端相连；

PFC控制电路102分别与所述开关管、谐波补偿电路103的输出端、过零补偿电路104的输出端以及所述PFC电路的输出端相连。

具体的工作原理为：

过零补偿电路104将所述开关管的电流的采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号；

谐波补偿电路103将所述PFC电路的输入电压进行微分，生成并输出微分信号Vx；

PFC控制电路102接收微分信号Vx，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与微分信号Vx叠加后再与一基准信号比较，比较后输出第二信号V2；生成锯齿波信号并作为第一信号V1输出；接收所述过零补偿信号，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值，与第二信号V2进行比较，根据比较结果生成并输出所述开关管的控制信号；

或者，PFC控制电路102采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与一基准信号比较，比较后输出第二信号V2；生成锯齿波信号并作为第一信号V1输出；接收所述过零补偿信号及微分信号Vx，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值，与微分信号Vx叠加后再与第二信号V2进行比较，根据比较结果生成并输出所述开关管的控制信号。

本实施例公开的所述PFC电路，通过谐波补偿电路103对所述PFC电路的输入电压进行微分后生成并输出微分信号Vx；通过过零补偿电路104将PFC主电路101中开关管的电流采样信号通过峰值保持，生成并输出所述过零补偿信号，再与PFC控制电路102生成并输出的第一信号V1叠加为一个比较基值与其他信号进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号，使得所述控制信号产生变化时，采样并根据所述开关管的电流生成的第一信号V1的值降低，进而使得在所述PFC电路输入电压的过零附近，所述开关管的每个周期的导通时间都变短，降低了过零附近PFC主电路101的输入电流值，大大抑制了由于电流振荡引起的EMI问题。

优选的，如图6所示，PFC控制电路102包括：第一信号产生电路201、比较电路203、第二信号产生电路205及导通控制电路204；其中：

第一信号产生电路201的输出端与过零补偿电路104的输出端相连，连接点与比较电路203的一个输入端相连；

比较电路203的输出端和导通控制电路204的输出端均与所述开关管的控制端相连；

第二信号产生电路205的输入端与所述PFC电路的输出端及谐波补偿电路103的输出端相连，输出端与比较电路203的另一输入端相连。

具体的工作原理为：

第一信号产生电路201用于生成所述锯齿波信号并作为第一信号V1输出；

比较电路203用于当所述比较基值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

第二信号产生电路205用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与接收的微分信号Vx进行叠加，与所述基准信号比较，根据比较结果输出第二信号V2。

优选的，如图7所示，第一信号产生电路201包括：恒流源Id与第一电容C1；其中：

第一电容C1的一端与恒流源Id的输出端相连，连接点为第一信号产生电路201的输出端；

第一电容C1的另一端接地。

优选的，如图7所示，过零补偿电路104包括：采样电阻Rs、第一电阻R1、第二电容C2及二极管D；其中：

采样电阻Rs的一端接地，另一端与所述开关管及二极管D的阳极相连，连接点为过零补偿电路104的输入端；

二极管D的阴极与第一电阻R1的一端及第二电容C2的一端相连；

第一电阻R1的另一端为过零补偿电路104的输出端；

第二电容C2的另一端接地。

优选的，如图7所示，第二信号产生电路205包括：差分放大器、补偿网络及第三电阻R3；其中：

第三电阻R3的一端与所述PFC电路的输出端相连，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压Io/Vo；

第三电阻R3的另一端与所述差分放大器的反相输入端及谐波补偿电路103的输出端相连；

所述差分放大器的同相输入端接收基准信号Iref/Vref；

所述补偿网络并联于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为第二信号产生电路205的输出端。

优选的，如图7所示，谐波补偿电路103包括：第三电容C3和第二电阻R2；其中：

第三电容C3的一端为谐波补偿电路103的输入端；

第三电容C3的另一端和第二电阻R2的一端相连；

第二电阻R2的另一端为谐波补偿电路103的输出端，输出微分信号Vx。

如图7所示的第一信号产生电路201生成固定斜率的所述锯齿波信号，第二信号产生电路205输出第二信号V2。

通过采样电阻Rs采样所述开关管的电流，再通过二极管D和第二电容C2的峰值保持电路，得到电流采样信号的峰值信号，并通过第一电阻R1，将所述开关管的电流的采样信号与过零补偿电路104输出的所述过零补偿信号及第一信号产生电路201输出的第一信号V1叠加，叠加后输入到比较电路203中；所述开关管的电流的采样信号与过零补偿电路104输出的所述过零补偿信号及第一信号产生电路201输出的第一信号V1叠加后得到的信号为：锯齿波斜率根据过零补偿电路104的输出信号变化而变化的信号。

本发明另一实施例还提供了一种PFC电路，如图3所示，所述PFC电路包括：PFC主电路101、PFC控制电路102、谐波补偿电路103及过零补偿电路104；其中：

过零补偿电路104的输入端与PFC主电路101中的开关管相连；

谐波补偿电路103的输入端与PFC主电路101的输入端相连；

PFC控制电路102分别与所述开关管、谐波补偿电路103的输出端、过零补偿电路104的输出端以及所述PFC电路的输出端相连。

具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。

优选的，如图8所示，PFC控制电路102包括：第一信号产生电路201、比较电路203、第二信号产生电路205及导通控制电路204；其中：

第一信号产生电路201的输出端与过零补偿电路104的输出端及谐波补偿电路103的输出端相连，连接点与比较电路203的一个输入端相连；

比较电路203的输出端和导通控制电路204的输出端均与所述开关管的控制端相连；

第二信号产生电路205的输入端与所述PFC电路的输出端相连，输出端与比较电路203的另一输入端相连。

具体的工作原理为：

第一信号产生电路201用于生成所述锯齿波信号并作为第一信号V1输出；

比较电路203用于当所述比较基值与微分信号Vx叠加的值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

第二信号产生电路205用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与所述基准信号比较，根据比较结果输出第二信号V2。

优选的，如图9所示，第一信号产生电路201包括：恒流源Id与第一电容C1；其中：

第一电容C1的一端与恒流源Id的输出端相连，连接点为第一信号产生电路201的输出端；

第一电容C1的另一端接地。

优选的，如图9所示，过零补偿电路104包括：采样电阻Rs、第一电阻R1、第二电容C2及二极管D；其中：

采样电阻Rs的一端接地，另一端与所述开关管及二极管D的阳极相连，连接点为过零补偿电路104的输入端；

二极管D的阴极与第一电阻R1的一端及第二电容C2的一端相连；

第一电阻R1的另一端为过零补偿电路104的输出端；

第二电容C2的另一端接地。

优选的，如图9所示，谐波补偿电路103的输出端与第一信号产生电路201的输出端相连；谐波补偿电路103包括：第三电容C3和第二电阻R2；其中：

第三电容C3的一端为谐波补偿电路103的输入端；

第三电容C3的另一端和第二电阻R2的一端相连；

第二电阻R2的另一端为谐波补偿电路103的输出端，输出微分信号Vx。

优选的，如图9所示，第二信号产生电路205包括：差分放大器和补偿网络；其中：

所述差分放大器的反相输入端为与所述PFC电路的输出端相连，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压Io/Vo；

所述差分放大器的同相输入端接收基准信号Iref/Vref；

所述补偿网络并联于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为第二信号产生电路205的输出端。

如图9所示的第一信号产生电路201生成固定斜率的锯齿波信号，由第一信号产生电路201的恒流源Id和第一电容C1产生，具体的，恒流源Id为第一电容C1充电，第一电容C1上的电压信号为锯齿波信号。第二信号产生电路205输出第二信号V2。

谐波补偿电路103将采样的输入电压信号通过RC的串联支路转换为谐波电流(即微分信号Vx)，再将谐波电流(微分信号Vx)注入到第一信号产生电路201的输出端，与电流源Id一起为第一电容C1充电，得到的第一电容C1上的电压信号输入到比较电路203中。

通过采样电阻Rs采样所述开关管的电流，再通过二极管D和第二电容C2的峰值保持电路，得到电流采样信号的峰值信号，并通过第一电阻R1，将所述开关管的电流的采样信号与过零补偿电路104输出的所述过零补偿信号及第一信号产生电路201输出的第一信号V1叠加，叠加后输入到比较电路203中；所述开关管的电流的采样信号与过零补偿电路104输出的所述过零补偿信号及第一信号产生电路201输出的第一信号V1叠加后得到的信号为：锯齿波斜率根据过零补偿电路104的输出信号变化而变化的信号。

优选的，如图5、图7和图9任一所示，比较电路203为比较器；所述比较器的反相输入端与过零补偿电路104的输出端相连。

图5、图7和图9任一所示，所述比较器的目的为：当所述同相输入端接收的信号小于所述反相输入端接收的信号时，控制所述开关管关断；再由导通控制电路204在所述开关管关断之后的预设时刻控制所述开关管导通。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种PFC电路，其特征在于，应用于开关电源，所述PFC电路包括：PFC主电路、PFC控制电路、谐波补偿电路及过零补偿电路；其中：

所述过零补偿电路的输入端与所述PFC主电路中的开关管相连，用于将所述开关管的电流的采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号；

所述谐波补偿电路的输入端与所述PFC主电路的输入端相连，用于将所述PFC电路的输入电压进行微分，生成并输出微分信号Vx；

所述PFC控制电路分别与所述开关管、所述谐波补偿电路的输出端、所述PFC主电路的输入端、所述过零补偿电路的输出端以及所述PFC电路的输出端相连，用于：

接收微分信号Vx，采样所述开关管的电流生成第一信号V1，采样所述PFC电路的输入电压生成第三信号V3，及采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与微分信号Vx叠加后再与一基准信号比较，比较后输出反馈信号，所述反馈信号与第三信号V3进行乘积运算生成第二信号V2；

接收所述过零补偿信号，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值与第二信号V2进行比较，生成并输出所述开关管的控制信号。

2.根据权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC控制电路包括：第一信号产生电路、第二信号产生电路、比较电路、反馈信号产生电路及导通控制电路；其中：

所述第一信号产生电路的第一端与所述开关管相连，所述第一端还与所述过零补偿电路的输入端相连，第二端与所述过零补偿电路的输出端及所述比较电路的一个输入端相连，用于采样并根据所述开关管的电流生成并输出第一信号V1；

所述第二信号产生电路的一个输入端与所述PFC主电路的输入端相连，用于采样所述PFC电路的输入电压并生成第三信号V3，另一输入端与所述反馈信号产生电路的输出端相连，用于接收所述反馈信号，所述第二信号产生电路将第三信号V3和所述反馈信号输入到乘法器中进行乘积运算，乘积后生成第二信号V2，所述乘法器的输出端作为所述第二信号产生电路的输出端与所述比较电路的另一输入端相连；

所述比较电路的输出端和所述导通控制电路的输出端均与所述开关管的控制端相连；所述比较电路用于当所述比较基值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

所述反馈信号产生电路的输入端与所述PFC电路的输出端及所述谐波补偿电路的输出端相连，用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与接收的微分信号Vx进行叠加，与所述基准信号比较，根据比较结果输出所述反馈信号，所述反馈信号的幅值大小体现所述PFC电路的输出电流或输出电压的采样信号与所述基准信号的差值大小。

3.根据权利要求2所述的PFC电路，其特征在于，所述过零补偿电路包括：二极管、第三电阻及第一电容；其中：

所述二极管的阳极为所述过零补偿电路的输入端；

所述二极管的阴极分别与所述第三电阻及所述第一电容的一端相连；

所述第一电容的另一端接地；

所述第三电阻的另一端为所述过零补偿电路的输出端。

4.根据权利要求2所述的PFC电路，其特征在于，所述谐波补偿电路包括：第三电容和第四电阻；其中：

所述第三电容的一端为所述谐波补偿电路的输入端；

所述第三电容的另一端和所述第四电阻的一端相连；

所述第四电阻的另一端为所述谐波补偿电路的输出端。

5.根据权利要求2所述的PFC电路，其特征在于，所述第一信号产生电路包括：第一电阻和第二电阻，其中：

所述第一电阻的一端接地，另一端与所述开关管连接，所述第一电阻与所述开关管的连接点作为第一信号产生电路的第一端，所述第一端与所述第二电阻一端相连，所述第二电阻另一端作为第一信号产生电路的第二端。

6.一种PFC电路，其特征在于，应用于开关电源，所述PFC电路包括：PFC主电路、PFC控制电路、谐波补偿电路及过零补偿电路；其中：

所述过零补偿电路的输入端与所述PFC主电路中的开关管相连，用于将所述开关管的电流的采样信号通过峰值保持，生成并输出过零补偿信号；

所述谐波补偿电路的输入端与所述PFC主电路的输入端相连，用于将所述PFC电路的输入电压进行微分，生成并输出微分信号Vx；

所述PFC控制电路分别与所述开关管、所述谐波补偿电路的输出端、所述过零补偿电路的输出端以及所述PFC电路的输出端相连，用于：

接收微分信号Vx，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与微分信号Vx叠加后再与一基准信号比较，比较后输出第二信号V2；

生成锯齿波信号并作为第一信号V1输出；接收所述过零补偿信号，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值，与第二信号V2进行比较，根据比较结果生成并输出所述开关管的控制信号；

或者，采样所述PFC电路的输出电流或输出电压生成采样信号，将所述采样信号与一基准信号比较，比较后输出第二信号V2；

生成锯齿波信号并作为第一信号V1输出；接收所述过零补偿信号及微分信号Vx，将所述过零补偿信号与第一信号V1进行叠加后，作为一个比较基值，与微分信号Vx叠加后再与第二信号V2进行比较，根据比较结果生成并输出所述开关管的控制信号。

7.根据权利要求6所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC控制电路包括：第一信号产生电路、第二信号产生电路、比较电路及导通控制电路；其中：

所述第一信号产生电路的输出端与所述过零补偿电路的输出端相连，连接点与所述比较电路的一个输入端相连，用于生成所述锯齿波信号并作为第一信号V1输出；

所述比较电路的输出端和所述导通控制电路的输出端均与所述开关管的控制端相连；所述比较电路用于当所述比较基值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

所述第二信号产生电路的输入端与所述PFC电路的输出端及所述谐波补偿电路的输出端相连，输出端与所述比较电路的另一输入端相连，用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与接收的微分信号Vx进行叠加，与所述基准信号比较，根据比较结果输出第二信号V2至所述比较电路。

8.根据权利要求6所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC控制电路包括：第一信号产生电路、比较电路、第二信号产生电路及导通控制电路；其中：

所述第一信号产生电路的输出端与所述过零补偿电路的输出端及所述谐波补偿电路的输出端相连，连接点与所述比较电路的一个输入端相连，用于生成所述锯齿波信号并作为第一信号V1输出；

所述比较电路的输出端和所述导通控制电路的输出端均与所述开关管的控制端相连；所述比较电路用于当所述比较基值与微分信号Vx叠加的值大于等于第二信号V2时，控制所述开关管关断；

所述第二信号产生电路的输入端与所述PFC电路的输出端相连，输出端与所述比较电路的另一输入端相连，用于采样所述PFC电路的输出电流或输出电压，并与所述基准信号比较，根据比较结果输出第二信号V2。

9.根据权利要求7或8所述的PFC电路，其特征在于，所述第一信号产生电路包括：恒流源与第一电容；其中：

所述第一电容的一端与所述恒流源的输出端相连，连接点为所述第一信号产生电路的输出端；

所述第一电容的另一端接地。

10.根据权利要求7或8所述的PFC电路，其特征在于，所述过零补偿电路包括：采样电阻、第一电阻、第二电容及二极管；其中：

所述采样电阻的一端接地，另一端与所述开关管及所述二极管的阳极相连，连接点为所述过零补偿电路的输入端；

所述二极管的阴极与所述第一电阻的一端及所述第二电容的一端相连；

所述第一电阻的另一端为所述过零补偿电路的输出端；

所述第二电容的另一端接地。

11.根据权利要求7或8所述的PFC电路，其特征在于，所述谐波补偿电路包括：第三电容和第二电阻；其中：

所述第三电容的一端为所述谐波补偿电路的输入端；

所述第三电容的另一端和所述第二电阻的一端相连；

所述第二电阻的另一端为所述谐波补偿电路的输出端。

12.根据权利要求7所述的PFC电路，其特征在于，所述第二信号产生电路包括：差分放大器、补偿网络及第三电阻；其中：

所述第三电阻的一端与所述PFC电路的输出端相连；

所述第三电阻的另一端与所述差分放大器的反相输入端及所述谐波补偿电路的输出端相连；

所述差分放大器的同相输入端接收所述基准信号；

所述补偿网络连接于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为所述第二信号产生电路的输出端。

13.根据权利要求8所述的PFC电路，其特征在于，所述第二信号产生电路包括：差分放大器和补偿网络；其中：

所述差分放大器的反相输入端与所述PFC电路的输出端相连；

所述差分放大器的同相输入端接收所述基准信号；

所述补偿网络连接于所述差分放大器的反相输入端与输出端之间；

所述差分放大器的输出端为所述第二信号产生电路的输出端。