CN201029219Y - 一种无源功率因数校正电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无源功率因数校正电路，它包括二极管整流桥、电感器(LP)、电解电容(CP)，其特征在于：所述电感器(LP)串联在所述二极管整流桥输出端正极之后的回路中；所述电解电容(CP)并联在所述二极管整流桥输出端正极和负极之间。本实用新型的优点是：可大大减小电感器的体积，降低电感器的成本，且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无源(passive)功率因数校正(power factorcorrect)电路(简称PFC电路)，具体地说，本实用新型涉及一种电感式无源功率因数校正电路。
背景技术
在电脑、电冰箱、影印机、音像设备和其他仪器及某些家电(如电视机等)产品中，为了减轻其体积和重量，通常都抛开传统的工频电源变压器，而采用开关电源变压器。在开关电源中，为了改善功率因数和降低EMI，通常采用有源式(Active)功率因数校正和无源式(passive)功率因数校正。
有源式功率因数校正方案，电路元件多，可靠性低，成本高，且对400W以上大功率开关电源，校正电路更复杂，可靠性更低，价格更高。而无源式功率因数校正方案，一般只需采用几个电阻器、电容器、二极管和电感器，这些无源元件，或只用一个电感器加一个电容器，就可把功率因数提高，并把干扰谐波降到允许的限值；且不受开关电源功率容量的限制，从几十瓦到几个千瓦，均可采用无源式功率因数校正方案进行校正。
如图1所示，目前，在开关电源中，一般无源式功率因数校正方案多采用电感器Lp加一个小电容器Cp，串接在开关电源中桥式整流器(整流模组)输入端。电感器Lp一般是用带气隙的硅钢铁心和漆包线绕制而成。这种无源功率因数校正方案，技术简单、可靠。但当要校正的开关电源功率增大时，所需校正电感器Lp的体积和重量均变得笨重了，当然，成本也增加了。
发明内容
鉴于上述原因，本实用新型的目的在于提供一种可以降低电感器的体积、重量，也降低其成本，且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求的电感式无源功率因数校正电路。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种无源功率因数校正电路，它包括二极管整流桥、电感器(LP)、电解电容(CP)，其特征在于：
紧跟在所述二极管整流桥输出正极之后，串接电感器LP。紧跟在所述二极管整流桥输出之后的正极和负极之间，并接一电解电容器CP。
另外，本实用新型还在所述电解电容器(CP)的旁边并接有一个聚酯薄膜电容器(CF)。
由于本实用新型将电感器(LP)串联在所述二极管整流桥输出端之后的回路中；将电解电容(CP)并联在所述二极管整流桥输出端正极和负极之间，所以，本实用新型所选用的电感器材料成本可降低15％-20％，体积可大大减小。且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为传统的无源式功率因数校正电路中校正电感LP及电容CP的接线位置关系图；
图2为应用于一般开关电源中的桥式整流电容滤波电路；
图3为本实用新型无源功率因数校正电路中校正电感LP及电容器CP的接线图。
具体实施方式
图2为应用于一般开关电源中的桥式整流电容滤波电路。在开关电源的桥式整流电容滤波电路中，其输入交流电流IAC与整流后的电流IDC之间存在如下经验关系：
IDC＝IAC/(1.4～1.8)
在电路中，实际测量值为：
IDC＝IAC/1.3＝0.769IAC。
即，经桥式整流电容滤波后的电流IDC，比整流器输入电流IAC小。
这就提示我们，如果把校正电感器Lp接在桥式整流器后，就可使用较细的漆包线和较小的电感器铁心截面积，采用较小的抗铁心饱和气隙。
试验结果完全证实了我们的推测。试验接线如图3所示，在紧跟原开关电源桥式整流器(整流模块)之后，即在二极管整流桥正极输出端(+)A到负极输出端(-)C之间并接入一个小电解电容器CP；在二极管整流桥正极输出端(+)A和B间串接一个电感器LP。这样改进之后，在满足同样功率因数及谐波限值的前提下，电感器的材料成本可降低15％-20％。不可忽视小电解电容器的作用，小电解电容Cp对改善功率因数，降低3、5次谐波作用较明显。但会使高次谐波(9次以上)幅度略增加，所以，根据不同的开关电源，电解电容Cp有个最佳值，使得低次谐波和高次谐波均不超过标准的限值。
对于200W～600W的开关电源，Cp取值在1μF～10μF之间。对于220V/230V，50Hz的电网电压，Cp额定电压取值400V足够。这样的小电解电容价格约0.15元左右。
按图1接线，原300W开关电源采用EI41硅钢片，迭厚为26mm，垫气隙片为0.56mm，漆包线采用Φ0.70mm，电感器的电感值54mH。
现在，按图3接线电路：采用EI41-20，垫气隙片为0.18mm，漆包线采用Φ0.60mm，电感器为33mH，电解电容器为3.3μF/400V，即可达到同样的功率因数和谐波限值。
为防止在高次谐波通过时，小电解电容器Cp发热，可在小电解电容器Cp的旁边并接一个0.047μF～0.1μF/400V的聚酯薄膜电容器CF.如图3中虚线部份所示。
需要说明的是，把校正电感器LP接在桥式整流器输出端之后的正极(+)A点和B点之间，电解电容CP接在正极(+)A点和直流电源负极(-)C点之间，不受电源输入端电压变化的影响。例如，当输入电压从230V变为115V，桥式整流器变为倍压整流时(见图3开关K闭合)，LP及CP的位置不变，且校正效果不受影响。
本实用新型的优点是：可大大减小校正电感器的体积，降低电感器的成本，且能适合大功率开关电源对EMI谐波的抑制要求。
以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无源功率因数校正电路，它包括二极管整流桥、电感器(LP)、电解电容(CP)，其特征在于：
所述电感器(LP)串联在所述二极管整流桥输出端正极之后的回路中；
所述电解电容(CP)并联在所述二极管整流桥输出端正极和负极之间。
2.根据权利要求1所述的无源功率因数校正电路，其特征在于：所述电解电容(CP)取值在1μF～10μF/400V之间。
3.根据权利要求1或2所述的无源功率因数校正电路，其特征在于：在所述电解电容器(CP)的旁边并接有一个聚酯薄膜电容器(CF)。
4.根据权利要求3所述的无源功率因数校正电路，其特征在于：所述聚酯薄膜电容器(CF)取值在0.047μF～0.1μF/400V之间。
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2007
- 2007-01-24 CN CNU2007201033296U patent/CN201029219Y/zh not_active Expired - Fee Related
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