CN202395656U - 功率因数校正电路 - Google Patents

功率因数校正电路 Download PDF

Info

Publication number
CN202395656U
CN202395656U CN2011205184747U CN201120518474U CN202395656U CN 202395656 U CN202395656 U CN 202395656U CN 2011205184747 U CN2011205184747 U CN 2011205184747U CN 201120518474 U CN201120518474 U CN 201120518474U CN 202395656 U CN202395656 U CN 202395656U
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
diode
control chip
power factor
factor correction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2011205184747U
Other languages
English (en)
Inventor
杨勇
李锦乐
何北凯
江国平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen TCL New Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority to CN2011205184747U priority Critical patent/CN202395656U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202395656U publication Critical patent/CN202395656U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种功率因数校正电路，包括整流滤波电路、PFC控制芯片以及连接在所述整流滤波电路输出端的开关管和输出二极管，还包括与所述PFC控制芯片的补偿脚和所述开关管相连接的保护电路，所述保护电路用于当所述输出二极管出现短路故障时，向所述补偿脚输出低电平，控制所述PFC控制芯片停止工作。本实用新型所提供的一种功率因数校正电路，通过设计一个保护电路，当输出二极管出现短路故障时对PFC电路的控制芯片和开关管进行保护，使PFC电路的控制芯片和开关管不会损坏。

Description

功率因数校正电路
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，特别涉及到一种包括保护电路的功率因数校正电路。
背景技术
PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路广泛应用于开关电源、电子整流器、变频调速器等电路设备中，通过改善功率因数，有效提高设备有功功率，降低能源损耗，降低输入电流谐波，避免传导干扰和辐射干扰产生。
现有的PFC电路的电路图如图1所示，其包括整流滤波电路(图中未示出)、PFC控制芯片(图出未示出)以及连接在整流滤波电路输出端的开关管Q1、输出二极管D和负载。其中，开关管Q1的导通时刻、关断时刻、导通持续时间及关断持续时间由PFC控制芯片根据反馈信号来决定，反馈信号包括电解电容C正极的电压、流经开关管Q1的电流及芯片内部的控制信号。
当PFC电路中的输出二极管D出现短路故障时，电解电容C上的高电压就会全部直接加在导通的开关管Q1上，导致流过开关管Q1的电流会非常大，而当这个电流超过限值时，PFC电路的控制芯片便会控制开关管Q1关断，从而对PFC电路起到保护的作用。但是，采用这种方法，当输出二极管D出现短路故障时，由于PFC电路的瞬间电流较大，会导致开关管Q1的温度迅速升高，从而产生损坏PFC电路的控制芯片和开关管Q1的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的为提供一种功率因数校正电路，通过设计一个保护电路，当输出二极管出现短路故障时对PFC电路的控制芯片和开关管进行保护，使PFC电路的控制芯片和开关管不会损坏。
本实用新型提供一种功率因数校正电路，包括整流滤波电路、PFC控制芯片以及连接在所述整流滤波电路输出端的开关管和输出二极管，还包括与所述PFC控制芯片的补偿脚和所述开关管相连接的保护电路，所述保护电路用于当所述输出二极管出现短路故障时，向所述补偿脚输出低电平，控制所述PFC控制芯片停止工作。
优选地，所述保护电路包括与所述开关管连接的第一二极管以及与所述第一二极管和所述PFC控制芯片相连接的三极管；所述第一二极管的阳极与所述开关管连接，第一二极管的阴极与所述三极管的基极连接。
优选地，所述保护电路还包括与所述PFC控制芯片和所述三极管相连接的第二二极管；所述第二二极管的阳极与所述PFC控制芯片连接，第二二极管的阴极与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地。
优选地，所述第一二极管和所述第二二极管为肖特基二极管。
优选地，在所述三极管的基极和发射极之间并联连接有滤波电路。
优选地，所述滤波电路由电容和第一电阻并联连接构成。
优选地，所述开关管为MOS管，所述MOS管的漏极和源极分别与所述整流滤波电路的输出端和所述第一二极管的阳极相连接。
优选地，在所述MOS管的源极串联有第二电阻。
本实用新型所提供的功率因数校正电路，通过在PFC控制芯片上连接一个保护电路，当输出二极管出现短路故障时，流过开关管的电流较大，保护电路通过补偿脚向PFC控制芯片输入低电平，当PFC控制芯片接收到这个低电压的反馈信号后，便会停止工作，从而对PFC电路进行保护。采用这种保护电路对PFC电路进行保护，其电路简洁，稳定性好，易于实现，成本低，同时可以使得PFC电路的控制芯片和开关管不会被损坏。
附图说明
图1为现有技术中的功率因数校正电路的电路图；
图2为本实用新型功率因数校正电路实施例的结构示意图；
图3为PFC电路正常工作时流过开关管的电流以及PFC控制芯片GATE脚的工作电压的波形；
图4为输出二极管短路时流过开关管的电流以及PFC控制芯片GATE脚的工作电压的波形。
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。
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。
参照图1和图2，图1为现有功率因数校正电路的电路图，图2为本实用新型功率因数校正电路实施例的结构示意图。
在本实施例中，提出一种功率因数校正电路，即PFC电路，该电路包括整流滤波电路10、PFC控制芯片20以及连接在所述整流滤波电路10的输出端的开关管30和输出二极管40。PFC电路还包括一个保护电路50，这个保护电路50与PFC控制芯片20的补偿脚COMP以及开关管30相连接，保护电路50可以用于当输出二极管40出现短路故障时，向PFC控制芯片20的补偿脚COMP输出低电平，从而控制PFC控制芯片20停止工作。
保护电路50包括第一二极管51和三极管52，第一二极管51的阳极与开关管30相连接，其阴极与三极管52的基极相连接；而三极管52的集电极和PFC控制芯片20相连接。本实施例中，第一二极管51可以为肖特基二极管。
在上述实施例中，保护电路50还可以包括一个第二二极管53，该第二二极管53与PFC控制芯片20和三极管52相连接。第二二极管53的阳极与PFC控制芯片20的补偿脚COMP相连接，其阴极与三极管52的集电极相连接。该第二二极管53也可以为肖特基二极管。
开关管30可以为MOS管，MOS管的漏极与整流滤波电路10的输出端相连接，其源极与第二二极管53的阳极相连接，在MOS管的源极可以串联一个第二电阻R2，当电流经过MOS管流过第二电阻R2后，便可到地。
PFC控制芯片20可以根据所接收到的电解电容C1正极的电压、流经开关管的电流以及芯片内部的控制信号等反馈信号来控制开关管30的导通和关断时刻、导通持续时间及关断持续时间。
PFC电路正常工作的情况为：当开关管30导通时，经过整流滤波电路10整流后的交流输入的能量经PFC电感L以及开关管30到地，同时有一部分能量存储在PFC电感L中，此时由于输出二极管40是反向截止的，因此电解电容C1上的电压不能直接加在导通的开关管30的源极和漏极之间，流过开关管30的电流较小；当开关管30关断时，PFC电感L中所储存的电能便会经输出二极管40到电解电容C1，并由电解电容C1为负载提供能量。其中，开关管30的导通时刻、关断时刻、导通持续时间及关断持续时间由PFC控制芯片20根据反馈信号来决定，反馈信号包括电解电容C1正极的电压、流经开关管30的电流及芯片内部的控制信号。
当输出二极管40出现短路故障时，PFC电感L的输出端与电解电容C1直接相连，经过整流滤波电路10整流后的交流输入的能量经过电感L流入开关管30，同时电解电容C1中所存储的能量也会流经开关管30，因此流过开关管30的电流非常大，当有电流流过第二电阻R2时，该第二电阻R2的两端就会产生电压，电流越大，电压就越大。如图2中所标示的A位置的电压就越高，当A点的电压大于第一二极管51的正向导通压降和三极管52的基极和发射极之间的正向压降时，由于电解电容C1与PFC电感L的输出端直接相连，因此电解电容C1充满后，该三极管52就会导通，这时其集电极和发射极之间的电压就很低，同样，由于第二二极管53的正向导通压降也很低。这样，PFC控制芯片20补偿脚COMP的电压等于第二二极管53的正向压降与三极管52的集电极和发射极之间的电压之和，所以PFC控制芯片20补偿脚COMP的电压就会很低，当PFC控制芯片20接收到这个低电压的反馈信号后，便会停止工作；而PFC控制芯片20重启的时间间隔则由预先设定的设置来决定。
参照图3和图4，图3为PFC电路正常工作时流过开关管的电流以及PFC控制芯片GATE脚的工作电压的波形；图4为输出二极管短路时流过开关管的电流以及PFC控制芯片GATE脚的工作电压的波形。
ch1为PFC电路正常工作时流过开关管30的电流的波形，当PFC电路正常工作时，流过开关管30的电流较低，通常可以低至2.36A；而当输出二极管40出现短路故障时，流过开关管30的电流则会很大，可以达到17.6A，当如此大的电流流过第二电阻R2时，第二电阻R2上的压降会使三极管52导通，从而将PFC控制芯片20的补偿脚COMP的电压拉低，使PFC控制芯片20停止工作，从而得以保护。
ch2为PFC控制芯片20的GATE脚的工作电压波形，当PFC电路正常工作时，PFC控制芯片20的GATE脚的工作频率很高，可以达到156.4KHz，而当输出二极管40发生短路故障时，PFC控制芯片20的GATE脚的工作频率则会相对很低，甚至可以低至3.635KHz。这样，PFC电路进入间歇工作，并且其工作频率较低，从而避免了PFC电感L线圈以及开关管30的温度升高太快，因此可以避免损坏开关管30和PFC控制芯片20。
本实用新型实施例所提供的功率因数校正电路，通过在PFC控制芯片20上连接一个保护电路50，当输出二极管40出现短路故障时，经过开关管30的极大的电流流入到第二电阻R2，该电阻上的高的电压便会将三极管52导通，这时其集电极和发射极之间的电压就很低，同时，第二二极管53也会被导通，其正向导通压降也很低。这样，PFC控制芯片20补偿脚COMP的电压等于第二二极管53的正向压降与三极管52的集电极和发射极之间的电压之和，这个电压会很低，当PFC控制芯片20接收到这个低电压的反馈信号后，便会停止工作，从而对PFC电路进行保护。采用这种保护电路50对PFC电路进行保护，其电路简洁，稳定性好，易于实现，成本低，同时可以使得PFC电路的控制芯片和开关管不会被损坏。
在上述实施例中，第一二极管51和第二二极管53都可以由两个二极管组成，并且这两个二极管的阴极和阳极互相连接，连接后所形成的第一二极管51的阳极与开关管30相连接，其阴极与三极管52的基极相连接；而第二二极管53的阳极与PFC控制芯片20的补偿脚COMP相连接，其阴极与三极管52的集电极相连接。
在上述实施例中，在三极管52的基极和发射极两端并联连接有滤波电路70，这个滤波电路可以为由一个电容C2和第一电阻R1并联连接构成。将电容C2并联在三极管52的基极和发射极两端，当输出二极管40发生短路故障时，利用该电容C2可以接收一部分来自电解电容C的能量，同时通过将第一电阻R1与地连接，将这一部分能量消耗掉。采用滤波电路70，利用电容C3可以防止当输出二极管40发生短路故障时，PFC的瞬间电流过大而导致PFC控制芯片20停止工作的情况发生，避免误动作。同时，采用电容C2，还可以将PFC电路中的噪声和干扰进行滤波。
以上所述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。

Claims (8)

1.一种功率因数校正电路，包括整流滤波电路、PFC控制芯片以及连接在所述整流滤波电路输出端的开关管和输出二极管，所述PFC控制芯片控制所述开关管的导通或关断，其特征在于，还包括与所述PFC控制芯片的补偿脚和所述开关管相连接的保护电路，所述保护电路用于当所述输出二极管出现短路故障时，向所述补偿脚输出低电平，控制所述PFC控制芯片停止工作。
2.如权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述保护电路包括与所述开关管连接的第一二极管以及与所述第一二极管和所述PFC控制芯片相连接的三极管；所述第一二极管的阳极与所述开关管连接，第一二极管的阴极与所述三极管的基极连接。
3.如权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述保护电路还包括与所述PFC控制芯片和所述三极管相连接的第二二极管；所述第二二极管的阳极与所述PFC控制芯片连接，第二二极管的阴极与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地。
4.如权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管为肖特基二极管。
5.如权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，在所述三极管的基极和发射极之间并联连接有滤波电路。
6.如权利要求5所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述滤波电路由电容和第一电阻并联连接构成。
7.如权利要求1或2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述开关管为MOS管，所述MOS管的漏极和源极分别与所述整流滤波电路的输出端和所述第一二极管的阳极相连接。
8.如权利要求7所述的功率因数校正电路，其特征在于，在所述MOS管的源极串联有第二电阻。
CN2011205184747U 2011-12-13 2011-12-13 功率因数校正电路 Expired - Lifetime CN202395656U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011205184747U CN202395656U (zh) 2011-12-13 2011-12-13 功率因数校正电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011205184747U CN202395656U (zh) 2011-12-13 2011-12-13 功率因数校正电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202395656U true CN202395656U (zh) 2012-08-22

Family

ID=46670555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011205184747U Expired - Lifetime CN202395656U (zh) 2011-12-13 2011-12-13 功率因数校正电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202395656U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911416A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 广东美的制冷设备有限公司 功率因数校正pfc电路的故障诊断方法和装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911416A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 广东美的制冷设备有限公司 功率因数校正pfc电路的故障诊断方法和装置
CN105911416B (zh) * 2016-05-27 2019-05-31 广东美的制冷设备有限公司 功率因数校正pfc电路的故障诊断方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103326325B (zh) 开关电源输出短路和欠压保护电路
CN101567519B (zh) 大电流脉冲ld激光器驱动电源
CN103178694B (zh) 绝缘栅双极晶体管门极驱动推挽电路
CN103280968B (zh) 脉冲电源的时序控制电路
CN203536942U (zh) 新型反激变换器输出过压保护电路
CN204906177U (zh) 一种igbt关断过电压有源钳位电路
CN105576599B (zh) 一种过流或短路故障信号隔离检测电路及其设计方法
CN203301611U (zh) 直流开关电路和开关电源
CN204179959U (zh) 一种反激式开关电源
CN207150147U (zh) 过压保护电路及开关电源
CN106533144B (zh) 防反接及电流反灌电路
CN202309038U (zh) 大功率变频装置igbt短路保护电路
CN202772555U (zh) 光伏并网逆变器的直通保护电路
CN203632222U (zh) 反激变换器的输出短路保护电路
CN202395656U (zh) 功率因数校正电路
CN203368003U (zh) Boost电路双重保护装置
WO2024124852A1 (zh) 一种直流耗能装置及其控制方法、设备和存储介质
CN204258274U (zh) 一种宽输入电压范围开关电源的过压及欠压保护电路
CN103401412A (zh) Pfc电路及包括该pfc电路的电子设备
CN102055181B (zh) 一种开关管保护电路
CN104467435A (zh) 一种基于逻辑保护放大电路的平衡调制式多路输出稳压电源
CN203312774U (zh) 开关电源输出短路和欠压保护电路
CN101854765B (zh) 具有自动调节过流保护点的镇流器及其照明灯具
CN202455252U (zh) 兆瓦级风电变流器igbt驱动电路
CN203536941U (zh) 自振荡反激变换器的高精度输入过压保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20120822

CX01 Expiry of patent term