CN204425182U - 单管pfc电路及电源模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种单管PFC电路，该电路包括交流电源输入端、整流电路单元、PFC电路单元、输出滤波电路单元、直流电源输出端以及用于提高所述单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元；整流电路单元的交流输入端与交流电源输入端连接，整流电路单元的直流输出端经PFC电路单元与直流电源输出端连接；输出滤波电路单元连接于直流电源输出端的正极与直流电源输出端的负极之间；开关管电路单元与整流电路单元连接。本实用新型还公开了一种电源模块。本实用新型单管PFC电路相对于现有技术中的单管PFC电路，效率更高；并且，本实用新型还具有电路结构简单、成本低及易实现的优点。

Description

单管PFC电路及电源模块
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种单管PFC电路及电源模块。
背景技术
目前，应节能环保的要求，电源模块需要越来越高的效率，以便节省能源。现有技术中，单管PFC电路的电路结构相对简单(一般由整流桥、电感、开关器件、二极管及输出滤波电容组成)，但是，由于单管PFC电路中的整流桥的损耗较大，从而导致整个单管PFC电路的效率较低。为了提高单管PFC电路的效率，采用无桥PFC电路是一个很好的选择，但是无桥PFC电路的共模干扰通常都较大，可靠性较低，且成本较高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种效率高且成本较低的单管PFC电路。
为实现上述目的，本实用新型提供一种单管PFC电路，所述单管PFC电路包括交流电源输入端、整流电路单元、PFC电路单元、输出滤波电路单元、直流电源输出端以及用于提高所述单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元；其中，
所述整流电路单元的交流输入端与所述交流电源输入端连接，所述整流电路单元的直流输出端经所述PFC电路单元与所述直流电源输出端连接；所述输出滤波电路单元连接于所述直流电源输出端的正极与所述直流电源输出端的负极之间；所述开关管电路单元与所述整流电路单元连接。
优选地，所述整流电路单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；其中，
所述第一二极管的阳极与所述交流电源输入端的第一交流输入端连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第三二极管的阴极及所述PFC电路单元连接；所述第三二极管的阳极分别与所述交流电源输入端的第二交流输入端及所述第四二极管的阴极连接；所述第四二极管的阳极分别与所述第二二极管的阳极及所述PFC电路单元连接；所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接。
优选地，所述开关管电路单元包括第一NMOS管和第二NMOS管；其中，
所述第一NMOS管的源极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一NMOS管的漏极与所述第一二极管的阴极连接；所述第二NMOS管的源极与所述第三二极管的阳极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第三二极管的阴极连接。
优选地，所述PFC电路单元包括升压电感、开关器件及第五二极管；其中，
所述升压电感的第一端与所述第三二极管的阴极连接，所述升压电感的第二端与所述第五二极管的阳极连接；所述第五二极管的阴极与所述直流电源输出端的正极连接；所述开关器件的电源输入端与所述第五二极管的阳极连接，所述开关器件的电源输出端与所述直流电源输出端的负极连接，所述开关器件的控制端与PFC控制芯片连接。
优选地，所述开关器件为NMOS管。
优选地，所述输出滤波电路单元包括电容，所述电容的第一端与所述直流电源输出端的正极连接，所述电容的第二端与所述直流电源输出端的负极连接。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种电源模块，所述电源模块包括单管PFC电路，所述单管PFC电路包括交流电源输入端、整流电路单元、PFC电路单元、输出滤波电路单元、直流电源输出端以及用于提高所述单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元；其中，
所述整流电路单元的交流输入端与所述交流电源输入端连接，所述整流电路单元的直流输出端经所述PFC电路单元与所述直流电源输出端连接；所述输出滤波电路单元连接于所述直流电源输出端的正极与所述直流电源输出端的负极之间；所述开关管电路单元与所述整流电路单元连接。
本实用新型提供的单管PFC电路，包括交流电源输入端、整流电路单元、PFC电路单元、输出滤波电路单元、直流电源输出端以及用于提高所述单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元；所述整流电路单元的交流输入端与所述交流电源输入端连接，所述整流电路单元的直流输出端经所述PFC电路单元与所述直流电源输出端连接；所述输出滤波电路单元连接于所述直流电源输出端的正极与所述直流电源输出端的负极之间；所述开关管电路单元与所述整流电路单元连接。本实用新型单管PFC电路相对于现有技术中的单管PFC电路，效率更高；并且，本实用新型还具有电路结构简单、成本低及易实现的优点。
附图说明
图1是本实用新型单管PFC电路一实施例的电路结构示意图。
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。
本实用新型提供一种单管PFC电路。
参照图1，图1是本实用新型单管PFC电路一实施例的电路结构示意图。
本实施例中，该单管PFC电路包括交流电源输入端101、整流电路单元102、PFC电路单元103、输出滤波电路单元104、直流电源输出端105以及用于提高本实施例单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元106。
其中，所述整流电路单元102的交流输入端与所述交流电源输入端101连接，所述整流电路单元102的直流输出端经所述PFC电路单元103与所述直流电源输出端105连接；所述输出滤波电路单元104连接于所述直流电源输出端105的正极Vpfc+与所述直流电源输出端105的负极Vpfc-之间；所述开关管电路单元106与所述整流电路单元102连接。
本实施例中，所述整流电路单元102包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4。具体地，所述第一二极管D1的阳极与所述交流电源输入端101的第一交流输入端a连接，所述第一二极管D1的阴极分别与所述第三二极管D3的阴极及所述PFC电路单元103连接；所述第三二极管D3的阳极分别与所述交流电源输入端101的第二交流输入端b及所述第四二极管D4的阴极连接；所述第四二极管D4的阳极分别与所述第二二极管D2的阳极及所述PFC电路单元103连接；所述第二二极管D2的阴极与所述第一二极管D1的阳极连接。
本实施例中，所述PFC电路单元103包括升压电感L1、开关器件Q3及第五二极管D5。具体地，所述升压电感L1的第一端与所述第三二极管D3的阴极连接，所述升压电感L1的第二端与所述第五二极管D5的阳极连接；所述第五二极管D5的阴极与所述直流电源输出端105的正极Vpfc+连接；所述开关器件Q3的电源输入端与所述第五二极管D5的阳极连接，所述开关器件Q3的电源输出端与所述直流电源输出端105的负极Vpfc-连接，所述开关器件Q3的控制端与PFC控制芯片(图未示)连接。本实施例中，所述开关器件Q3为NMOS管，NMOS管的漏极为其电源输入端，NMOS管的源极为其电源输出端，NMOS管的栅极为其控制端。
本实施例中，所述输出滤波电路单元104包括电容C1，所述电容C1的第一端与所述直流电源输出端105的正极Vpfc+连接，所述电容C1的第二端与所述直流电源输出端105的负极Vpfc-连接；
本实施例中，所述开关管电路单元106包括第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2。具体地，所述第一NMOS管Q1的源极与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一NMOS管Q1的漏极与所述第一二极管D1的阴极连接；所述第二NMOS管Q2的源极与所述第三二极管D3的阳极连接，所述第二NMOS管Q2的漏极与所述第三二极管D3的阴极连接。
本实施例中，所述整流电路单元102用于将所述交流电源输入端101的交流电压整流成脉动的直流电压V1；本实施例单管PFC电路，由于所述第一NMOS管Q1并联在所述第一二极管D1上，所述第二NMOS管Q2并联在所述第三二极管D3上，因此，当所述交流电源输入端101的交流电压的正半周工作时，所述第一NMOS管Q1导通，所述第二NMOS管Q2关断；当所述交流电源输入端101的交流电压的负半周工作时，所述第二NMOS管Q2导通，所述第一NMOS管Q1关断；然后由所述PFC电路单元103中的升压电感L1、开关器件Q3及第五二极管D5将所述整流电路单元102输出的脉动的直流电压V1变换成稳定的直流电压Vpfc。本实施例单管PFC电路在成本增加不大的基础上(增设了所述第一NMOS管Q1和所述第二NMOS管Q2)，提高了电路效率，同时，本实施例单管PFC电路的电路拓扑结构简单，且易于控制。
本实施例提供的单管PFC电路，包括交流电源输入端、整流电路单元、PFC电路单元、输出滤波电路单元、直流电源输出端以及用于提高所述单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元；所述整流电路单元的交流输入端与所述交流电源输入端连接，所述整流电路单元的直流输出端经所述PFC电路单元与所述直流电源输出端连接；所述输出滤波电路单元连接于所述直流电源输出端的正极与所述直流电源输出端的负极之间；所述开关管电路单元与所述整流电路单元连接。本实施例单管PFC电路相对于现有技术中的单管PFC电路，效率更高；并且，本实施例单管PFC电路还具有电路结构简单、成本低及易实现的优点。
本实用新型还提供一种电源模块，该电源模块包括单管PFC电路，该单管PFC电路的电路结构及其工作原理可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电源模块采用了上述单管PFC电路的技术方案，因此该电源模块具有上述单管PFC电路所有的有益效果。
以上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或等效流程变换，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 (7)

1.一种单管PFC电路，其特征在于，包括交流电源输入端、整流电路单元、PFC电路单元、输出滤波电路单元、直流电源输出端以及用于提高所述单管PFC电路的工作效率的开关管电路单元；其中，
所述整流电路单元的交流输入端与所述交流电源输入端连接，所述整流电路单元的直流输出端经所述PFC电路单元与所述直流电源输出端连接；所述输出滤波电路单元连接于所述直流电源输出端的正极与所述直流电源输出端的负极之间；所述开关管电路单元与所述整流电路单元连接。
2.如权利要求1所述的单管PFC电路，其特征在于，所述整流电路单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；其中，
所述第一二极管的阳极与所述交流电源输入端的第一交流输入端连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第三二极管的阴极及所述PFC电路单元连接；所述第三二极管的阳极分别与所述交流电源输入端的第二交流输入端及所述第四二极管的阴极连接；所述第四二极管的阳极分别与所述第二二极管的阳极及所述PFC电路单元连接；所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接。
3.如权利要求2所述的单管PFC电路，其特征在于，所述开关管电路单元包括第一NMOS管和第二NMOS管；其中，
所述第一NMOS管的源极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一NMOS管的漏极与所述第一二极管的阴极连接；所述第二NMOS管的源极与所述第三二极管的阳极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第三二极管的阴极连接。
4.如权利要求3所述的单管PFC电路，其特征在于，所述PFC电路单元包括升压电感、开关器件及第五二极管；其中，
所述升压电感的第一端与所述第三二极管的阴极连接，所述升压电感的第二端与所述第五二极管的阳极连接；所述第五二极管的阴极与所述直流电源输出端的正极连接；所述开关器件的电源输入端与所述第五二极管的阳极连接，所述开关器件的电源输出端与所述直流电源输出端的负极连接，所述开关器件的控制端与PFC控制芯片连接。
5.如权利要求4所述的单管PFC电路，其特征在于，所述开关器件为NMOS管。
6.如权利要求1所述的单管PFC电路，其特征在于，所述输出滤波电路单元包括电容，所述电容的第一端与所述直流电源输出端的正极连接，所述电容的第二端与所述直流电源输出端的负极连接。
7.一种电源模块，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的单管PFC电路。
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