CN207994916U - Pfc电路模块的开关管控制电路及电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PFC电路模块的开关管控制电路及电源，该PFC电路模块的开关管控制电路包括耦合电路单元、电压采样电路单元及PFC芯片；耦合电路单元在PFC电路模块中的MOS开关管关断时将MOS开关管的漏极电压耦合至电压采样电路单元；电压采样电路单元对耦合进来的电压进行采样；PFC芯片在电压采样电路单元所采样到的电压小于预设电压阈值时，经预设延时时间后输出相应的控制信号至MOS开关管，以控制MOS开关管由关断状态转变为开通状态；耦合电路单元的输入端与MOS开关管的漏极连接，输出端与电压采样电路单元的输入端连接；电压采样电路单元的输出端与PFC芯片的过零检测引脚连接。本实用新型降低了电路成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种PFC电路模块的开关管控制电路及电源。
背景技术
PFC(PFC，Power Factor Correction，功率因素校正)技术在大功率电源上非常常见，其功能是增加用电设备的用电效率。现有技术中，PFC电路模块的开关管控制电路通常都是通过在PFC电路模块中的电感上增设一辅助绕组，当所述PFC电路模块中的电感两端的电压为零时，上述辅助绕组的感应电压也为零，PFC电路模块中的PFC芯片对上述辅助绕组的感应电压进行检测且在检测到上述辅助绕组的感应电压为零时控制PFC电路模块中的MOS开关管导通，以降低PFC电路模块的开关损耗、噪声及减小电磁干扰等。但是，该PFC电路模块的开关管控制电路由于需要在PFC电路模块中的电感上增设辅助绕组，使得电路的成本较高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种PFC电路模块的开关管控制电路，旨在降低电路成本。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种PFC电路模块的开关管控制电路，所述PFC电路模块的开关管控制电路包括耦合电路单元、电压采样电路单元以及PFC芯片；其中：
所述耦合电路单元，用于在PFC电路模块中的MOS开关管处于关断状态时将所述MOS开关管的漏极电压耦合至所述电压采样电路单元；
所述电压采样电路单元，用于对所述耦合电路单元所耦合进来的所述MOS开关管的漏极电压进行采样，并将采样到电压输出至所述PFC芯片；
所述PFC芯片，用于当所述电压采样电路单元所采样到的电压小于预设电压阈值时，经一预设延时时间后输出相应的控制信号至所述MOS开关管的控制端，以控制所述MOS开关管由关断状态转变为开通状态；
所述耦合电路单元的输入端与所述PFC电路模块中的MOS开关管的漏极连接，所述耦合电路单元的输出端与所述电压采样电路单元的输入端连接，所述电压采样电路单元的输出端与所述PFC芯片的过零检测引脚连接。
优选地，所述耦合电路单元包括第一电容，所述第一电容的第一端为所述耦合电路单元的输入端，所述第一电容的第一端与所述MOS开关管的漏极连接，所述第一电容的第二端为所述耦合电路单元的输出端，所述第一电容的第二端与所述电压采样电路单元的输入端连接。
优选地，所述电压采样电路单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述电压采样电路单元的输入端，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻和所述第二电阻的连接结点为所述电压采样电路单元的输出端，所述第一电阻和所述第二电阻的连接结点与所述PFC芯片的过零检测引脚连接。
优选地，所述预设电压阈值大于或等于0.1V且小于或等于0.15V。
优选地，所述第一电容为耐高压的陶瓷电容。
优选地，所述PFC电路模块中的所述MOS开关管为NMOS开关管。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种电源，所述电源包括PFC电路模块，所述PFC电路模块包括如上所述的PFC电路模块的开关管控制电路。
本实用新型提供一种PFC电路模块的开关管控制电路，该PFC电路模块的开关管控制电路包括耦合电路单元、电压采样电路单元以及PFC芯片；所述耦合电路单元，用于在PFC电路模块中的MOS开关管处于关断状态时将所述MOS开关管的漏极电压耦合至所述电压采样电路单元；所述电压采样电路单元，用于对所述耦合电路单元所耦合进来的所述MOS开关管的漏极电压进行采样，并将采样到电压输出至所述PFC芯片；所述PFC芯片，用于当所述电压采样电路单元所采样到的电压小于预设电压阈值时，经一预设延时时间后输出相应的控制信号至所述MOS开关管的控制端，以控制所述MOS开关管由关断状态转变为开通状态；所述耦合电路单元的输入端与所述PFC电路模块中的MOS开关管的漏极连接，所述耦合电路单元的输出端与所述电压采样电路单元的输入端连接，所述电压采样电路单元的输出端与所述PFC芯片连接。本实用新型PFC电路模块的开关管控制电路相对于现有技术中通过在PFC电路模块的电感上增设辅助绕组来采样电感电流并根据电感电流来控制PFC电路模块中的MOS开关管导通的PFC电路模块的开关管控制电路，降低了电路成本；并且，本实用新型还具有结构简单及易实现的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型PFC电路模块的开关管控制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。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提供一种PFC电路模块的开关管控制电路100，参照图1，本实施例中，该PFC电路模块的开关管控制电路100包括耦合电路单元101、电压采样电路单元102以及PFC芯片103。
其中，所述耦合电路单元101，用于在PFC电路模块中的MOS开关管Q1处于关断状态时将所述MOS开关管Q1的漏极电压耦合至所述电压采样电路单元102；
所述电压采样电路单元102，用于对所述耦合电路单元101所耦合进来的所述MOS开关管Q1的漏极电压进行采样，并将采样到电压输出至所述PFC芯片103的过零检测引脚ZCD；
所述PFC芯片103，用于当所述电压采样电路单元102所采样到的电压(也即所述PFC芯片103的过零检测引脚ZCD的电压)小于预设电压阈值时，经一预设延时时间后输出相应的控制信号至所述MOS开关管Q1的控制端，以控制所述MOS开关管Q1由关断状态转变为开通状态。
本实施例中，所述耦合电路单元101的输入端与所述PFC电路模块中的MOS开关管Q1的漏极连接，所述耦合电路单元101的输出端与所述电压采样电路单元102的输入端连接，所述电压采样电路单元102的输出端与所述PFC芯片103的过零检测引脚ZCD连接。
具体地，本实施例中，所述耦合电路单元101包括第一电容C1，所述第一电容C1的第一端为所述耦合电路单元101的输入端，所述第一电容C1的第一端与所述MOS开关管Q1的漏极连接，所述第一电容C1的第二端为所述耦合电路单元101的输出端，所述第一电容C1的第二端与所述电压采样电路单元102的输入端连接。本实施例中，所述第一电容C1为耐高压的陶瓷电容。
本实施例中，所述电压采样电路单元102包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端为所述电压采样电路单元102的输入端，所述第一电阻R1的第一端与所述耦合电路单元101中的所述第一电容C1的第二端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端接地，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接结点为所述电压采样电路单元102的输出端，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接结点与所述PFC芯片103的过零检测引脚ZCD连接。
本实施例中，所述PFC电路模块包括交流电源输入端201、整流桥堆202、第二电容C2、电感LP1、二极管D1、输出电解电容CE1、电阻RS及所述MOS开关管Q1。具体地，所述整流桥堆202的两个交流输入端与所述交流电源输入端201连接，所述整流桥堆202的直流输出端的正极“+”与所述电感LP1的第一端连接，所述整流桥堆202的直流输出端的负极“-”接地，所述第二电容C2的第一端与所述整流桥堆202的直流输出端的正极“+”连接，所述第二电容C2的第二端接地，所述电感LP1的第二端分别与所述MOS开关管Q1的漏极及所述二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极与所述输出电解电容CE1的正极连接，所述输出电解电容CE1的负极接地，所述MOS开关管的源极经所述电阻RS接地，所述MOS开关管Q1的栅极与所述PFC芯片103的控制信号输出脚DR连接(即所述MOS开关管Q1的开关动作由所述PFC芯片103的控制信号输出脚DR输出的控制信号所控制)。本实施例中，所述PFC电路模块中的所述MOS开关管Q1为NMOS开关管。
本实施例PFC电路模块的开关管控制电路的工作原理具体描述如下：本实施例中，当所述PFC电路模块中的所述MOS开关管Q1导通时，电流流经所述第二电容C2、所述电感LP1、所述MOS开关管Q1和所述电阻RS；当所述MOS开关管Q1关断时，电流流经所述第二电容C2、所述电感LP1、所述二极管D1和所述输出电解电容CE1。本实施例中，所述耦合电路单元101在PFC电路模块中的所述MOS开关管Q1处于关断状态时将所述MOS开关管Q1的漏极电压耦合至所述电压采样电路单元102，所述电压采样电路单元102对所述耦合电路单元101所耦合进来的所述MOS开关管Q1的漏极电压进行采样，并将采样到电压输出至所述PFC芯片103的过零检测引脚ZCD，当所述电压采样电路单元102所采样到的电压(也即所述PFC芯片103的过零检测引脚ZCD的电压)小于预设电压阈值时，所述PFC芯片103经一预设延时时间后输出相应的控制信号至所述MOS开关管Q1的控制端(即所述MOS开关管Q1的栅极)，以控制所述MOS开关管Q1由之前的关断状态转变为开通状态。本实施例中，当所述MOS开关管Q1处于关断状态时，所述电压采样电路单元102所采样到的电压VZCD＝R2/(R1+R2)*Vds，其中Vds为所述MOS开关管Q1的漏极电压Vds，本实施例中，当所述电压采样电路单元102所采样到的电压VZCD(即所述PFC芯片的过零检测引脚ZCD的电压)小于预设电压阈值时，所述PFC芯片103经一预设延时时间后从其控制信号输出脚DR输出相应的控制信号至所述MOS开关管Q1的控制端(即所述MOS开关管Q1的栅极)，以控制所述MOS开关管Q1由之前的关断状态转变为开通状态。
可以理解的是，本实施例中，上述预设电压阈值可以根据实际情况进行设定。本实施例中，所述预设电压阈值的范围为大于或等于0.1V且小于或等于0.15V。优选地，所述预设电压阈值为0.1V。
需要说明的是，本实施例中，所述PFC芯片103在所述电压采样电路单元102所采样到的电压VZCD小于预设电压阈值时，需要再经所述预设延时时间后才控制所述MOS开关管Q1由关断状态转变为开通状态，目的是为了使所述电压采样电路单元102在采样到的电压VZCD接近为零时再控制所述MOS开关管Q1导通，以降低所述MOS开关管Q1的开关损耗。所述预设延时时间可以根据实际情况进行设定。
本实施例PFC电路模块的开关管控制电路100，在PFC电路模块中的MOS开关管Q1处于关断状态时，通过所述电压采样电路单元102对所述耦合电路单元101所耦合进来的所述MOS开关管Q1的漏极电压进行采样，所述PFC芯片103在所述电压采样电路单元102所采样到的电压小于预设电压阈值时，经一预设延时时间后控制PFC电路模块中的MOS开关管Q1由关断状态转变为开通状态，本实施例PFC电路模块的开关管控制电路相对于现有技术中通过在PFC电路模块的电感上增设辅助绕组来采样电感电流并根据电感电流来控制PFC电路模块中的MOS开关管导通的PFC电路模块的开关管控制电路，降低了电路成本；并且，本实用新型还具有结构简单及易实现的优点。
本实用新型还提供一种电源，该电源包括PFC电路模块，所述PFC电路模块包括PFC电路模块的开关管控制电路，该PFC电路模块的开关管控制电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电源采用了上述PFC电路模块的开关管控制电路的技术方案，因此该电源具有上述PFC电路模块的开关管控制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PFC电路模块的开关管控制电路，其特征在于，所述PFC电路模块的开关管控制电路包括耦合电路单元、电压采样电路单元以及PFC芯片；其中：
所述耦合电路单元，用于在PFC电路模块中的MOS开关管处于关断状态时将所述MOS开关管的漏极电压耦合至所述电压采样电路单元；
所述电压采样电路单元，用于对所述耦合电路单元所耦合进来的所述MOS开关管的漏极电压进行采样，并将采样到电压输出至所述PFC芯片；
所述PFC芯片，用于当所述电压采样电路单元所采样到的电压小于预设电压阈值时，经一预设延时时间后输出相应的控制信号至所述MOS开关管的控制端，以控制所述MOS开关管由关断状态转变为开通状态；
所述耦合电路单元的输入端与所述PFC电路模块中的MOS开关管的漏极连接，所述耦合电路单元的输出端与所述电压采样电路单元的输入端连接，所述电压采样电路单元的输出端与所述PFC芯片的过零检测引脚连接。
2.如权利要求1所述的PFC电路模块的开关管控制电路，其特征在于，所述耦合电路单元包括第一电容，所述第一电容的第一端为所述耦合电路单元的输入端，所述第一电容的第一端与所述MOS开关管的漏极连接，所述第一电容的第二端为所述耦合电路单元的输出端，所述第一电容的第二端与所述电压采样电路单元的输入端连接。
3.如权利要求2所述的PFC电路模块的开关管控制电路，其特征在于，所述电压采样电路单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述电压采样电路单元的输入端，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻和所述第二电阻的连接结点为所述电压采样电路单元的输出端，所述第一电阻和所述第二电阻的连接结点与所述PFC芯片的过零检测引脚连接。
4.如权利要求1所述的PFC电路模块的开关管控制电路，其特征在于，所述预设电压阈值大于或等于0.1V且小于或等于0.15V。
5.如权利要求2所述的PFC电路模块的开关管控制电路，其特征在于，所述第一电容为耐高压的陶瓷电容。
6.如权利要求1至5中任一项所述的PFC电路模块的开关管控制电路，其特征在于，所述PFC电路模块中的所述MOS开关管为NMOS开关管。
7.一种电源，其特征在于，所述电源包括PFC电路模块，所述PFC电路模块包括权利要求1至6中任一项所述的PFC电路模块的开关管控制电路。
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