CN208904880U - 功率因数校正电路和开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源领域。为了解决目前对PFC器件做安规测试时，MOS管容易损坏的问题，本实用新型实施例提供了一种功率因数校正电路和开关电源，其中，功率因数校正电路包括保护模块，保护模块分别与控制模块、功率开关模块和电流检测模块连接；保护模块用于：当功率开关模块导通时，保护模块导通，使控制模块关闭。本实用新型降低了安规测试时PFC MOS管的温度，保护了PFC MOS管，而且简单经济。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源领域，具体而言，涉及一种功率因数校正电路和开关电源。
背景技术
本申请对于背景技术的描述属于与本申请相关的相关技术，仅用于说明和便于理解本申请的内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本申请在首次提出申请的申请日的现有技术。
功率因数是指有效功率与总耗电量之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量的比值。功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数，低功率因数代表低电力效能。为了提高用电设备功率因数的技术就称为PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)。
目前对包括FAN7930的PFC器件做安规测试时，需要短路PFC整流二极管或者PFC电感主绕组，FAN7930检查到异常后会以150us(微秒)周期持续重启并给PFC的MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应管，MOSFET，以下简称MOS管)提供驱动，此时MOS管有很大的电流流过，并以150us的周期持续流过大电流，导致MOS管的温度迅速升高，MOS管很容易因过热而损坏。
实用新型内容
为了解决目前对PFC器件做安规测试时，MOS管容易损坏的问题，本实用新型实施例提供了一种功率因数校正电路和开关电源，降低了安规测试时PFC MOS管的温度，保护了PFC MOS管，而且结构简单，成本低。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种功率因素校正电路，包括控制模块、功率开关模块、升压模块、续流模块和电流检测模块，还包括保护模块，所述保护模块分别与所述控制模块、功率开关模块和电流检测模块连接；
所述保护模块用于：当所述功率开关模块导通时，所述保护模块导通，使所述控制模块关闭。
其中，还包括限流模块，所述限流模块分别与所述控制模块、功率开关模块连接，所述控制模块通过所述限流模块控制所述功率开关模块的开关速度。
其中，还包括供电模块，所述供电模块与所述控制模块连接，用于为所述控制模块供电。
其中，所述保护模块包括三极管QB1，所述功率开关模块包括MOS管QB201，所述电流检测模块包括电阻RB218，所述三极管QB1的基极分别与所述MOS管QB201的源极和所述电阻RB218的一端连接，所述三极管QB1的发射极与所述电阻RB218的另一端连接，所述三极管QB1的集电极与所述控制模块连接。
其中，所述三极管QB1的集电极与三极管QB304的基极连接，所述三极管QB304的发射极与所述控制模块连接。
其中，所述三极管QB304的集电极与电源连接。
其中，所述升压模块包括线圈LB201，所述续流模块包括二极管DB201，所述MOS管QB201的栅极与所述控制模块连接，所述MOS管QB201的漏极与所述二极管DB201的正极、所述线圈LB201连接。
其中，所述限流模块包括电阻。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种开关电源，包括上述任一项所述的功率因数校正电路。
本实用新型实施例功率因数校正电路具有以下技术效果：
本实用新型实施例的功率因数校正电路包括保护模块，保护模块用于：当功率开关模块导通时，所述保护模块导通，使控制模块关闭，当对功率因数校正电路进行安规测试而短路升压模块或者续流模块时，功率开关模块导通，保护模块导通，控制模块关闭。这样由于控制模块处于从正常工作、掉电到重启恢复正常工作的循环，且控制模块掉电重启的时间较长，从而在单位时间内减少了功率开关模块的驱动次数，流过功率开关模块的电流有效值也大大减小，降低了功率开关模块的温度，保护了功率开关模块。而且本实用新型实施例功率因数校正电路结构简单，成本低。
附图说明
图1为本实用新型实施例功率因数校正电路的原理示意图；
图2为本实用新型另一实施例功率因数校正电路的原理示意图；
图3为本实用新型另一实施例功率因数校正电路的原理示意图；
图4为本实用新型另一实施例功率因数校正电路的具体电路示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型实施例，但是，本实用新型实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型实施例的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下述讨论提供了本实用新型的多个实施例。虽然每个实施例代表了实用新型的单一组合，但是本实用新型不同实施例可以替换，或者合并组合，因此本实用新型实施例也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含A、B、C，另一个实施例包含B和D的组合，那么本实用新型实施例也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
本实用新型实施例提供了一种功率因数校正电路，包括控制模块、功率开关模块、升压模块、续流模块和电流检测模块，还包括保护模块，保护模块分别与控制模块、功率开关模块和电流检测模块连接；保护模块用于：当功率开关模块导通时，保护模块导通，使控制模块关闭。
本实用新型实施例的功率因数校正电路包括保护模块，保护模块用于：当功率开关模块导通时，所述保护模块导通，使控制模块关闭，当对功率因数校正电路进行安规测试而短路升压模块或者续流模块时，功率开关模块导通，保护模块导通，控制模块关闭。这样由于控制模块处于从正常工作、掉电到重启恢复正常工作的循环，且控制模块掉电重启的时间较长，从而在单位时间内减少了功率开关模块的驱动次数，流过功率开关模块的电流有效值也大大减小，降低了功率开关模块的温度，保护了功率开关模块。而且本实用新型实施例功率因数校正电路结构简单，成本低。
图1为本实用新型实施例功率因数校正电路10的原理示意图，如图1所示，本实用新型实施例功率因数校正电路10包括控制模块11、功率开关模块12、升压模块17、续流模块18和电流检测模块13，还包括保护模块14，保护模块14分别与控制模块11、功率开关模块12和电流检测模块13连接；保护模块14用于：当功率开关模块12导通时，保护模块14导通，使控制模块11关闭。在一个实施例中，如图1所示，控制模块11为功率因数校正电路10的控制器，对功率因数校正电路10进行控制。控制模块11还与功率开关模块12连接，功率开关模块12还与升压模块17、续流模块18和电流检测模块13连接。升压模块17用于对经过整流得到的直流电进行升压。续流模块18用于使电流平缓地变化，避免突波电压的发生。电流检测模块13用于检测电流。
在一个实施例中，如图1所示，保护模块14用于：当功率开关模块12导通时，保护模块14导通，使控制模块11关闭。下面介绍本实用新型实施例功率因数校正电路的工作过程：当对功率因数校正电路10进行安规测试时，短路升压模块17或者续流模块18，功率开关模块12导通，有较大电流流过功率开关模块12和电流检测模块13，然后保护模块14导通，使控制模块11关闭，控制模块11停止工作；控制模块11停止工作后，功率开关模块12截止，保护模块14截止，使控制模块11打开，控制模块11恢复正常工作，从而功率开关模块12导通，保护模块14导通，如此循环。本实施例的功率因数校正电路10在安规测试过程中，控制模块11处于从正常工作、掉电到重启恢复正常工作的循环中，且控制模块11掉电重启的时间较长，从而在单位时间内减少了功率开关模块12的驱动次数，流过功率开关模块12的电流有效值也大大减小，降低了功率开关模块12的温度，保护了功率开关模块12。而且本实用新型实施例功率因数校正电路结构简单，成本低。
图2为本实用新型另一实施例功率因数校正电路的原理示意图，如图2所示，本实施例与图1所示的功率因数校正电路相比不同之处在于：本实施例功率因数校正电路10还包括限流模块16，限流模块16分别与控制模块11、功率开关模块12连接，控制模块11通过限流模块16控制功率开关模块12的开关速度。在一个实施例中，限流模块16包括电阻。
图3为本实用新型另一实施例功率因数校正电路的原理示意图，如图3所示，本实施例与图1所示的功率因数校正电路相比不同之处在于：本实施例功率因数校正电路10还包括供电模块19，控制模块11包括供电端111，供电模块19与供电端111连接，用于为控制模块11供电。在一个实施例中，保护模块14也可以通过供电端111与控制模块11连接。
本实用新型实施例的功率因数校正电路减少了单位时间内功率开关模块12的驱动次数，流过功率开关模块12的电流有效值也大大减小，降低了功率开关模块12的温度，保护了功率开关模块12。而且本实用新型实施例功率因数校正电路结构简单，成本低。
图4为本实用新型另一实施例功率因数校正电路的具体电路示意图，如图4所示，控制模块11包括FAN7930(UB201)，限流模块16包括电阻RB212，功率开关模块12包括MOS管QB201，电流检测模块13包括电阻RB218，保护模块14包括三极管QB1，开关模块包括三极管QB304，升压模块17包括线圈LB201，续流模块18包括二极管DB201。电阻RB212的一端与FAN7930连接，电阻RB212的另一端与MOS管QB201的栅极连接，MOS管QB201的漏极与二极管DB201的正极和线圈LB201连接，MOS管QB201的源极与电阻RB218的一端、三极管QB1的基极连接，三极管QB1的发射极与电阻RB218的另一端连接，三极管QB1的集电极与三极管QB304的基极连接，三极管QB304的集电极通过端口VCC1与电源模块(或者电源)连接，三极管QB304的发射极与FAN7930的供电端VCC2连接。
如图4所示，本实用新型实施例功率因数校正电路的工作过程：当对功率因数校正电路进行安规测试时，短路线圈LB201或者二极管DB201，MOS管QB201导通，有较大电流流过MOS管QB201和电阻RB218，然后三极管QB1导通，从而三级管QB304截止，三级管QB304截止后，FAN7930的供电端VCC2与电源断开连接，电源停止为FAN7930供电，FAN7930停止工作，FAN7930停止工作后，MOS管QB201截止，三极管QB1截止。三极管QB1截止导致三级管QB304导通，电源重新为FAN7930供电，FAN7930恢复正常工作，从而MOS管QB201导通，三极管QB1导通，如此循环。本实施例的功率因数校正电路在安规测试过程中，FAN7930处于从正常工作、掉电到重启恢复正常工作的循环中，且FAN7930掉电重启的时间为5ms(毫秒)，而FAN7930不掉电故障时重启时间为150us(微秒)，从而本实施例在单位时间内减少了MOS管QB201的驱动次数，流过MOS管QB201的电流有效值也大大减小，降低了MOS管QB201的温度，保护了MOS管QB201。而且本实用新型实施例通过三极管QB1降低了MOS管QB201的温度，结构简单，成本低。
本实用新型实施例还提供了一种开关电源，包括上述任一项的功率因数校正电路。关于开关电源请参考上述功率因数校正电路实施例。
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“左”、“右”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型实施例的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种功率因数校正电路，包括控制模块、功率开关模块、升压模块、续流模块和电流检测模块，其特征在于，还包括保护模块，所述保护模块分别与所述控制模块、功率开关模块和电流检测模块连接；
所述保护模块用于：当所述功率开关模块导通时，所述保护模块导通，使所述控制模块关闭。
2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，还包括限流模块，所述限流模块分别与所述控制模块、功率开关模块连接，所述控制模块通过所述限流模块控制所述功率开关模块的开关速度。
3.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块与所述控制模块连接，用于为所述控制模块供电。
4.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述保护模块包括三极管QB1，所述功率开关模块包括MOS管QB201，所述电流检测模块包括电阻RB218，所述三极管QB1的基极分别与所述MOS管QB201的源极和所述电阻RB218的一端连接，所述三极管QB1的发射极与所述电阻RB218的另一端连接，所述三极管QB1的集电极与所述控制模块连接。
5.根据权利要求4所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述三极管QB1的集电极与三极管QB304的基极连接，所述三极管QB304的发射极与所述控制模块连接。
6.根据权利要求5所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述三极管QB304的集电极与电源连接。
7.根据权利要求4所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述升压模块包括线圈LB201，所述续流模块包括二极管DB201，所述MOS管QB201的栅极与所述控制模块连接，所述MOS管QB201的漏极与所述二极管DB201的正极、所述线圈LB201连接。
8.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述限流模块包括电阻。
9.一种开关电源，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的功率因数校正电路。
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