本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路及恒流裝置，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括：整流橋；輸入電容，其第一端和第二端分別與所述整流橋的正、負(fù)輸出端連接；輸出二極管，其負(fù)極連接所述輸入電容的第一端；變壓器，其原邊繞組的同名端連接所述輸入電容的第一端，其副邊繞組的異名端連接所述輸出二極管的正極，其副邊繞組的同名端接地；輸出電容，其第一端連接所述原邊繞組的異名端；功率開(kāi)關(guān)管，其第一功率端連接所述輸出電容的第二端，其第二功率端經(jīng)由電流檢測(cè)電路接地，其控制端接收外部輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明專利技術(shù)能夠解決常規(guī)Buck型高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路中功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜和電流采樣精度不準(zhǔn)的問(wèn)題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路及恒流裝置。
技術(shù)介紹
目前大多數(shù)用電設(shè)備中存在非線性元件和儲(chǔ)能元件，會(huì)使輸入交流電流波形發(fā)生嚴(yán)重畸變，導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)輸入功率因數(shù)很低，為了滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-2的諧波要求，必須在用電設(shè)備中加入功率因素校正(PFC)裝置。傳統(tǒng)的有源功率因素校正電路一般采用升壓(Boost)拓?fù)洹⑸祲?Buck-boost)拓?fù)浠蚪祲盒?Buck)拓?fù)洹Ｆ渲校珺oost拓?fù)渚哂锌刂迫菀住Ⅱ?qū)動(dòng)簡(jiǎn)單以及在整個(gè)工頻周期內(nèi)都可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)工作、輸入電流的功率因數(shù)可以接近于I等特點(diǎn)。但是Boost電路具有輸出電壓高的缺點(diǎn)，而且在寬范圍輸入(通常為90Vac_265Vac)條件下，在低電壓段(通常為90Vac-110Vac)效率會(huì)比高壓段(通常為220Vac_265Vac)低1_3%。而采用Buck-boost升降壓拓?fù)洌娐窊p耗相對(duì)Buck拓?fù)鋾?huì)大一些。在小功率應(yīng)用場(chǎng)合，Buck拓?fù)淠軌蛟谡麄€(gè)輸入電壓范圍內(nèi)保持較高效率。由于工業(yè)上的熱設(shè)計(jì)都是根據(jù)效率最低點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的，因此Buck拓?fù)涞臒嵩O(shè)計(jì)也比Boost拓?fù)浜虰uck-boost拓?fù)浜?jiǎn)單。所以，目前Buck拓?fù)浔辉絹?lái)越多地用到工業(yè)產(chǎn)品中，如中小功率的直流-直流變換器的前級(jí)PFC電路或者單級(jí)LED驅(qū)動(dòng)器等。圖I所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種采用降壓型拓?fù)涞腖ED驅(qū)動(dòng)電路，主要包括整流橋、輸入電容Cin、功率開(kāi)光管Q1、隔尚或自舉驅(qū)動(dòng)電路、輸出二極管Do、電容L、輸出電容Co、電流采樣電阻Rsen以及PFC控制電路。圖I所示電路的主要缺點(diǎn)是由于功率電路中的功率開(kāi)關(guān)管Q1和PFC控制電路不在同一電位上，因此功率開(kāi)關(guān)管Q1的驅(qū)動(dòng)器需要采用浮驅(qū)動(dòng)技術(shù)(例如隔離驅(qū)動(dòng)或者自舉電路驅(qū)動(dòng))，增加了電路的復(fù)雜度，成本也相對(duì)較高。并且，一般的浮驅(qū)動(dòng)電路的損耗也比采用直接驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)電路的損耗大一些。圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中一種采用變結(jié)構(gòu)的降壓型拓?fù)涞腖ED驅(qū)動(dòng)電路，主要包括整流橋、輸入電容Cin、電感L、輸出電容Co、輸出二極管Do、PFC控制電路、功率開(kāi)關(guān)管Q1以及采樣電阻Rsen。采用圖2所示電路的主要缺點(diǎn)是采樣電阻Rsen只能采樣功率開(kāi)關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí)的輸出電感的電流，使得控制電路無(wú)法直接接收LED上的電流信號(hào)。盡管可以通過(guò)一些控制算法通過(guò)采樣電阻Rsen上檢測(cè)到的流經(jīng)功率開(kāi)關(guān)管Q1的電流間接獲得輸出電流信息，但相比直接采樣輸出電流的方法，LED電流的調(diào)整精度不高。尤其是對(duì)于輸入電壓范圍較寬、輸出電感L的電感量變化范圍較大和輸出LED燈串?dāng)?shù)量變化較多的應(yīng)用場(chǎng)合，LED電流的調(diào)整精度會(huì)進(jìn)一步下降，導(dǎo)致無(wú)法滿足一些特定的參數(shù)指標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路及恒流裝置，能夠解決常規(guī)Buck型高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路中功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜和電流采樣精度不準(zhǔn)的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括整流橋；輸入電容，其第一端和第二端分別與所述整流橋的正、負(fù)輸出端連接；輸出二極管，其負(fù)極連接所述輸入電容的第一端；變壓器，其原邊繞組的同名端連接所述輸入電容的第一端，其副邊繞組的異名端連接所述輸出二極管的正極，其副邊繞組的同名端接地；輸出電容，其第一端連接所述原邊繞組的異名端；功率開(kāi)關(guān)管，其第一功率端連接所述輸出電容的第二端，其第二功率端經(jīng)由電流檢測(cè)電路接地，其控制端接收外部輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述電流檢測(cè)電路包括電流采樣電阻。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括自舉電路二極管，其正極連接所述輸出電容的第一端；輔助電容，其第一端連接所述自舉電路二極管的負(fù)極，其第二端接地，所述輔助電容的第一端向外輸出輔助電源信號(hào)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述輸出電容配置為與負(fù)載并聯(lián)。本專利技術(shù)還提供了一種高功率因數(shù)恒流裝置，包括以上任一項(xiàng)所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路； 控制電路，用于產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述控制電路包括負(fù)載電流控制電路，其輸入端連接所述功率開(kāi)關(guān)管的第二功率端，檢測(cè)流經(jīng)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流的平均值并產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)；功率因數(shù)校正控制電路，根據(jù)所述負(fù)載電流控制電路輸出的調(diào)節(jié)信號(hào)和所述變壓器的副邊繞組異名端輸出的電壓信號(hào)產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)流經(jīng)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流平均值增大時(shí)，所述調(diào)節(jié)信號(hào)減小；當(dāng)流經(jīng)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流平均值變小時(shí)，所述調(diào)節(jié)信號(hào)增大。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述負(fù)載電流控制電路包括輸入電阻，其第一端連接所述功率開(kāi)關(guān)管的第二功率端；誤差放大器，其負(fù)輸入端連接所述輸入電阻的第二端，其負(fù)輸入端還經(jīng)由補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)連接至所述誤差放大器的輸出端；基準(zhǔn)電壓源，其輸出端連接所述誤差放大器的正輸入端。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述輸入電阻的第一端經(jīng)由濾波器連接所述功率開(kāi)關(guān)管的第二功率端。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述功率因數(shù)校正控制電路為恒導(dǎo)通時(shí)間控制的臨界導(dǎo)通的功率因數(shù)校正控制電路、采樣峰值電流實(shí)現(xiàn)的臨界導(dǎo)通控制的功率因數(shù)校正控制電路、斷續(xù)電流模式控制的功率因數(shù)校正控制電路、或者連續(xù)模式控制的功率因數(shù)校正電路。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述功率因數(shù)校正控制電路包括輸出二極管電流過(guò)零檢測(cè)電路，對(duì)所述副邊繞組異名端輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)；三角波產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生三角波信號(hào)；第一比較器，對(duì)所述調(diào)節(jié)信號(hào)和三角波信號(hào)進(jìn)行比較；RS觸發(fā)器，其置位輸入端連接所述輸出二極管電流過(guò)零檢測(cè)電路的輸出端，其復(fù)位輸入端連接所述第一比較器的輸出端，其正輸出端產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其負(fù)輸出端控制所述三角波產(chǎn)生電路產(chǎn)生三角波信號(hào)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述輸出二極管電流過(guò)零檢測(cè)電路包括第一電阻，其第一端連接所述副邊繞組的異名端；第二電阻，其第一端連接所述第一電阻的第二端，其第二端接地；第二比較器，其負(fù)輸入端連接所述第一電阻的第二端，其正輸入端接收預(yù)設(shè)的參考電壓，其輸出端連接所述RS觸發(fā)器的置位端。·根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，由所述三角波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的三角波信號(hào)與所述調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)所述第三比較器比較，產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的復(fù)位信號(hào)；流經(jīng)所述輸出二極管的電流過(guò)零之后，所述變壓器副邊繞組兩端的電壓開(kāi)始下降，當(dāng)所述第一電阻的第二端的電壓降至低于所述預(yù)設(shè)的參考電壓時(shí)，所述第二比較器的輸出端產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的置位信號(hào)；所述RS觸發(fā)器根據(jù)所述第一比較器和第二比較器的輸出信號(hào)產(chǎn)生周期性的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)流經(jīng)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流平均值增大時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比變小，當(dāng)流經(jīng)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流平均值減小時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比變大，以使輸出電流恒定。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述三角波產(chǎn)生電路包括直流電流源，其輸入端連接電源；電容，其第一端連接所述直流電流源的輸出端，其第二端接地；開(kāi)關(guān)，其輸入端連接所述電容的第一端，其輸出端連接所述電容的第二端，其控制端連接所述RS觸發(fā)器的負(fù)輸出端。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述功率因數(shù)校正控制電路包括輸出二極管電流過(guò)零檢測(cè)電路，對(duì)所述副邊繞組異名端輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)；比例電路，其輸入端連接所述整流橋的正輸出端，用于檢測(cè)和采樣整流后的輸入電壓；乘法器，其第一輸入端連接所述比例電路的輸出端，其第二輸入端接收所述負(fù)載電流控制電路產(chǎn)生的調(diào)節(jié)信號(hào)；第三比較器，其本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括：整流橋；輸入電容，其第一端和第二端分別與所述整流橋的正、負(fù)輸出端連接；輸出二極管，其負(fù)極連接所述輸入電容的第一端；變壓器，其原邊繞組的同名端連接所述輸入電容的第一端，其副邊繞組的異名端連接所述輸出二極管的正極，其副邊繞組的同名端接地；輸出電容，其第一端連接所述原邊繞組的異名端；功率開(kāi)關(guān)管，其第一功率端連接所述輸出電容的第二端，其第二功率端經(jīng)由電流檢測(cè)電路接地，其控制端接收外部輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝小高，葉美盼，吳建興，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州士蘭微電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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