基于限流电路的pfc装置的制作方法

xiaoxiao2020-08-01  1

专利名称:基于限流电路的pfc装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电源领域,尤其是一种基于限流电路的PFC装置。
背景技术
现有技术中,为了提高电源模块的功率因素,如图1所示,通常会在整流单元输出端连接一个电解电容进行调节。但是,采用该技术方案得到的电源功率因素不高,并且谐波也达不到要求。通常情况下,本领域人员会采用如图2所示的方案进行处理,但是该方案中加入了另外一颗电解电容,在很大程度上增加了电路板的面积。由于小功率LED灯对于电源电路的体积要求较高,上述方案并不能得到有效应用。因此,提供一种能够得到较高功率因素并且电路板面积适用于小体积LED灯的电源模块就显得非常有必要。

实用新型内容有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种基于限流电路的PFC装置,提高功率因素,减小电路面积。本实用新型采用以下方案实现:一种基于限流电路的PFC装置,包括一电解电容C,其特征在于:所述电解电容C的负极连接到地,所述电解电容C的正极连接一二极管D的阳极和一限流电路的输出端;所述限流电路的输入端连接所述二极管D的阴极和一整流单元的直流输出端正极。在本实用新型一实施例中,所述限流电路包括一电阻R1、一电阻R2、一三极管Ql和一三极管Q2 ;所述电阻Rl的一端作为所述限流电路的输入端并连接所述三极管Ql的集电极;所述电阻Rl的另一端连接所述三极管Ql的基极和所述三极管Q2的集电极;所述三极管Q2的基极连接所述三极管Ql的发射极和所述电阻R2的一端;所述三极管Q2的发射极作为所述限流电路的输出端并连接所述电阻R2的另一端。在本实用新型一实施例中,所述限流电路和二极管D集成在一个芯片中。在本实用新型一实施例中,所述限流电路还包括复数个限流控制电路;所述限流控制电路包括一三极管Q3、一三极管Q4、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R5和一稳压二极管DZ ;所述稳压二极管DZ的阴极连接所述电阻R5的一端和所述三极管Ql的集电极,所述稳压二极管DZ的阳极连接一电阻R3的一端;所述电阻R3的另一端连接所述三极管Q3的基极;所述三极管Q3的集电极连接所述电阻R5的另一端和所述三极管Q4的基极,所述三极管Q3的发射极连接所述三极管Q4的发射极和所述三极管Q2的发射极;所述三极管Q4的集电极连接所述电阻R4的一端;所述电阻R4的另一端连接所述三极管Q2的基极。在本实用新型一实施例中,所述限流电路、二极管D和整流单元集成在一个芯片中。在本实用新型一实施例中,当所述限流电路采用三极管实现时,能够将所述二极
管D省去。本实用新型与现有技术相比具有以下优势:[0011]1、构成限流电路的元件均为半导体器件,有利于将限流电路集成在一个IC芯片中,实现空间使用最小化;2、少了一颗电解电容和三颗二极管,有效较少了 PCB板面积和材料成本;3、工艺简单,加工成本降低了一半。

图1是现有技术一种未实施功率因素补偿的整流电路原理图。图2是现有技术一种功率因素补偿电路的电路原理图。图3是本实用新型一种基于限流电路的PFC装置的电路原理图。图4是本实用新型一种基于限流电路的PFC装置中限流电路一实施例的电路原理图。图5是本实用新型一种基于限流电路的PFC装置中限流电路另一实施例的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将通过具体实施例和相关附图,对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型提供一种基于限流电路的PFC装置,包括一电解电容C,其特征在于:所述电解电容C的负极连接到地,所述电解电容C的正极连接一二极管D的阳极和一限流电路的输出端;所述限流电路的输入端连接所述二极管D的阴极和一整流单元的直流输出端正极。如图3所示,本实施例提供一种基于限流电路的PFC装置,包括一电解电容C,其特征在于:所述电解电容C的负极连接到地,所述电解电容C的正极连接一二极管D的阳极和一限流电路CL的输出端;所述限流电路CL的输入端连接所述二极管D的阴极和一整流单元的直流输出端正极。如图4所不,所述限流电路包括一电阻R1、一电阻R2、一三极管Ql和一三极管Q2 ;所述电阻Rl的一端作为所述限流电路的输入端a并连接所述三极管Ql的集电极;所述电阻Rl的另一端连接所述三极管Ql的基极和所述三极管Q2的集电极;所述三极管Q2的基极连接所述三极管Ql的发射极和所述电阻R2的一端;所述三极管Q2的发射极作为所述限流电路的输出端b并连接所述电阻R2的另一端。所述三极管Ql和三极管Q2为NPN型三极管。如图5所示,所述限流电路还包括复数个限流控制电路CCL ;所述限流控制电路CCL包括一三极管Q3、一三极管Q4、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R5和一稳压二极管DZ ;所述稳压二极管DZ的阴极连接所述电阻R5的一端和所述三极管Ql的集电极,所述稳压二极管DZ的阳极连接一电阻R3的一端;所述电阻R3的另一端连接所述三极管Q3的基极;所述三极管Q3的集电极连接所述电阻R5的另一端和所述三极管Q4的基极,所述三极管Q3的发射极连接所述三极管Q4的发射极和所述三极管Q2的发射极;所述三极管Q4的集电极连接所述电阻R4的一端;所述电阻R4的另一端连接所述三极管Q2的基极。当所述限流电路采用三极管实现时,能够将所述二极管D省去。所述三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4为NPN型三极管。所述限流电路和二极管D可以整合封装在一个芯片中,方便使用。所述限流电路和二极管D可以和电源模块中的整流单元一起整合集成在同一个芯片中,使整个电源模块在获得更高的功率因素和谐波的同时减少电源模块电路的体积。为了让本领域一般技术人员更好的理解本实用新型的工作原理,下面结合图3至图5详细说明本实用新型的工作原理。请参照图3和图4,在本实用新型一实施例中,当电路开始工作时,电源电压整流后的直流电通过电阻Rl为三极管Ql提供驱动电流,使三极管Ql工作在放大状态,并通过电阻R2为电解电容C充电,其最大充电电流由电阻R2的阻值决定。请参照图3和图5,在本实用新型另一实施例中,当电路开始工作时,电源电压整流后的直流电通过电阻Rl为三极管Ql提供驱动电流,使三极管Ql工作在放大状态,另外,电源电压整流后的直流电还通过电阻R5为三极管Q4提供驱动电流使其导通,此时,电阻R4和电阻R2并联,则通过电阻R2和电阻R4为电解电容C充电的充电电流较大;当所述限流电路的a、b两端的电压达到一高压门限值时(该高压门限值可以通过调整稳压二极管DZ的稳压值来调整)通过稳压二极管DZ和电阻R3为三极管Q3提供驱动电流使其导通,导致三极管Q4载止,电阻R4断开,仅靠电阻R2对电流取样,充电电流减小。此外,为了在不同的电压范围内得到不同的充电电流,可以在如图4所述的限流电路上添加多个限流控制电路CCL,通过更换不同阻值的电阻R4和不同稳压值的稳压二极管DZ来实现在不同的电压范围内使电解电容的充电电流不一样,S卩,在低电压时,该些限流控制电路中与电阻R2并联的电阻均导通,此时充电电阻最小,充电电流最大,随着电压的增加,限流控制电路会依次断开与电阻R2并联的电阻,此时充电电阻依次增大,充电电流依次减小;以此来稳定功率,提高效率。另外,为了在不同的电压范围内得到不同的充电电流,还可以在如图4所示的基于限流电路的PFC装置中加入多个不同的限流电路CL,通过更换不同阻值的电阻R2、R4和不同稳压值的稳压二极管DZ来实现在不同的电压范围内使电解电容的充电电流不一样,即,在低电压时,该些限流电路中与电阻R2并联的电阻均导通,此时充电电阻最小,充电电流最大,随着电压的增加,限流电路会依次断开与电阻R2并联的电阻,此时充电电阻依次增大,充电电流依次减小;以此来稳定功率,提高效率。上列较佳实施例,对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,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。
权利要求1.一种基于限流电路的PFC装置,包括一电解电容C,其特征在于:所述电解电容C的负极连接到地,所述电解电容C的正极连接一二极管D的阳极和一限流电路的输出端;所述限流电路的输入端连接所述二极管D的阴极和一整流单元的直流输出端正极。
2.根据权利要求1所述的一种基于限流电路的PFC装置,其特征在于:所述限流电路包括一电阻R1、一电阻R2、一三极管Ql和一三极管Q2 ;所述电阻Rl的一端作为所述限流电路的输入端并连接所述三极管Ql的集电极;所述电阻Rl的另一端连接所述三极管Ql的基极和所述三极管Q2的集电极;所述三极管Q2的基极连接所述三极管Ql的发射极和所述电阻R2的一端;所述三极管Q2的发射极作为所述限流电路的输出端并连接所述电阻R2的另一端。
3.根据权利要求2所述的一种基于限流电路的PFC装置,其特征在于:所述限流电路还包括复数个限流控制电路;所述限流控制电路包括一三极管Q3、一三极管Q4、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R5和一稳压二极管DZ ;所述稳压二极管DZ的阴极连接所述电阻R5的一端和所述三极管Ql的集电极,所述稳压二极管DZ的阳极连接一电阻R3的一端;所述电阻R3的另一端连接所述三极管Q3的基极;所述三极管Q3的集电极连接所述电阻R5的另一端和所述三极管Q4的基极,所述三极管Q3的发射极连接所述三极管Q4的发射极和所述三极管Q2的发射极;所述三极管Q4的集电极连接所述电阻R4的一端;所述电阻R4的另一端连接所述三极管Q2的基极。
4.根据权利要求3所述的一种基于限流电路的PFC装置,其特征在于:所述限流电路、二极管D和整流单元集成在一个芯片中。
5.根据权利要求2所述的一种基于限流电路的PFC装置,其特征在于:所述限流电路、二极管D和整流单元集成在一个芯片中。
专利摘要本实用新型涉及一种基于限流电路的PFC装置,包括一电解电容C,其特征在于所述电解电容C的负极连接到地,所述电解电容C的正极连接一二极管D的阳极和一限流电路的输出端;所述限流电路的输入端连接所述二极管D的阴极和一整流单元的直流输出端正极。本实用新型与现有技术相比,能够得到较高的功率因素,并且有效较少了PCB板面积,工艺简单,节省加工成本。
文档编号H02M3/156GK203056959SQ20132001864
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者林耀 申请人:福州凡普科技有限公司

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