高功率因數低電流紋波小功率開關電源的製作方法
2023-09-20 07:05:30
專利名稱：高功率因數低電流紋波小功率開關電源的製作方法
技術領域：
本發明涉及LED燈具電源領域，特別涉及一種高功率因數低電流紋波小功率開關電源。
背景技術：
目前，高功率因數(PF)的小功率LED燈具電源主要有以下三種實現方法一是如圖I所示的無源PFC電路方案，其缺點是PF值大概為0. 7 0. 9，總諧波失真(THD)較大，難以達到安規要求；二是如圖2所示的單極PFC電路方案，其缺點是輸出紋波較大；三是如圖3所示的PFC+PWM兩極電路方案，其缺點是成本較高。
發明內容
本發明針對上述現有提高小功率開關電源PF值方案的缺點，進行了研究改進，提供一種高功率因數低電流紋波小功率開關電源，不但PF值符合安規要求，而且輸出紋波小，成本較低。本發明的技術方案如下一種高功率因數低電流紋波小功率開關電源，包括EMI濾波電路及整流濾波電路、主晶片電路，所述EMI濾波電路及整流濾波電路的輸出端串聯電感後與第一二極體的正極連接，第一二極體的負極與變壓器的I端連接，第一二極體的負極連接有下拉的第一電容；第一二極體的正極與變壓器的2端之間串聯有第二電容和第一電阻；變壓器的3端串聯第二電阻和第二二極體後與所述主晶片電路中主晶片的VCC端連接；變壓器的I端與所述主晶片電路中主晶片的PCS端連接，變壓器的3端與所述主晶片電路中主晶片的RZI端連接；變壓器的2端與MOS管的漏極連接，MOS管的柵極與所述主晶片電路中主晶片的OUT端連接；M0S管的源極接地，並與變壓器的4端連接，同時串聯第三電容後與變壓器的6端連接；變壓器的5端與第三二極體的正極連接，第三二極體的負極作為正輸出端V+，變壓器的6端作為負輸出端V-;第三二極體的負極與變壓器的6端之間連接有並聯的第四電容和第二電阻。本發明的有益技術效果是本發明使用一個開關MOS管同時驅動PFC和PWM，同時帶動升壓電感和反激變壓器工作，可提高小功率開關電源的PF，並降低輸出電流紋波，且成本較低。
圖I是第一種現有技術的電路圖。圖2是第二種現有技術的電路圖。圖3是第三種現有技術的電路圖。圖4是本發明的電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。如圖4所示，本發明包括EMI (電磁幹擾)濾波電路及整流濾波電路、主晶片電路，所述EMI濾波電路及整流濾波電路、主晶片電路按照現有技術連接。EMI濾波電路及整流濾波電路的輸出端串聯電感L4後與二極體D2的正極連接，二極體D2的負極與變壓器Tl的I端連接，二極體D2的負極連接下拉電容C4。二極體D2的正極與變壓器Tl的2端之間串聯有電容C3和電阻Rl。變壓器Tl的3端串聯電阻R2和二極體Dl後與主晶片電路中主晶片的VCC端連接。變壓器Tl的I端與主晶片電路中主晶片的PCS端連接，變壓器Tl的3端與主晶片電路中主晶片的RZI端連接。變壓器Tl的2端與MOS管Ql的漏極連接，MOS管Ql的柵極與主晶片電路中主晶片的OUT端連接。MOS管Ql的源極接地，並與變壓器Tl的4端連接，同時串聯電容CYl後與變壓器Tl的6端連接。變壓器Tl的5端與二極體D4 的正極連接，二極體D4的負極作為正輸出端V+，變壓器Tl的6端作為負輸出端V-。二極體D4的負極與變壓器Tl的6端之間連接有並聯的電容Cll和電阻R7。本發明的工作原理如下交流市電輸入，經過EMI濾波電路及整流濾波電路後，經過電感L4、電容C3、電阻R2、二極體D2、M0S管Ql所組成的PFC升壓電路，再經過變壓器Tl，MOS管Ql的反激電路，隔離降壓後輸出低壓直流電。當MOS管Ql開啟時，電感L4和變壓器Tl同時儲能，且電容C3通過電阻Rl充電；當MOS管Ql關閉時，電感L4和變壓器Tl放電，電容C3也通過電阻Rl放電，這樣，前端PFC和後端PWM同時通過MOS管Ql工作，實現高PF低電流紋波成本低的小功率開關電源。以上所述的元器件均為市售商品，實施例中的元器件型號可參見下表圖4中主要元器件表
~ 元器件代號元器件類型元器件參數或型號
~IL42.2mH
~2D2二極體T0220
3C310nf/1000V
~C422uf/400V
5rIIorTIw
6R233R/1206 ~ Dl 二極體 RS1M/SMA ~8 Ql MOS 管 7N80T0220
9CYl2.2nf/275V
權利要求
1.一種高功率因數低電流紋波小功率開關電源，其特徵在於包括EMI濾波電路及整流濾波電路、主晶片電路，其特徵在於所述EMI濾波電路及整流濾波電路的輸出端串聯電感(L4)後與第一二極體(D2)的正極連接，第一二極體(D2)的負極與變壓器(Tl)的I端連接，第一二極體(D2)的負極連接有下拉的第一電容(C4);第一二極體(D2)的正極與變壓器(Tl)的2端之間串聯有第二電容(C3)和第一電阻(Rl);變壓器(Tl)的3端串聯第二電阻(R2)和第二二極體(Dl)後與所述主晶片電路中主晶片的VCC端連接；變壓器(Tl)的I端與所述主晶片電路中主晶片的PCS端連接，變壓器(Tl)的3端與所述主晶片電路中主晶片的RZI端連接；變壓器(Tl)的2端與MOS管(Ql)的漏極連接，MOS管(Ql)的柵極與所述主晶片電路中主晶片的OUT端連接；M0S管(Ql)的源極接地，並與變壓器(Tl)的4端連接，同時串聯第三電容(CYl)後與變壓器(Tl)的6端連接；變壓器(Tl)的5端與第三二極體(D4)的正極連接，第三二極體(D4)的負極作為正輸出端V+，變壓器(TI)的6端作為負輸出端V-;第三二極體(D4)的負極與變壓器(Tl)的6端之間連接有並聯的第四電容(Cll)和第三電阻(R7)。
全文摘要
本發明公開了一種高功率因數低電流紋波小功率開關電源，包括EMI及整流濾波電路、主晶片電路，EMI及整流濾波電路的輸出端串聯電感後與二極體的正極連接，二極體的負極與變壓器的1端連接，二極體的負極連接有下拉的電容；二極體的正極與變壓器的2端之間串聯有電容和電阻；變壓器的2端與MOS管的漏極連接；MOS管的源極接地，並與變壓器的4端連接，同時串聯電容後與變壓器的6端連接。本發明通過一個開關MOS管同時驅動PFC和PWM，同時帶動升壓電感和反激變壓器工作，可提高小功率開關電源的PF，並降低輸出電流紋波，且成本較低。
文檔編號H02M3/335GK102710137SQ20121016853
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者馮炎軍, 周傳林, 揚東建, 王賢明, 袁柱 申請人:無錫實益達電子有限公司