一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，包括有電流傳感器、3843控制模塊、晶體管、電感、二極管、濾波電容，其中晶體管、電感、二極管和濾波電容組成boost升壓電路，3843控制模塊采集濾波電容正極的電壓反饋信號(hào)以及通過(guò)設(shè)置于輸入端的電流傳感器采集電流采樣信號(hào)，進(jìn)而對(duì)晶體管進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)PFC功率因數(shù)校正的目的。本實(shí)用新型通過(guò)基于3843控制芯片的電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字控制芯片相關(guān)功能，還簡(jiǎn)化了外圍電路，降低產(chǎn)品成本，提高了輸入限流的響應(yīng)速度，保證在負(fù)載量比較大的時(shí)候保證電路能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)校正。本實(shí)用新型作為一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路可廣泛應(yīng)用于電子電路領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】—種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，尤其是一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路。

【背景技術(shù)】
[0002]低功率因數(shù)即代表低的電力效能，越低的功率因數(shù)值代表越高比例的電力在配送網(wǎng)絡(luò)中耗損，若較低的功率因數(shù)沒(méi)有被校正提升，電力公司除了有效功率外，還要提供與工作非相關(guān)的虛功，這導(dǎo)致需要更大的發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換機(jī)、輸送工具、纜線及額外的配送系統(tǒng)等事實(shí)上可被省略的設(shè)施，以彌補(bǔ)損耗的不足。有PFC功能的電子設(shè)備配可以幫助改善自身能源使用率，減少電費(fèi)，PFC也是一種環(huán)?？萍迹梢杂行p低造成電力污染之諧波，是對(duì)社會(huì)全體有益的功能。現(xiàn)有技術(shù)的PFC功率因數(shù)校正大多數(shù)采用數(shù)字電路控制，其采用集成數(shù)字控制芯片，成本較高。此外，市場(chǎng)上也有采用UC3854控制的PFC功率因數(shù)校正電路，但其外圍電路復(fù)雜，成本較高，輸入限流響應(yīng)速度有一定延遲。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種基于3843控制芯片的外圍電路簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、成本低的功率因數(shù)校正電路。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，包括有電流傳感器、3843控制模塊、晶體管、電感、二極管、濾波電容，所述電感的一端為第一輸入端，所述第一輸入端設(shè)置有電流傳感器，所述電流傳感器的輸出端連接至3843控制模塊的電流采樣信號(hào)輸入端，所述電感的另一端分別連接至晶體管的集電極和二極管的陽(yáng)極，所述二極管的陰極分別連接至濾波電容的正極和3843控制模塊的電壓反饋信號(hào)輸入端，所述晶體管的射極和濾波電容的負(fù)極均與第二輸入端連接，所述3843控制模塊的輸出端連接至晶體管的基極，所述濾波電容用于給負(fù)載供電。
[0005]進(jìn)一步，所述3843控制模塊包括有3843控制芯片、振蕩電路、反饋電路、輸出電路、斜坡補(bǔ)償電路和輸出電壓反饋采樣電路；所述振蕩電路的第一端口與斜坡補(bǔ)償電路的第一端口均與3843控制芯片的Vref引腳連接，所述振蕩電路的第二端口與斜坡補(bǔ)償電路的第二端口均與3843控制芯片的R/C引腳連接，所述斜坡補(bǔ)償電路的第三端口與3843控制芯片的IS引腳連接，所述電流傳感器的輸出端連接至斜坡補(bǔ)償電路的輸入端，所述3843控制芯片的0/P引腳與輸出電路連接，所述二極管的陰極通過(guò)輸出電壓反饋采樣電路分別連接至反饋電路的輸入端和3843控制芯片的VF引腳，所述反饋電路的輸出端連接至3843控制芯片的COMP引腳。
[0006]進(jìn)一步，所述振蕩電路包括有第一電阻和第一電容，所述第一電阻的一端和第一電容的一端均連接至3843控制芯片的R/C引腳，所述第一電阻的另一端連接至3843控制芯片的Vref引腳，所述第一電容的另一端接地。
[0007]進(jìn)一步，所述輸出電路包括有第二電阻，所述3843控制芯片的0/P引腳通過(guò)第二電阻連接至晶體管的基極。
[0008]進(jìn)一步，所述斜坡補(bǔ)償電路包括有第一晶體管、第三電阻和第五電阻，所述第一晶體管的基極連接至3843控制芯片的R/C引腳，所述第一晶體管的集電極連接至3843控制芯片的Vref引腳，所述第一晶體管的射極通過(guò)第三電阻連接至3843控制芯片的IS引腳，所述電流傳感器的輸出端通過(guò)第五電阻連接至3843控制芯片的IS引腳。
[0009]進(jìn)一步，所述輸出電壓反饋采樣電路包括有第四電阻、第四電容和第八電阻，所述二極管的陰極通過(guò)第四電阻連接至3843控制芯片的VF引腳；所述第四電容和第八電阻并聯(lián)后一端接地，另一端連接至3843控制芯片的VF引腳。
[0010]進(jìn)一步，所述反饋電路包括有第二電容、第三電容、第六電阻和第七電阻，所述第二電容和第七電阻串聯(lián)后分別與第三電容、第六電阻并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與3843控制芯片的COMP引腳和VF引腳連接。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)基于3843控制芯片的電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字控制芯片相關(guān)功能，還簡(jiǎn)化了外圍電路，降低產(chǎn)品成本，提高了輸入限流的響應(yīng)速度，保證在負(fù)載量比較大的時(shí)候保證電路能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)校正。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型中3843控制芯片的外圍電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]參照?qǐng)D1，一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，包括有電流傳感器CT、3843控制模塊、晶體管Q、電感L、二極管D、濾波電容C,所述電感L的一端為第一輸入端，所述第一輸入端設(shè)置有電流傳感器CT，所述電流傳感器CT的輸出端連接至3843控制模塊的電流采樣信號(hào)輸入端，所述電感L的另一端分別連接至晶體管Q的集電極和二極管D的陽(yáng)極，所述二極管D的陰極分別連接至濾波電容C的正極和3843控制模塊的電壓反饋信號(hào)輸入端，所述晶體管Q的射極和濾波電容C的負(fù)極均與第二輸入端連接，所述3843控制模塊的輸出端連接至晶體管Q的基極，所述濾波電容C用于給負(fù)載供電。
[0016]電流傳感器CT 用于米樣 PFC (Power Factor Correct1n)輸入電流，Vfeedback為輸出電壓反饋信號(hào)，Vin為市電經(jīng)過(guò)整流后的電壓，通過(guò)第一輸入端和第二輸入端輸入，3843控制模塊用于控制晶體管Q的開(kāi)通關(guān)斷，其工作原理為:當(dāng)3843控制模塊輸出高電平，Q導(dǎo)通，二極管D截止，電感L處于充電狀態(tài)，在輸入電壓Vin的作用下L的電流線性上升，輸入的電能轉(zhuǎn)換成磁能儲(chǔ)存在電感線圈中，負(fù)載靠濾波電容C提供能量。
[0017]當(dāng)3843控制模塊輸出低電平，Q關(guān)斷，由于電感電流不能突變，因此圖1中電感L產(chǎn)生極性為右正左負(fù)的感應(yīng)電勢(shì)，該感應(yīng)電勢(shì)試圖阻止電感電流的衰減。此時(shí)二極管D導(dǎo)通，電感L把上一時(shí)間段儲(chǔ)存的磁能通過(guò)二極管D —方面?zhèn)鬟f到濾波電容C，給濾波電容C充電，另一方面提供給負(fù)載。
[0018]所以，只要通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)晶體管Q的導(dǎo)通與截止時(shí)間，就能控制負(fù)載兩端的電壓。并且由于電感電流不能突變，可以比較容易地控制輸入電流的波形，從而使輸入電壓輸入電流波形保持一致，從而達(dá)到PFC功率因數(shù)校正的目的。
[0019]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述3843控制模塊包括有3843控制芯片U1、振蕩電路、反饋電路、輸出電路、斜坡補(bǔ)償電路和輸出電壓反饋采樣電路；所述振蕩電路的第一端口與斜坡補(bǔ)償電路的第一端口均與3843控制芯片Ul的Vref引腳連接，所述振蕩電路的第二端口與斜坡補(bǔ)償電路的第二端口均與3843控制芯片Ul的R/C引腳連接，所述斜坡補(bǔ)償電路的第三端口與3843控制芯片Ul的IS引腳連接，所述電流傳感器CT的輸出端連接至斜坡補(bǔ)償電路的輸入端，所述3843控制芯片Ul的0/P引腳與輸出電路連接，所述二極管D的陰極通過(guò)輸出電壓反饋采樣電路分別連接至反饋電路的輸入端和3843控制芯片Ul的VF引腳，所述反饋電路的輸出端連接至3843控制芯片Ul的COMP引腳。
[0020]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述振蕩電路包括有第一電阻Rl和第一電容Cl，所述第一電阻Rl的一端和第一電容Cl的一端均連接至3843控制芯片Ul的R/C引腳,所述第一電阻Rl的另一端連接至3843控制芯片Ul的Vref引腳，所述第一電容Cl的另一端接地。
[0021]所述振蕩電路為3843控制芯片提供工作頻率。
[0022]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述輸出電路包括有第二電阻R2，所述3843控制芯片Ul的0/P引腳通過(guò)第二電阻R2連接至晶體管Q的基極。
[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述斜坡補(bǔ)償電路包括有第一晶體管Q1、第三電阻R3和第五電阻R5，所述第一晶體管Ql的基極連接至3843控制芯片Ul的R/C引腳，所述第一晶體管Ql的集電極連接至3843控制芯片Ul的Vref引腳，所述第一晶體管Ql的射極通過(guò)第三電阻R3連接至3843控制芯片Ul的IS引腳，所述電流傳感器CT的輸出端通過(guò)第五電阻R5連接至3843控制芯片Ul的IS引腳。
[0024]所述斜坡補(bǔ)償電路能夠保證在負(fù)載量比較大的時(shí)候，使電路能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)校正。
[0025]具體原理如下:
[0026]Is*Rs+Vt*R5/ (R3+R5) =Vcomp
[0027]其中Vcomp為控制器內(nèi)部比較端電壓，Vt=Vc * D(t)，Vc為第一電阻Rl與第一電容Cl組成的振蕩電路中第一電容Cl上的最大電壓，Vt為電容Cl的實(shí)時(shí)電壓，它是線性增加，到最大值后被快速放電回到O值。
[0028]通過(guò)合理選擇R3/R5的阻值，
[0029]使Vc*R5/(R3+R5) = Vcomp
[0030]這樣可以得到:
[0031]IS*RS = Vcomp (l_D(t))
[0032]對(duì)于boost 升壓電路，Vin (t) / (1-D (t)) =Vo
[0033]則，
[0034]IS*RS = Vcomp * Vin (t) /Vo
[0035]這樣使得輸入電流Is跟隨輸入電壓Vin (t)，從而實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)校正。
[0036]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述輸出電壓反饋采樣電路包括有第四電阻R4、第四電容C4和第八電阻R8，所述二極管D的陰極通過(guò)第四電阻R4連接至3843控制芯片Ul的VF引腳；所述第四電容C4和第八電阻R8并聯(lián)后一端接地，另一端連接至3843控制芯片Ul的VF引腳。
[0037]所述輸出電壓反饋采樣電路用于采樣PFC電路的輸出電壓，提供給芯片3843控制芯片Ul的反饋引腳VF，從而使3843控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控PFC電路的輸出電壓，第四電容C4為一個(gè)濾波電容，對(duì)米樣的電壓進(jìn)行濾波。
[0038]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述反饋電路包括有第二電容C2、第三電容C3、第六電阻R6和第七電阻R7，所述第二電容C2和第七電阻R7串聯(lián)后分別與第三電容C3、第六電阻R6并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與3843控制芯片Ul的COMP引腳和VF引腳連接。
[0039]所述反饋電路用于保持PFC功率因數(shù)校正電路輸出電壓穩(wěn)定。所述3843控制芯片Ul的COMP引腳的電壓Vcomp為控制器內(nèi)部比較端電壓，它與PFC電路輸出電壓Vfeedback成負(fù)反饋關(guān)系。當(dāng)PFC功率因數(shù)校正電路輸出Vfeedback值降低，Vcomp電壓增加，輸出占空比增加，輸入電流增加，從而使Vfeedback值增加。
[0040]相對(duì)于市場(chǎng)上采用UC3854控制的PFC功率因數(shù)校正電路，本實(shí)用新型基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路外圍電路簡(jiǎn)單，成本較低，其成本約為UC3854控制的PFC功率因數(shù)校正電路的10%。
[0041]以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可以作出種種的等同變換或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:包括有電流傳感器(CT),3843控制模塊、晶體管(Q)、電感(L)、二極管(D)、濾波電容(C)，所述電感(L)的一端為第一輸入端，所述第一輸入端設(shè)置有電流傳感器(CT)，所述電流傳感器(CT)的輸出端連接至3843控制模塊的電流采樣信號(hào)輸入端，所述電感(L)的另一端分別連接至晶體管(Q)的集電極和二極管(D)的陽(yáng)極，所述二極管(D)的陰極分別連接至濾波電容(C)的正極和3843控制模塊的電壓反饋信號(hào)輸入端，所述晶體管(Q)的射極和濾波電容(C)的負(fù)極均與第二輸入端連接，所述3843控制模塊的輸出端連接至晶體管(Q)的基極，所述濾波電容(C)用于給負(fù)載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:所述3843控制模塊包括有3843控制芯片(Ul)、振蕩電路、反饋電路、輸出電路、斜坡補(bǔ)償電路和輸出電壓反饋采樣電路；所述振蕩電路的第一端口與斜坡補(bǔ)償電路的第一端口均與3843控制芯片(Ul)的Vref引腳連接，所述振蕩電路的第二端口與斜坡補(bǔ)償電路的第二端口均與3843控制芯片(Ul)的R/C引腳連接，所述斜坡補(bǔ)償電路的第三端口與3843控制芯片(Ul)的IS引腳連接，所述電流傳感器(CT)的輸出端連接至斜坡補(bǔ)償電路的輸入端，所述3843控制芯片(Ul)的Ο/P引腳與輸出電路連接，所述二極管(D)的陰極通過(guò)輸出電壓反饋采樣電路分別連接至反饋電路的輸入端和3843控制芯片(Ul)的VF引腳，所述反饋電路的輸出端連接至3843控制芯片(Ul)的COMP引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:所述振蕩電路包括有第一電阻(Rl)和第一電容(Cl),所述第一電阻(Rl)的一端和第一電容(Cl)的一端均連接至3843控制芯片(Ul)的R/C引腳，所述第一電阻(Rl)的另一端連接至3843控制芯片(Ul)的Vref引腳，所述第一電容(Cl)的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:所述輸出電路包括有第二電阻(R2)，所述3843控制芯片(Ul)的0/P引腳通過(guò)第二電阻(R2)連接至晶體管(Q)的基極。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:所述斜坡補(bǔ)償電路包括有第一晶體管(Q1)、第三電阻(R3)和第五電阻(R5)，所述第一晶體管(Ql)的基極連接至3843控制芯片(Ul)的R/C引腳，所述第一晶體管(Ql)的集電極連接至3843控制芯片(Ul)的Vref引腳，所述第一晶體管(Ql)的射極通過(guò)第三電阻(R3)連接至3843控制芯片(Ul)的IS引腳，所述電流傳感器(CT)的輸出端通過(guò)第五電阻(R5)連接至3843控制芯片(Ul)的IS引腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:所述輸出電壓反饋采樣電路包括有第四電阻(R4)、第四電容(C4)和第八電阻(R8)，所述二極管(D)的陰極通過(guò)第四電阻(R4)連接至3843控制芯片(Ul)的VF引腳；所述第四電容(C4)和第八電阻(R8)并聯(lián)后一端接地，另一端連接至3843控制芯片(Ul)的VF引腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于3843控制芯片的功率因數(shù)校正電路，其特征在于:所述反饋電路包括有第二電容(C2)、第三電容(C3)、第六電阻(R6)和第七電阻(R7)，所述第二電容(C2)和第七電阻(R7)串聯(lián)后分別與第三電容(C3)、第六電阻(R6)并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與3843控制芯片(Ul)的COMP引腳和VF引腳連接。
【文檔編號(hào)】H02M1/42GK204168132SQ201420512762
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】聶文強(qiáng), 封寧波, 尹曉娟, 古元, 李靜靜 申請(qǐng)人:佛山市新光宏銳電源設(shè)備有限公司