專利名稱：一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于恒流驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
目前，全球范圍內(nèi)均提倡節(jié)能環(huán)保的理念以減少對環(huán)境的污染，對于負(fù)載設(shè)備驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域也是如此。許多負(fù)載設(shè)備都需要其驅(qū)動(dòng)電路能夠提供穩(wěn)定且可靠的電源供給以保證其正常工作的有序進(jìn)行，特別是對于需要恒定電流供給的負(fù)載設(shè)備，則需要其驅(qū)動(dòng)電路能夠具備恒流驅(qū)動(dòng)功能。此外，如果接入交流電網(wǎng)的負(fù)載設(shè)備的功率因數(shù)偏低，則會給公用電網(wǎng)造成一定程度的電力污染。為了減輕電力污染的危害程度，許多國家已紛紛制定了相應(yīng)的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，對于LED，美國能源之星標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:功率大于5W的LED燈泡的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.7 ;歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:功率大于25W的LED燈泡的功率因數(shù)應(yīng)高于0.9。針對上述對于負(fù)載設(shè)備進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)且需具備高功率因數(shù)的要求，現(xiàn)有技術(shù)提供了兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是通過在傳統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的無源功率因數(shù)校正電路來滿足恒流驅(qū)動(dòng)和高功率因數(shù)的要求，但由于無源功率因數(shù)校正電路需要采用高壓電解電容，所以使得成本增加且壽命縮短。另一種則是通過采樣電路采樣所引入的交流市電的電壓實(shí)現(xiàn)有源功率因數(shù)校正和恒流輸出。由于需要專門的電路采樣市電電壓，所以使得電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于提高電路的集成度，且輸出電流會隨輸入電壓的變化而變化，從而導(dǎo)致其無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)恒流輸出。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。 實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于提供一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，與交流電源和負(fù)載連接，包括整流橋、二極管D1、電容Cl、電容C2、分壓電阻R1、分壓電阻R2、采樣電阻R3及變壓器Tl，所述整流橋與所述交流電源連接，所述整流橋的輸出端與所述二極管Dl的陰極以及所述電容Cl的第一端共接于所述負(fù)載的輸入端，所述變壓器Tl的初級繞組的第一端接所述二極管Dl的陽極，所述電容Cl的第二端與所述負(fù)載的輸出端共接于所述變壓器Tl的初級繞組的第二端，所述分壓電阻Rl連接于所述變壓器Tl的次級繞組的第一端與所述分壓電阻R2的第一端之間，所述變壓器Tl的次級繞組的第二端與所述分壓電阻R2的第二端、所述電容C2的第一端、所述采樣電阻R3的第一端及所述整流橋的接地端共接于地；所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括:開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊；所述開關(guān)管的輸入端連接所述二極管Dl的陽極，所述開關(guān)管的輸出端與所述信號檢測與誤差放大模塊的信號檢測端共接于所述采樣電阻R3的第二端，所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端共接于所述脈沖信號生成模塊的輸出端，所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊輸入端與所述電容C2的第二端共接于所述信號檢測與誤差放大模塊的輸出端，所述信號檢測與誤差放大模塊的接地端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的接地端、所述過零比較開啟模塊的接地端及所述脈沖信號生成模塊的接地端共接于地，所述過零比較開啟模塊的輸入端接所述電阻Rl的第二端，所述脈沖信號生成模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述過零比較開啟模塊的輸出端和所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的輸出端相連接，所述信號檢測與誤差放大模塊的電源端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的電源端、所述過零比較開啟模塊的電源端及所述脈沖信號生成模塊的電源端共接于直流電源，所述脈沖信號生成模塊的輸出端同時(shí)與所述開關(guān)管的控制端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端及所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端連接。本實(shí)用新型通過采用包括開關(guān)管、所述信號檢測與誤差放大模塊、所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、所述過零比較開啟模塊以及所述脈沖信號生成模塊的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并由所述脈沖信號生成模塊輸出脈沖信號控制所述開關(guān)管的通斷使輸入電流(即所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入電流的絕對值，與整流橋的輸出電流相等，本說明書中提到的輸入電流皆為上述所指)跟隨所述整流橋的輸出電壓的變化而同相變化，以達(dá)到提升功率因數(shù)的目的，同時(shí)還通過所述開關(guān)管的通斷使流過所述變壓器Tl的初級繞組的電流保持恒定，從而達(dá)到在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)對所述負(fù)載進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所涉及的高功率因數(shù)恒流控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)時(shí)所涉及的電流與電壓參數(shù)的波形圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)恒流輸出過程中所涉及的電流與電壓參數(shù)的波形圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例通過采用開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并由脈沖信號生成模塊輸出脈沖信號控制開關(guān)管的通斷使輸入電流跟隨整流橋的輸出電壓的變化而同相變化，以達(dá)到提升功率因數(shù)的目的，同時(shí)還通過開關(guān)管的通斷使流過所述變壓器Tl的初級繞組的電流保持恒定，從而達(dá)到在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)對負(fù)載進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)的目的。本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示，為了便于說明，圖1僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路100與交流電源200和負(fù)載300連接，包括整流橋BD、二極管D1、電容Cl、電容C2、分壓電阻Rl、分壓電阻R2、采樣電阻R3及變壓器TI，整流橋BD與交流電源200連接，整流橋BD的輸出端與二極管Dl的陰極以及電容Cl的第一端共接于負(fù)載300的輸入端，變壓器Tl的初級繞組的第一端I接二極管Dl的陽極，電容Cl的第二端與負(fù)載300的輸出端共接于變壓器Tl的初級繞組的第二端2，分壓電阻Rl連接于變壓器Tl的次級繞組的第一端3與分壓電阻R2的第一端之間，變壓器Tl的次級繞組的第二端4與分壓電阻R2的第二端、所述電容C2的第一端、采樣電阻R3的第一端及整流橋BD的接地端接于地。高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路100還包括:開關(guān)管101、信號檢測與誤差放大模塊102、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103、過零比較開啟模塊104以及脈沖信號生成模塊105。開關(guān)管101的輸入端連接二極管Dl的陽極，開關(guān)管101的輸出端與信號檢測與誤差放大模塊102的信號檢測端共接于采樣電阻R3的第二端，信號檢測與誤差放大模塊102的輸入端與導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的控制端共接于脈沖信號生成模塊105的輸出端，導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的輸入端與所述電容C2的第二端共接于信號檢測與誤差放大模塊102的輸出端，信號檢測與誤差放大模塊102的接地端與導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的接地端、過零比較開啟模塊104的接地端及脈沖信號生成模塊105的接地端共接于地，過零比較開啟模塊104的輸入端接電阻Rl的第二端，脈沖信號生成模塊105的第一輸入端和第二輸入端分別與過零比較開啟模塊104的輸出端和導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的輸出端相連接，信號檢測與誤差放大模塊102的電源端與導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的電源端、過零比較開啟模塊104的電源端及脈沖信號生成模塊105的電源端共接于直流電源VCC,脈沖信號生成模塊105的輸出端同時(shí)與開關(guān)管101的控制端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的控制端及信號檢測與誤差放大模塊102的輸入端連接。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，整流橋BD的第一輸入端I和第二輸入端2分別接交流電源200的正半周信號輸出端+和負(fù)半周信號輸出端_，整流橋BD用于將交流電轉(zhuǎn)換為正弦半波直流電。信號檢測與誤差放大模塊102根據(jù)脈沖信號生成模塊105輸出的脈沖信號從采樣電阻R3的第二端獲取采樣電壓信號，并對采樣電壓信號進(jìn)行誤差放大后相應(yīng)地輸出誤差放大電壓信號驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103相應(yīng)地輸出一控制電平信號至脈沖信號生成模塊105，過零比較開啟模塊104從分壓電阻Rl的第二端獲取分壓電壓信號并對該分壓電壓信號進(jìn)行過零比較后輸出一過零比較電平信號至脈沖信號生成模塊105，脈沖信號生成模塊105根據(jù)所述控制電平信號和所述過零比較電平信號生成脈沖信號以控制開關(guān)管101的通斷。圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，開關(guān)管101為NMOS管Q1，NM0S管Ql的柵極、漏極及源極分別為開關(guān)管101的控制端、輸入端及輸出端。在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中，開關(guān)管101還可以為PMOS管、三極管、場效應(yīng)管或其他具備開關(guān)特性的半導(dǎo)體開關(guān)器件。作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，信號檢測與誤差放大模塊102包括:第一反相器Ul、NMOS管Q8、NMOS管Q2、NMOS管Q3、電容C4、電容C5、誤差放大器U2及第一基準(zhǔn)電壓源1021 ；第一反相器Ul的正電源端與誤差放大器U2的正電源端的共接點(diǎn)為信號檢測與誤差放大模塊102的電源端，NMOS管Q8的柵極和源極分別為信號檢測與誤差放大模塊102的輸入端和信號檢測端，NMOS管Q8的漏極與電容C4的第一端共接于NMOS管Q2的源極，電容C4的第二端與電容C5的第一端共接于NMOS管Q3的源極,第一反相器Ul的負(fù)電源端、電容C5的第二端與NMOS管Q8的襯底、NMOS管Q2的襯底、NMOS管Q3的襯底及誤差放大器U2的負(fù)電源端的共接點(diǎn)為信號檢測與誤差放大模塊102的接地端，NMOS管Q2的漏極與NMOS管Q3的漏極共接于誤差放大器U2的反相輸入端,第一反相器Ul的輸入端與NMOS管Q2的柵極共接于NMOS管Q8的柵極，NMOS管Q3的柵極連接第一反相器Ul的輸出端，誤差放大器U2的同相輸入端接第一基準(zhǔn)電壓源1021的輸出端,誤差放大器U2的輸出端為信號檢測與誤差放大模塊102的輸出端。其中，第一基準(zhǔn)電壓源1021為常用的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路。作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103包括:電流源11、？1 5管04、匪05管05、電容03、第七反相器價(jià)及第一比較器詘；電流源Il的輸入端為導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的電源端，電流源Il的輸出端連接PMOS管Q4的源極，PMOS管Q4的柵極與NMOS管Q5的柵極共接于第七反相器U7的輸出端，第七反相器U7的輸入端為導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的控制端，PMOS管Q4的漏極與NMOS管Q5的漏極及電容C3的第一端共接于第一比較器U3的反相輸入端,第一比較器U3的同相輸入端和輸出端分別為導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的輸入端和輸出端，第七反相器U7的正電源端與第一比較器U3的正電源端共接于電流源Il的輸入端，第七反相器U7的負(fù)電源端與NMOS管Q5的源極、電容C3的第二端及第一比較器U3的負(fù)電源端的共接點(diǎn)為導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的接地端。作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，過零比較開啟模塊104包括第二比較器U4和第二基準(zhǔn)電壓源1041，第二比較器U4的同相輸入端、正電源端、負(fù)電源端及輸出端分別為過零比較開啟模塊104的輸入端、電源端、接地端及輸出端，第二基準(zhǔn)電壓源1041的輸出端連接第二比較器U4的反相輸入端。其中，第二基準(zhǔn)電壓源1041為常用的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路。作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，脈沖信號生成模塊105包括:第二反相器U5、RS觸發(fā)器RSl、第三反相器U6、NMOS管Q6及NMOS管Q7 ；第二反相器U5的輸入端為脈沖信號生成模塊105的第一輸入端,第二反相器U5的輸出端連接RS觸發(fā)器RSl的第一輸入端S, RS觸發(fā)器RSl的第二輸入端R為脈沖信號生成模塊105的第二輸入端,RS觸發(fā)器RSl的第二輸出端Q空接，第三反相器U6的輸入端與NMOS管Q6的柵極共接于RS觸發(fā)器RSl的第一輸出端Q，NMOS管Q6的漏極為脈沖信號生成模塊105的電源端，第二反相器U5的正電源端與第三反相器U6的正電源端共接于NMOS管Q6的漏極，NMOS管Q6的源極與NMOS管Q7的漏極所形成的共接點(diǎn)為脈沖信號生成模塊105的輸出端，NMOS管Q7的柵極連接第三反相器U6的輸出端，第二反相器U5的負(fù)電源端與第三反相器U6的負(fù)電源端及NMOS管Q7的源極的共接點(diǎn)為脈沖信號生成模塊105的接地端。在實(shí)際應(yīng)用過程中，為了提高電路的集成度，如圖3所示，開關(guān)管101、信號檢測與誤差放大模塊102、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103、過零比較開啟模塊104以及脈沖信號生成模塊105可集成為一高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)芯片，開關(guān)管101的輸入端、開關(guān)管101的輸出端及過零比較開啟模塊104的輸入端分別為高功率因數(shù)恒流控制芯片的輸入端D、輸出端CS及反饋端FB，且信號檢測與誤差放大模塊102的電源端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的電源端、過零比較開啟模塊104的電源端及脈沖信號生成模塊105的電源端共接后形成高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)芯片的信號電源端VDD ;信號檢測與誤差放大模塊102的輸出端為高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)芯片的比較信號輸出端COMP ;信號檢測與誤差放大模塊102的接地端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103的接地端、過零比較開啟模塊104的接地端及脈沖信號生成模塊105的接地端共接后形成高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)芯片的信號地端GND ;此外，直流電源VCC的輸出電壓在實(shí)際應(yīng)用中可以為15V或20V。以下結(jié)合工作原理對上述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路100作進(jìn)一步說明:對于提高功率因數(shù)部分，詳述如下:整流橋BD所輸出的正弦半波直流電Vin(其電壓Uin的波形及輸入電流Im的波形如圖4所示)進(jìn)入由NMOS管Q1、電容Cl、電容C2、采樣電阻R3、分壓電阻R1、分壓電阻R2、二極管D1、變壓器Tl、信號檢測與誤差放大模塊102、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103、過零比較開啟模塊104以及脈沖信號生成模塊105組成的降壓式變換電路，當(dāng)脈沖信號生成模塊105所輸出的脈沖信號Vg (其波形如圖4所示的Ug)為高電平(即NMOS管Ql導(dǎo)通)時(shí)，則信號檢測與誤差放大模塊102中的NMOS管Q8和NMOS管Q2導(dǎo)通(此時(shí)NMOS管Q3關(guān)斷)并從采樣電阻R3獲取采 樣電壓Vcs并將該采樣電壓Vcs輸出至誤差放大器U2的反相輸入端，當(dāng)脈沖信號Vg為低電平時(shí)，NMOS管Q8和NMOS管Q2截止，NMOS管Q3導(dǎo)通并將電容C4和電容C5的分壓值引入誤差放大器U2的反相輸入端，因此誤差放大器U2根據(jù)其反相輸入端所輸入的電壓和其同相輸入端所獲得的第一基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行誤差放大后相應(yīng)地輸出一誤差放大電壓信號Votp至導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103，由于誤差放大器本身的補(bǔ)償電容(即電容C2)的電容值較大，且誤差放大器的帶寬非常低，所以Votp在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)近似為一固定值(誤差放大電壓Votp瞬態(tài)會隨著Ves的變化而發(fā)生微小變化，但從宏觀角度看，Vcomp的平均值在一個(gè)輸入正弦半波周期內(nèi)是穩(wěn)定不變的)，當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間控制模塊103中的電容C3的電壓達(dá)到Votp電壓時(shí)，比較器U3的輸出(即控制電平信號)由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，則RS觸發(fā)器RSl在其第二輸入端R接收到低電平時(shí)，從其第一輸出端Q輸出低電平控制NMOS管Q6截止(NM0S管Q7在第三反相器U6的作用下導(dǎo)通)，從而使脈沖信號Vg降為低電平，于是NMOS管Ql隨之關(guān)斷。其中，電流源Il的輸出電流I1與NMOS管Ql的導(dǎo)通時(shí)間Tw、電容C3的電容值C3以及誤差放大電壓Votp的關(guān)系如下式所示:I1 * Ton=C3.Vcomp(I)由于電容C3的電容值C3和電流源Il的輸出電流I1是固定值，穩(wěn)定時(shí)，誤差放大電壓Vtomp的平均值也是固定的，因此，NMOS管Ql的導(dǎo)通時(shí)間Tw是固定的，于是，NMOS管Ql的導(dǎo)通時(shí)間Ton在獲得同一輸入電壓和控制同一負(fù)載的情況下將保持不變。當(dāng)NMOS管Ql關(guān)閉時(shí)，流過變壓器Tl的初級繞組的電流IL開始降低，且在IL降為零時(shí)，變壓器Tl的次級繞組的電流也相應(yīng)地降為零，變壓器Tl的次級繞組的第一端的電壓開始下降，電阻Rl的第二端輸出電壓也同步開始下降，當(dāng)其低于第二比較器U4的反相輸入端電壓時(shí)，過零比較開啟模塊104會輸出低電平(即比較電平信號)至RS觸發(fā)器RSlJi發(fā)脈沖信號生成模塊105輸出高電平驅(qū)動(dòng)NMOS管Ql導(dǎo)通。NMOS管Ql如此多次的導(dǎo)通和關(guān)斷，形成一個(gè)臨界導(dǎo)通模式。在NMOS管Ql導(dǎo)通時(shí)，流過變壓器Tl的初級繞組的電流IL從0上升到對應(yīng)開關(guān)周期的最高值，然后NMOS管Ql截止時(shí)，再電流IL從對應(yīng)開關(guān)周期的最高值降低至0 (變壓器Tl的初級繞組電流IL的波形如圖4所示)。輸入電流Im等于NMOS管Ql的導(dǎo)通電流，Im的波形如圖4所示，圖4中的Im波形的虛線波形為輸入電流Im的平均電流Imavg的波形。每個(gè)開關(guān)周期的輸入平均電流Imavg (t)與NMOS管Ql在每個(gè)開關(guān)周期中導(dǎo)通時(shí)的峰值電流Ip (t)的關(guān)系可以表示為:
權(quán)利要求1.一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，與交流電源和負(fù)載連接，包括整流橋、二極管D1、電容Cl、電容C2、分壓電阻R1、分壓電阻R2、采樣電阻R3及變壓器Tl，所述整流橋與所述交流電源連接，所述整流橋的輸出端與所述二極管Dl的陰極以及所述電容Cl的第一端共接于所述負(fù)載的輸入端，所述變壓器Tl的初級繞組的第一端接所述二極管Dl的陽極，所述電容Cl的第二端與所述負(fù)載的輸出端共接于所述變壓器Tl的初級繞組的第二端，所述分壓電阻Rl連接于所述變壓器Tl的次級繞組的第一端與所述分壓電阻R2的第一端之間，所述變壓器Tl的次級繞組的第二端與所述分壓電阻R2的第二端、所述電容C2的第一端、所述采樣電阻R3的第一端及所述整流橋的接地端共接于地，其特征在于，所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括: 開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊； 所述開關(guān)管的輸入端連接所述二極管Dl的陽極，所述開關(guān)管的輸出端與所述信號檢測與誤差放大模塊的信號檢測端共接于所述采樣電阻R3的第二端，所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端共接于所述脈沖信號生成模塊的輸出端，所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊輸入端與所述電容C2的第二端共接于所述信號檢測與誤差放大模塊的輸出端，所述信號檢測與誤差放大模塊的接地端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的接地端、所述過零比較開啟模塊的接地端及所述脈沖信號生成模塊的接地端共接于地，所述過零比較開啟模塊的輸入端接所述電阻Rl的第二端，所述脈沖信號生成模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述過零比較開啟模塊的輸出端和所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的輸出端相連接，所述信號檢測與誤差放大模塊的電源端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的電源端、所述過零比較開啟模塊的電源端及所述脈沖信號生成模塊的電源端共接于直流電源，所述脈沖信號生成模塊的輸出端同時(shí)與所述開關(guān)管的控制端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端及所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開關(guān)管為NMOS管Q1，所述NMOS管Ql的柵極、漏極及源極分別為所述開關(guān)管的控制端、輸入端及輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述信號檢測與誤差放大模塊包括: 第一反相器、NMOS管Q8、NMOS管Q2、NMOS管Q3、電容C4、電容C5、誤差放大器及第一基準(zhǔn)電壓源； 所述第一反相器的正電源端與所述誤差放大器的正電源端的共接點(diǎn)為所述信號檢測與誤差放大模塊的電源端，所述NMOS管Q8的柵極和源極分別為所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端和信號檢測端，所述NMOS管Q8的漏極與所述電容C4的第一端共接于所述NMOS管Q2的源極，所述電容C4的第二端與所述電容C5的第一端共接于所述NMOS管Q3的源極，所述第一反相器的負(fù)電源端、所述電容C5的第二端與所述NMOS管Q8的襯底、所述NMOS管Q2的襯底、所述NMOS管Q3的襯底及所述誤差放大器的負(fù)電源端的共接點(diǎn)為所述信號檢測與誤差放大模塊的接地端，所述NMOS管Q2的漏極與所述NMOS管Q3的漏極共接于所述誤差放大器的反相輸入端，所述第一反相器的輸入端與所述NMOS管Q2的柵極共接于所述NMOS管Q8的柵極，所述NMOS管Q3的柵極連接所述第一反相器的輸出端，所述誤差放大器的同相輸入端接所述第一基準(zhǔn)電壓源的輸出端，所述誤差放大器的輸出端為所述信號檢測與誤差放大模塊的輸出端。
4.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊包括: 電流源、PMOS管Q4、NMOS管Q5、電容C3、第七反相器及第一比較器； 所述電流源的輸入端為導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的電源端，所述電流源的輸出端連接所述PMOS管Q4的源極，所述PMOS管Q4的柵極與所述NMOS管Q5的柵極共接于所述第七反相器的輸出端，所述第七反相器的輸入端為所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端，所述PMOS管Q4的漏極與所述NMOS管Q5的漏極及所述電容C3的第一端共接于所述第一比較器的反相輸入端，所述第一比較器的同相輸入端和輸出端分別為所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的輸入端和輸出端，所述第七反相器的正電源端與所述第一比較器的正電源端共接于所述電流源的輸入端，所述第七反相器的負(fù)電源端與所述NMOS管Q5的源極、所述電容C3的第二端及所述第一比較器的負(fù)電源端的共接點(diǎn)為所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的接地端。
5.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述過零比較開啟模塊包括第二比較器和第二基準(zhǔn)電壓源，所述第二比較器的同相輸入端、正電源端、負(fù)電源端及輸出端分別為所述過零比較開啟模塊的輸入端、電源端、接地端及輸出端，所述第二基準(zhǔn)電壓源的輸出端連接所述第二比較器的反相輸入端。
6.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述脈沖信號生成模塊包括: 第二反相器、RS觸發(fā)器、第三反相器、NMOS管Q6及NMOS管Q7 ； 所述第二反相器的輸入端為所述脈沖信號生成模塊的第一輸入端，所述第二反相器的輸出端連接所述RS觸發(fā)器的第一輸入端，所述RS觸發(fā)器的第二輸入端為所述脈沖信號生成模塊的第二輸入端，所述RS觸發(fā)器的第二輸出端空接，所述第三反相器的輸入端與所述NMOS管Q6的柵極共接于所述RS觸發(fā)器的第一輸出端，所述NMOS管Q6的漏極為所述脈沖信號生成模塊的電源端，所述第二反相器的正電源端與所述第三反相器的正電源端共接于所述NMOS管Q6的漏極，所述NMOS管Q6的源極與所述NMOS管Q7的漏極所形成的共接點(diǎn)為所述脈沖信號生成模塊的輸出端，所述NMOS管Q7的柵極連接所述第三反相器的輸出端，所述第二反相器U5的負(fù)電源端與所述第三反相器U6的負(fù)電源端及所述NMOS管Q7的源極的共接點(diǎn)為所述脈沖信號生成模塊的接地端。
專利摘要本實(shí)用新型適用于恒流驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，提供了一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型通過采用開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動(dòng)電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并由脈沖信號生成模塊輸出脈沖信號控制開關(guān)管的通斷使輸入電流跟隨整流橋的輸出電壓的變化而同相變化，以達(dá)到提升功率因數(shù)的目的，同時(shí)還通過開關(guān)管的通斷使流過所述變壓器T1的初級繞組的電流的平均值保持恒定，從而達(dá)到在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)對負(fù)載進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。
文檔編號H05B37/02GK203015187SQ201220612398
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者付凌云, 李照華, 趙春波, 謝靖, 林道明 申請人:深圳市明微電子股份有限公司