本发明涉及电源领域,具体涉及一种电源变换电路。
背景技术:
1、电源变换电路,常见包含在交流-直流变换电路中。在交流-直流变换电路中,首先需要通过整流电路将交流电压整流为直流电压并输出至母线,然后直流-直流变换单元将母线上的电压变换为所需要的目标电压。
2、为了提高电源变换电路的功率因数,和/或降低谐波含量,需要增加功率因数校正电路,即pfc电路,例如,利用pfc控制器对母线上的电压进行升压。
3、现有技术中,为了提高pfc控制的效率,出现了根据交流输入电压的高低而进行分段式pfc控制的方案,以及跟随式pfc控制的方案,但是,这些pfc控制方案的控制方式比较复杂,或者无法控制方式不灵活。
技术实现思路
1、本发明提供了一种电源变换电路,以实现可以利用应用控制器以简单、灵活的方式实现对pfc电路的多种控制。
2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
3、一种电源变换电路,包括pfc控制器、pfc开关、输入电容和直流-交流转换电路,所述输入电容用于向所述直流-交流转换电路提供直流电源,还包括应用控制器、pfc电源电路、光耦发射元件、光耦接收电路、电压转换电路和pfc反馈电路;当不需要进行功率因数校正时,所述应用控制器不向所述光耦发射元件发送驱动信号以不产生光信号,所述光耦接收电路在没有接收到所述光信号下,所述pfc电源电路不输出pfc电源至所述pfc控制器,所述pfc控制器停止工作;当需要进行第一等级功率因数校正时,所述应用控制器向所述光耦发射元件发送脉冲驱动信号,以驱动所述光耦发射元件发射脉冲光信号;所述光耦接收电路接收到所述脉冲光信号后,驱动所述pfc电源电路输出pfc电源,并驱动所述电压转换电路产生第一范围电压,所述第一范围电压控制所述pfc反馈电路以第一采样比率对所述输入电容的电压进行采样,所述pfc控制器根据所述pfc反馈电路提供的反馈电压,驱动所述pfc开关产生第一动作;当需要进行第二等级功率因数校正时,所述应用控制器向所述光耦发射元件发送高电平驱动信号,以驱动所述光耦发射元件发射持续光信号;所述光耦接收电路接收到所述持续光信号后,驱动所述pfc电源电路输出pfc电源,并驱动所述电压转换电路产生第二范围电压,所述第二范围电压电路控制所述pfc反馈电路以第二采样比率对所述输入电容的电压进行采样,所述pfc控制器根据所述pfc反馈电路提供的反馈电压,驱动所述pfc开关产生第二动作。
4、优选的,所述的电源变换电路还包括开机输入电压检测电路,所述直流-交流转换电路包括变压器;所述变压器的原边用于与所述输入电容耦合,所述开机输入电压检测电路耦合在所述变压器的副边;在所述应用控制器上电后,不向所述光耦发射元件发送驱动信号,所述开机输入电压检测电路用于检测此时所述输入电容的电压,之后所述应用控制器再根据所述输入电容的电压,确定不向所述光耦发射元件发送驱动信号、向所述光耦发射元件发送脉冲驱动信号还是向所述光耦发射元件发送高电平驱动信号。
5、优选的,所述光耦接收电路包括光耦接收元件、滤波电路;所述pfc电源电路包括第一开关电路和第二开关电路;所述滤波电路的电压用于控制所述第一开关电路的导通或断开,所述第一开关电路用于控制所述第二开关电路的导通或断开,所述pfc控制器的电源输入端通过所述第二开关电路连接pfc电源;当所述光耦接收元件没有接收到所述光信号时断开,所述滤波电路上的电压为零,并控制第一开关电路断开,从而控制所述第二开关电路断开;当所述光耦接收元件接收到所述脉冲驱动光信号时间断导通,所述滤波电路上的电压为第一范围滤波电压,并控制第一开关电路导通,从而控制所述第二开关电路导通;当所述光耦接收元件接收到持续光信号时持续导通,所述滤波电路上的电压为第二范围滤波电压,并控制第一开关电路导通,从而控制所述第二开关电路导通。
6、优选的,所述电压转换电路包括稳压二极管,所述稳压二极管的阳极耦合至所述pfc反馈电路,阴极耦合至所述滤波电路上的电压;当所述滤波电路上的电压为第一范围滤波电压时,所述稳压二极管不击穿,所述电压转换电路产生的第一范围电压数值为零,所述第一范围电压控制所述pfc反馈电路以第一采样比率对所述输入电容的电压进行采样;当所述滤波电路上的电压为第二范围滤波电压时,所述稳压二极管击穿,所述电压转换电路产生的第二范围电压,所述第二范围电压控制所述pfc反馈电路以第二采样比率对所述输入电容的电压进行采样。
7、优选的,所述pfc反馈电路包括输入电压采样电路,所述输入电压采样电路包括采样主电路和采样支电路,所述采样支电路包括采样开关,所述采样主电路耦合在所述输入电容的正极端和地之间,所述采样支电路一端连接所述采样主电路的采样点,所述采样点连接至所述pfc控制器的反馈输入端;当所述电压转换电路产生的第一范围电压数值为零时,所述采样开关被控制断开,以控制所述采样支电路不接入所述采样主电路;当所述电压转换电路产生的第二范围电压时,所述采样开关被控制导通,以控制所述采样支电路接入所述采样主电路。
8、优选的,所述的电源变换电路还包括输出电容,所述输出电容一端耦合至所述变压器的副边的第一端、另一端接地;所述开机输入电压检测电路包括第一二极管、第二二极管、检测电容和分压电路;所述第一二极管的阴极连接所述变压器的副边的第二端、阳极耦合至地;所述检测电容的第一端与所述第一二极管的阳极连接,第二端通过所述分压电路耦合至所述应用控制器的电压检测端;所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阴极连接、阴极与所述检测电容的第二端连接。
9、优选的,在所述应用控制器上电后,不向所述光耦发射元件发送驱动信号,所述开机输入电压检测电路用于检测此时所述输入电容的初始电压;之后,当所述变压器的副边输出功率小于功率阈值时,所述应用控制器不向所述光耦发射元件发送驱动信号。
10、优选的,当所述变压器的副边输出功率大于功率阈值时,若所述输入电容的初始电压大于电压阈值,所述应用控制器向所述光耦发射元件发送高电平驱动信号,以控制所述采样支电路接入所述采样主电路。
11、优选的,当所述变压器的副边输出功率大于功率阈值时,若所述输入电容的初始电压小于电压阈值,所述应用控制器向所述光耦发射元件发送脉冲驱动信号,以控制所述采样支电路不接入所述采样主电路。
12、优选的,所述电压转换电路还包括采样开关驱动电阻,所述稳压二极管的阳极通过所述采样开关驱动电阻接地;所述采样支电路包括支电路电阻,所述采样点通过所述支电路电阻和采样开关接地,所述采样开关的控制端连接所述稳压二极管的阳极。
13、通过上述方案,应用控制器可以灵活地通过输出低电平、脉冲驱动信号或高电平,从而使pfc控制器不工作,或者在工作时以pfc反馈电路不同的采样比率得到的反馈电压,驱动pfc开关产生不同的动作,这样,在不同状况下输入电容的电压工作各自合适高效的电压区间,并且能够满足功率因数和谐波要求。
14、在更优选的实施例中,上述开机输入电压检测电路可以很小的功耗准确检测到交流输入电压。
15、本发明的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。