【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及零電壓開關電路，具體涉及一種用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路。
技術介紹
1、圖騰柱無橋pfc具有共模干擾噪聲低，使用元器件數量少，效率高等優勢。隨著電力電子技術的發展，大功率變換器的需求越來越廣泛，對變換器的效率和功率密度等要求也越來越高，圖騰柱無橋pfc成為高效大功率變換器中ac-dc變換的首選。眾所周知，圖騰柱無橋pfc拓撲的電感充電回路比有橋pfc拓撲少一個整流橋中的二極管，電感放電回路中用mos管代替了有橋pfc的放電整流二極管，且回路中同樣少一個整流橋中的二極管，有橋pfc電路圖如圖1所示，圖騰柱無橋pfc電路如圖2所示。放電回路中，mos管的導通損耗比二極管更低，所以綜上所述，圖騰柱無橋pfc的轉換效率比有橋pfc的轉換效率更高。但無論mos管是作為開關管還是續流管，在開通和關斷過程中仍然存在開關損耗，為了進一步提高pfc電路的轉換效率，通常選擇讓pfc電路工作在crm模式，也就是電感電流工作在臨界連續模式，這種模式可以有效減少開關管的開關損耗，提升轉換效率。工作在crm模式的圖騰柱無橋pfc的mos管只有實現零電壓開通才能更好的減小損耗，如圖3所示，常用的做法是在pfc電感上增加一個輔助繞組，用這個輔助繞組來監測電感電壓的變化。以市電正半周即為例，當電感電流il放電至零時，關閉放電mos管q1，輔助繞組電壓將跟隨開關mos管q2電壓波動而波動，然后通過設置一個門限電壓vth來判定輔助繞組電壓過零點，產生電壓過零vzcd信號，再經過一個tdelay延時后驅動開關管q2開通，波形如圖4所示。
技術實現思路
1、有鑒于此，有必要提供一種能夠精確檢測pfc電路中的電感電流為零時，開關mos管的兩端電壓為零或者最低點的用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路。
2、一種用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路，用于圖騰柱無橋pfc電路工作在crm模式時，檢測開關mos管兩端電壓的零點或者最低點，并控制開關mos管導通，包括圖騰柱無橋pfc電路和電感電流檢測電路，所述圖騰柱無橋pfc電路包括交流輸入端、pfc電感l、兩個開關mos管、兩個低頻二極管和輸出端電容c1，所述電感電流檢測電路包括兩路電感電流檢測電路，每一路所述電感電流檢測電路分別包括依次連接的信號處理電路、比較器電路、分壓電路和驅動電路，所述信號處理電路的輸入端連接至所述交流輸入端的輸入電壓vin和所述輸出端電容c1的輸出電壓vout，所述信號處理電路的輸出端電壓分別連接至兩個所述比較器電路，所述比較器電路的輸出電壓通過所述驅動電路分別控制兩個所述開關mos管的導通和關閉；所述電感電流檢測電路用于檢測所述pfc電感l的電感電流為零，開關mos管的源極與漏極之間的電壓vds在最低電壓或者零電壓時打開所述開關mos管，以減小所述開關mos管的開關損耗。
3、優選地，所述pfc電感l串聯于所述交流輸入端，兩個所述開關mos管包括第一開關mos管q1和第二開關mos管q2，兩個所述低頻二極管包括第三二極管d3和第四二極管d4；所述第一開關mos管q1的源極、所述第二開關mos管q2的漏極與所述pfc電感l之間的連接點為a點，所述第一開關mos管q1的漏極與所述第三二極管d3的陰極之間的連接點為b點，所述第二開關mos管q2的源極與所述第四二極管d4的陽極之間的連接點為c點，所述第三二極管d3的陽極與所述第四二極管d4的陰極之間的連接點連接至所述交流輸入端，所述輸出端電容c1的兩端分別連接至b點和c點，c點接地。
4、優選地，所述電感電流檢測電路包括第一檢測驅動電路和第二檢測驅動電路，所述第一檢測驅動電路包括第一信號處理器、第一比較器、第一分壓電路和第一驅動控制電路，所述第二檢測驅動電路包括第二信號處理器、第二比較器、第二分壓電路和第二驅動控制電路，所述第一檢測驅動電路和所述第二檢測驅動電路分別用于驅動所述第一開關mos管q1和所述第二開關mos管q2的導通和關閉。
5、優選地，所述第一信號處理器的輸入端連接至所述交流輸入端和所述輸出端電容c1的輸出端，所述第一信號處理器的輸出端連接至所述第一比較器的反向輸入端，所述第一信號處理器的輸入信號為所述交流輸入端的輸入電壓信號vin和所述輸出端電容c1的輸出信號vout，所述第一信號處理器的輸出端信號為所述第一分壓電路的輸入電壓為vca，所述第一分壓電路的輸出端信號為kvca，所述第一分壓電路的輸出端連接至所述第一比較器的同向輸入端；所述第一比較器的輸出端信號為vzcd1，所述第一比較器的輸出端連接至所述第一驅動控制電路的輸入端，所述第一驅動控制電路的輸出端連接至所述第一開關mos管q1的柵極；
6、所述第二信號處理器的輸入端連接至所述交流輸入端和所述輸出端電容c1的輸出端，所述第二信號處理器的輸出端連接至所述第二比較器的同向輸入端，所述第二信號處理器的輸入信號為所述交流輸入端的輸入電壓vin和所述輸出端電容c1的輸出信號vout，所述第二信號處理器的輸出端信號為；所述第二分壓電路的輸入電壓為vca，所述第二分壓電路的輸出端信號為kvca，所述第二分壓電路的輸出端連接至所述第二比較器的反向輸入端，所述第二比較器的輸出端信號為vzcd2，所述第二比較器的輸出端連接至所述第二驅動控制電路的輸入端，所述第二驅動控制電路的輸出端連接至所述第二開關mos管q2的柵極；
7、其中，k為所述第一分壓電路和所述第二分壓電路的分壓系數，vca為所述圖騰柱無橋pfc電路中c點與a點之間的電壓。
8、優選地，所述第一信號處理器和所述第二信號處理器均采用單正壓供電，電壓為vcc1；所述第一比較器和所述第二比較器均采用正負雙電源供電，供電電壓為±vcc2，且vcc2＞vcc1。
9、優選地，所述圖騰柱無橋pfc電路的交流輸入正半周，，所述第二開關mos管q2為開關管，所述第一開關mos管q1為續流管，所述第二分壓電路的輸出電壓信號kvca小于所述第二信號處理器的輸出端信號時，所述第二比較器的輸出信號vzcd2由低電平變為高電平，使所述第二開關mos管q2在零電壓或者最低電壓導通；
10、所述圖騰柱無橋pfc電路的交流輸入負半周，，所述第一開關mos管q1為開關管，所述第二開關mos管q2為續流管，所述第一分壓電路的輸出電壓信號kvca大于所述第一信號處理器的輸出端信號時，所述第一比較器的輸出端信號vzcd1由低電平變為高電平，使所述第一開關mos管q1在零電壓或者最低電壓導通。
11、優選地，所述電感電流檢測電路包括第三信號處理器、第三檢測驅動電路和第四檢測驅動電路，所述三檢測驅動電路和所述第四檢測驅動電路連接至所述第三信號處理器的輸出端，所述第三檢測驅動電路包括第三比較器、差分放大器和第三驅動控制電路，所述第四檢測驅動電路包括第四比較器、第四分壓電路和第四驅動控制電路，所述第三檢測驅動電路和所述第四檢測本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，用于圖騰柱無橋PFC電路工作在CRM模式時，檢測開關MOS管兩端電壓的零點或者最低點，并控制開關MOS管導通，其特征在于，包括圖騰柱無橋PFC電路和電感電流檢測電路，所述圖騰柱無橋PFC電路包括交流輸入端、PFC電感L、兩個開關MOS管、兩個低頻二極管和輸出端電容C1，所述電感電流檢測電路包括兩路電感電流檢測電路，每一路所述電感電流檢測電路分別包括依次連接的信號處理電路、比較器電路、分壓電路和驅動電路，所述信號處理電路的輸入端連接至所述交流輸入端的輸入電壓Vin和所述輸出端電容C1的輸出電壓Vout，所述信號處理電路的輸出端電壓分別連接至兩個所述比較器電路，所述比較器電路的輸出電壓通過所述驅動電路分別控制兩個所述開關MOS管的導通和關閉；所述電感電流檢測電路用于檢測所述PFC電感L的電感電流為零，開關MOS管的源極與漏極之間的電壓VDS在最低電壓或者零電壓時打開所述開關MOS管，以減小所述開關MOS管的開關損耗。
2.如權利要求1所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述PFC電感L串聯于
3.如權利要求2所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述電感電流檢測電路包括第一檢測驅動電路和第二檢測驅動電路，所述第一檢測驅動電路包括第一信號處理器、第一比較器、第一分壓電路和第一驅動控制電路，所述第二檢測驅動電路包括第二信號處理器、第二比較器、第二分壓電路和第二驅動控制電路，所述第一檢測驅動電路和所述第二檢測驅動電路分別用于驅動所述第一開關MOS管Q1和所述第二開關MOS管Q2的導通和關閉。
4.如權利要求3所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述第一信號處理器的輸入端連接至所述交流輸入端和所述輸出端電容C1的輸出端，所述第一信號處理器的輸出端連接至所述第一比較器的反向輸入端，所述第一信號處理器的輸入信號為所述交流輸入端的輸入電壓信號Vin和所述輸出端電容C1的輸出信號Vout，所述第一信號處理器的輸出端信號為所述第一分壓電路的輸入電壓為VCA，所述第一分壓電路的輸出端信號為KVCA，所述第一分壓電路的輸出端連接至所述第一比較器的同向輸入端；所述第一比較器的輸出端信號為VZCD1，所述第一比較器的輸出端連接至所述第一驅動控制電路的輸入端，所述第一驅動控制電路的輸出端連接至所述第一開關MOS管Q1的柵極；
5.如權利要求3所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述第一信號處理器和所述第二信號處理器均采用單正壓供電，電壓為VCC1；所述第一比較器和所述第二比較器均采用正負雙電源供電，供電電壓為±VCC2，且VCC2＞VCC1。
6.如權利要求4所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述圖騰柱無橋PFC電路的交流輸入正半周，，所述第二開關MOS管Q2為開關管，所述第一開關MOS管Q1為續流管，所述第二分壓電路的輸出電壓信號KVCA小于所述第二信號處理器的輸出端信號時，所述第二比較器的輸出信號VZCD2由低電平變為高電平，使所述第二開關MOS管Q2在零電壓或者最低電壓導通；
7.如權利要求2所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述電感電流檢測電路包括第三信號處理器、第三檢測驅動電路和第四檢測驅動電路，所述三檢測驅動電路和所述第四檢測驅動電路連接至所述第三信號處理器的輸出端，所述第三檢測驅動電路包括第三比較器、差分放大器和第三驅動控制電路，所述第四檢測驅動電路包括第四比較器、第四分壓電路和第四驅動控制電路，所述第三檢測驅動電路和所述第四檢測驅動電路分別用于驅動所述第一開關MOS管Q1和所述第二開關MOS管Q2的導通和關閉。
8.如權利要求7所述的用于無橋CRM模式PFC電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述第三信號處理器的輸入端連接至所述交流輸入端和所述輸出端電容C1的輸出端，所述第三信號處理器的輸出端連接至所述第三比較器的同...
【技術特征摘要】
1.一種用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路，用于圖騰柱無橋pfc電路工作在crm模式時，檢測開關mos管兩端電壓的零點或者最低點，并控制開關mos管導通，其特征在于，包括圖騰柱無橋pfc電路和電感電流檢測電路，所述圖騰柱無橋pfc電路包括交流輸入端、pfc電感l、兩個開關mos管、兩個低頻二極管和輸出端電容c1，所述電感電流檢測電路包括兩路電感電流檢測電路，每一路所述電感電流檢測電路分別包括依次連接的信號處理電路、比較器電路、分壓電路和驅動電路，所述信號處理電路的輸入端連接至所述交流輸入端的輸入電壓vin和所述輸出端電容c1的輸出電壓vout，所述信號處理電路的輸出端電壓分別連接至兩個所述比較器電路，所述比較器電路的輸出電壓通過所述驅動電路分別控制兩個所述開關mos管的導通和關閉；所述電感電流檢測電路用于檢測所述pfc電感l的電感電流為零，開關mos管的源極與漏極之間的電壓vds在最低電壓或者零電壓時打開所述開關mos管，以減小所述開關mos管的開關損耗。
2.如權利要求1所述的用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述pfc電感l串聯于所述交流輸入端，兩個所述開關mos管包括第一開關mos管q1和第二開關mos管q2，兩個所述低頻二極管包括第三二極管d3和第四二極管d4；所述第一開關mos管q1的源極、所述第二開關mos管q2的漏極與所述pfc電感l之間的連接點為a點，所述第一開關mos管q1的漏極與所述第三二極管d3的陰極之間的連接點為b點，所述第二開關mos管q2的源極與所述第四二極管d4的陽極之間的連接點為c點，所述第三二極管d3的陽極與所述第四二極管d4的陰極之間的連接點連接至所述交流輸入端，所述輸出端電容c1的兩端分別連接至b點和c點，c點接地。
3.如權利要求2所述的用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述電感電流檢測電路包括第一檢測驅動電路和第二檢測驅動電路，所述第一檢測驅動電路包括第一信號處理器、第一比較器、第一分壓電路和第一驅動控制電路，所述第二檢測驅動電路包括第二信號處理器、第二比較器、第二分壓電路和第二驅動控制電路，所述第一檢測驅動電路和所述第二檢測驅動電路分別用于驅動所述第一開關mos管q1和所述第二開關mos管q2的導通和關閉。
4.如權利要求3所述的用于無橋crm模式pfc電感電流過零檢測電路，其特征在于，所述第一信號處理器的輸入端連接至所述交流輸入端和所述輸出端電容c1的輸出端，所述第一信號處理器的輸出端連接至所述第一比較器的反向輸入端，所述第一信號處理器的輸入信號為所述交流輸入端的輸入電壓信號vin和所述輸出端電容c1的輸出信號vout，所述第一信號處理器的輸出端信號為所述第一分壓電路的輸入電壓為vca，所述第一分壓電路的輸出端信號為k...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李勇，廖榮山，程捷，
申請(專利權)人：深圳市高斯寶電氣技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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