CN212343642U - Pfc辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源领域，揭示了一种PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调，PFC辅助电源电路包括稳压芯片、限流模块、辅助电路、输出端、输入端、第一电容和第一二极管；输入端与PFC电路的电压输出端连接，限流模块的一端与输入端连接，限流模块的另一端、第一电容的一端、第一二极管的阴极与输出端连接，第一二极管的阳极与稳压芯片的Vout端口连接，第一电容的另一端与稳压芯片的GND端口接地，稳压芯片的Vin端口与辅助电路的第一端连接，辅助电路的第二端与PFC电路主变压器的次级绕组连接，辅助电路的第三端接地。本实用新型提供的PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调，能稳定输出电压供PFC控制电路使用。

Description

PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调

技术领域

本实用新型涉及电源领域，特别涉及一种PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调。

背景技术

目前空调等终端的开关电源大多使用PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路，功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。PFC电路的辅助电源一般有两种方式，有的由外部独立的一个电源提供，有的用自身的变换提供，由外部独立的一个电源提供虽然可靠性高，但成本相应的也高，性价比较低。而由自身的变换提供的辅助电源在输出电压上升到比较稳定的目标值之前，处于一个非稳压状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调，能使得由PFC电路自身变换得到的辅助电源在输出电压上升到稳定的目标值之前稳定输出电压。

本实用新型提出一种PFC辅助电源电路，应用于PFC电路中，包括稳压芯片、限流模块、辅助电路、输出端、输入端、第一电容和第一二极管；

所述输入端与所述PFC电路的电压输出端连接，所述限流模块的一端与所述输入端连接，所述限流模块的另一端、所述第一电容的一端、所述第一二极管的阴极与所述输出端连接，所述第一二极管的阳极与所述稳压芯片的 Vout端口连接，所述第一电容的另一端与所述稳压芯片的GND端口接地，所述稳压芯片的Vin端口与所述辅助电路的第一端连接，所述辅助电路的第二端与PFC电路主变压器的次级绕组连接，所述辅助电路的第三端接地，所述辅助电路将在主变压器的作用下得到的电压进行整流和滤波，所述稳压芯片对输入的电压进行稳压处理。

进一步地，所述限流模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述输入端连接，所述第一电阻的另一端、所述第一电容的一端与所述第一二极管的阴极连接。

进一步地，所述限流模块还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电阻串联。

进一步地，所述第一电容包括第一电解电容，所述第一电解电容的正极、所述第一二极管的阴极与所述输出端连接，所述第一电解电容的负极接地。

进一步地，所述辅助电路包括第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容；

所述第二二极管的阳极与所述PFC电路主变压器的次级绕组的一端连接，所述第二二极管的阴极、第二电容的一端与所述稳压芯片的Vin端口连接，所述第二电容的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第三二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述PFC电路主变压器的次级绕组的另一端连接于所述第二电容与所述第三电容之间。

进一步地，还包括第四电容，所述第四电容与所述第一电容并联。

进一步地，还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述稳压芯片的Vin 端口连接，所述第五电容的另一端接地。

本实用新型还提供一种开关电源电路，包括上述任一项所述的PFC辅助电源电路，还包括主变压器、第四二极管、N-MOS管、第六电容和PFC控制电路；所述辅助电源电路的输出端与所述PFC控制电路的第一端连接，所述 PFC控制电路的第二端通过PWM电路与所述N-MOS管的栅极连接，所述 N-MOS管的源极接地，所述N-MOS管的漏极、所述主变压器的主绕组的一端与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地。

本实用新型还提供一种开关电源装置，包括上述所述的开关电源电路。

本实用新型还提供一种空调，包括上述所述的开关电源装置。

本实用新型提供的PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调，通过从PFC电路的输出端获取电压给第一电容充电，使得稳压芯片开始工作，上电后便能自动启动，并输出稳定的电压供PFC电路中的PFC控制电路使用，使得由PFC电路自身变换得到的辅助电源在输出电压上升到稳定的目标值之前稳定输出电压，同时，电路结构简单可靠。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的开关电源电路的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，本实施例提供了一种PFC辅助电源电路，应用于PFC电路中，包括稳压芯片IC1、限流模块、辅助电路、输出端10、输入端20、第一电容 C1和第一二极管D1；

所述输入端10与所述PFC电路的电压输出端连接，所述限流模块的一端与所述输入端20连接，所述限流模块的另一端、所述第一电容C1的一端、所述第一二极管D1的阴极与所述输出端10连接，所述第一二极管D1的阳极与所述稳压芯片IC1的Vout端口连接，所述第一电容C1的另一端与所述稳压芯片IC1的GND端口接地，所述稳压芯片IC1的Vin端口与所述辅助电路的第一端连接，所述辅助电路的第二端与PFC电路主变压器T1的次级绕组 Ns连接，所述辅助电路的第三端接地，所述辅助电路将在主变压器T1的作用下得到的电压进行整流和滤波，所述稳压芯片IC1对输入的电压进行稳压处理。

本实施例中，PFC电路电压输出端输出输出电压V0，输出电压V0接入PFC 辅助电源的输入端20，输出电压V0通过限流模块给第一电容C1充电，具体的，第一电容C1可采用第一电解电容，第一电解电容的正极、所述第一二极管D1 的阴极与所述输出端10连接，第一电解电容的负极接地。当第一电容C1的电压达到稳压芯片IC1的启动阈值，使得稳压芯片IC1开始工作，第一二极管D1 充当开关管的作用，第一二极管D1在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关，在稳压芯片IC1启动前使输出电压V0不会流入稳压芯片 IC1。外部电流接入主变压器T1，经过主变压器T1的作用，在次级绕组Ns产生电压，产生的电压经过辅助电路的整流和滤波处理后流入稳压芯片IC1，再通过输出端10输出稳定的电压供PFC开关电源电路中的控制芯片使用。通过本实施例提供的PFC辅助电源电路使得由PFC电路自身变换得到的辅助电源在输出电压上升到稳定的目标值之前稳定输出电压。

在一实施例中，所述限流模块包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与所述输入端20连接，所述第一电阻R1的另一端、所述第一电容C1的一端与所述第一二极管D1的阴极连接。具体的，所述限流模块还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电阻串联。

本实施例中，输入端20接收的电压经过第一电阻R1和第二电阻的限流，使得流入第一电容C1的电流较小，更有利于节能。

在一实施例中，所述辅助电路包括第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2、第三电容C3；

所述第二二极管D2的阳极与所述PFC电路主变压器T1的次级绕组Ns 的一端连接，所述第二二极管D2的阴极、第二电容C2的一端与所述稳压芯片IC1的Vin端口连接，所述第二电容C2的另一端与所述第三电容C3的一端连接，所述第三电容C3的另一端与所述第三二极管D3的阳极接地，所述第三二极管D3的阴极与所述第二二极管D2的阳极连接，所述PFC电路主变压器T1的次级绕组Ns的另一端连接于所述第二电容C2与所述第三电容C3 之间。

本实施例中，控制芯片工作，开关管导通时，第二二极管D2导通，第三二极管D3截止，此时，第二电容C2两端得到的充电电压为Vin/N，其中， Vin为变压器主绕组输入的电压值，N为主绕组与次级绕组Ns的匝数比。当开关管关断时，第二二极管D2截止，第三二极管D3导通，此时第三电容C3 两端得到的充电电压为(Vo-Vin)/N，Vo为PFC电路的输出电压。辅助电路输入至稳压芯片IC1的电压等于第二电容C2和第三电容C3电压的叠加，即 (Vo-Vin)/N+Vin/N＝Vo/N。此时，主绕组与次级绕组Ns的匝数比N只要满足在最低输入电压的峰值(Vin-pk/N)时，次级绕组Ns输出电压减去稳压芯片IC1的输出电压大于2-3V即可实现启动工作，同时时也能稳压输出VDD。经一段时间后PFC电路的输出电压逐步升高到设定值，并基本稳定在设定值，此时VCC也处于稳压状态，经稳压芯片IC1降压后得到稳压VDD。具体的，第二电容和第三电容也可采用第二电解电容和第三电解电容，第二电解电容的正极与第二二极管D2的阴极连接，第二电解电容的负极与第三电解电容的正极连接，第三电解电容的负极接地。

在一实施例，所述PFC辅助电源电路还包括第四电容，所述第四电容与所述第一电容C1并联。

本实施例中，通过设置第四电容，对稳压芯片IC1输出的电压再次进行滤波。

在一实施例中，所述PFC辅助电源电路还包括第五电容C5，所述第五电容的一端与所述稳压芯片IC1的Vin端口连接，所述第五电容的另一端接地。

本实施例中，通过设置第五电容，对辅助电路流入稳压芯片IC1的电压进行滤波，得到平滑的电压。

本实施例还提供一种开关电源电路，包括上述任一项所述的PFC辅助电源电路，还包括主变压器T1、第四二极管D4，N-MOS管，第六电容C6，PFC 控制电路30；所述辅助电源电路的输出端10与所述PFC控制电路30的第一端连接，所述PFC控制电路30的第二端通过PWM电路与所述N-MOS管的栅极连接，所述N-MOS管的源极接地，所述N-MOS管的漏极、所述主变压器T1的主绕组的一端与所述第四二极管D4的阳极连接，所述第四二极管D4 的阴极与所述第六电容C6的一端连接，所述第六电容C6的另一端接地。

本实施例中，交流电源接入主变压器T1，经过第四二极管D4整流和第六电容C6滤波后得到开关电源电路的输出电压，将输出电压接入PFC辅助电源电路的输入端20，使得PFC辅助电源电路输出稳定的电压供PFC控制电路30使用。

本实施例还提供一种开关电源装置，包括上述所述的开关电源电路。

本实施例中提供的开关电源装置包括上述开关电源电路，该开关电源电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的开关电源装置采用了上述开关电源电路的技术方案，因此该开关电源装置具有上述开关电源电路所有的有益效果。

本实施例还提供一种空调，包括上述所述的开关电源装置。

本实施例中提供的空调包括上述开关电源装置，该开关电源装置的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的空调采用了上述开关电源装置的技术方案，因此该空调具有上述开关电源装置所有的有益效果。

本实用新型提供的PFC辅助电源电路、开关电源电路、开关电源装置及空调，通过从PFC电路的输出端10获取电压给第一电容C1充电，使得稳压芯片 IC1开始工作，上电后便能自动启动，经过稳压芯片IC1稳压处理，输出稳定的电压供PFC电路中的PFC控制电路30使用，同时，电路结构简单可靠。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种PFC辅助电源电路，应用于PFC电路中，其特征在于，包括稳压芯片、限流模块、辅助电路、输出端、输入端、第一电容和第一二极管；

所述输入端与所述PFC电路的电压输出端连接，所述限流模块的一端与所述输入端连接，所述限流模块的另一端、所述第一电容的一端、所述第一二极管的阴极与所述输出端连接，所述第一二极管的阳极与所述稳压芯片的Vout端口连接，所述第一电容的另一端与所述稳压芯片的GND端口接地，所述稳压芯片的Vin端口与所述辅助电路的第一端连接，所述辅助电路的第二端与PFC电路主变压器的次级绕组连接，所述辅助电路的第三端接地，所述辅助电路将在主变压器的作用下得到的电压进行整流和滤波，所述稳压芯片对输入的电压进行稳压处理。

2.根据权利要求1所述的PFC辅助电源电路，其特征在于，所述限流模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述输入端连接，所述第一电阻的另一端、所述第一电容的一端与所述第一二极管的阴极连接。

3.根据权利要求2所述的PFC辅助电源电路，其特征在于，所述限流模块还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电阻串联。

4.根据权利要求1所述的PFC辅助电源电路，其特征在于，所述第一电容包括第一电解电容，所述第一电解电容的正极、所述第一二极管的阴极与所述输出端连接，所述第一电解电容的负极接地。

5.根据权利要求1所述的PFC辅助电源电路，其特征在于，所述辅助电路包括第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容；

所述第二二极管的阳极与所述PFC电路主变压器的次级绕组的一端连接，所述第二二极管的阴极、第二电容的一端与所述稳压芯片的Vin端口连接，所述第二电容的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第三二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述PFC电路主变压器的次级绕组的另一端连接于所述第二电容与所述第三电容之间。

6.根据权利要求1所述的PFC辅助电源电路，其特征在于，还包括第四电容，所述第四电容与所述第一电容并联。

7.根据权利要求1所述的PFC辅助电源电路，其特征在于，还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述稳压芯片的Vin端口连接，所述第五电容的另一端接地。

8.一种开关电源电路，其特征在于，包括权利要求1-7任一项PFC辅助电源电路，还包括主变压器、第四二极管、N-MOS管、第六电容和PFC控制电路；所述辅助电源电路的输出端与所述PFC控制电路的第一端连接，所述PFC控制电路的第二端通过PWM电路与所述N-MOS管的栅极连接，所述N-MOS管的源极接地，所述N-MOS管的漏极、所述主变压器的主绕组的一端与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地。

9.一种开关电源装置，其特征在于，包括权利要求8所述的开关电源电路。

10.一种空调，其特征在于，包括权利要求9所述的开关电源装置。

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