主动功率因数校正电路以及脉冲宽度调节信号的控制方法技术

一种主动功率因数校正电路以及脉冲宽度调节信号的控制方法。主动功率因数校正电路耦接于一负载与一以一交变周期供电的交流电源，并且包含一电感单元、一第一整流器、一切换开关、一接地端以及一脉冲宽度调节控制器。其中，控制方法主要是利用脉冲宽度调节控制器所输出的脉冲宽度调节信号控制切换开关在一脉波调制阶段间歇性地导通与关断第一整流器与接地端，进而使电感单元交替性地激磁与放电；并使切换开关在一连续断路阶段将第一整流器与接地端彼此连续性地断路。

【技术实现步骤摘要】
主动功率因数校正电路以及脉冲宽度调节信号的控制方法
本专利技术涉及一种校正电路与调节信号的控制方法，尤其是指一种主动功率因数校正电路以及脉冲宽度调节信号的控制方法。
技术介绍
一般来说，现有的空调系统电源在现有的成本及空间运用的考虑下，通常会在AC侧使用主动功率因数校正(activepowerfactorcorrection,APFC)电路架构，除了能减少切换损失进而降低功率元件的温度外，也因电感选用成本考虑减小体积而使电感线径较细，但也因电感线径细而导致阻抗相对的变大，进而无法减低电感所产生的噪音。请参阅图1，图1为显示现有技术的主动功率因数校正电路的电路示意图。如图所示，一种主动功率因数校正电路PA100主要是利用一PWM(PulseWidthModulation)控制器PA1控制一开关PA2导通，使电流经由桥式整流器PA3对一电感PA4激磁，并在PWM控制器PA1控制开关PA2关闭时，使电感PA4因去磁而放出感应电流。请继续参阅图2与图3，图2为显示在现有技术的主动功率因数校正电路中，PWM控制器依据交流电的电压波形所产生的开关周期示意图；图3为显示在现有技术的主动功率因数校正电路中，感应单元受到开关控制所产生的感应电流示意图。如图3所示，在现有技术中，为了使电感PA4所放出的感应电流可将交流电的电压波形C2与电流波形C3趋于同相，PWM控制器PA1会产生一调制信号C1，使开关PA2依据调制信号C1的一导通时距C11在每个交流电的电压波峰与波谷前半段开通开关PA2，使电感PA4持续激磁储能，然后当导通时距C11结束时，电感PA4会开始放电而产生感应电流C31，进而使交流电的电流波形C3受到校正而逐渐与交流电的电压波形C2一致，进而增加交流电与负载之间的有效功率。承上所述，虽然在现有的主动功率因数校正电路PA100中可以通过PWM控制器PA1来控制开关PA2持续导通来使电感PA4持续激磁除能，但由于电感PA4为了减小体积会选用较细的电感线径，进而使电感PA4在持续激磁储能的期间，会因为电感线径较细所导致的阻抗大而产生大幅的振动，导致电感PA4在激磁储能的期间会产生大量的噪音。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是鉴于在现有技术的主动功率因数校正电路中，主要是利用PWM控制器控制开关的导通时距与频率，然而在电感使用较细的线径来缩减体积时，会导致电感因为阻抗高而在持续激磁的期间发出大量的噪音，提供一种主动功率因数校正电路以及脉冲宽度调节信号的控制方法，借以解决电感因为线径细所产生的噪音问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种脉冲宽度调节信号的控制方法，应用于一主动功率因数校正电路，主动功率因数校正电路耦接于一负载与一以一交变周期供电的交流电源，并且包含一脉冲宽度调节(PulseWidthModulation,PWM)控制器、一切换开关、一第一整流器与一接地端，控制方法包含以下步骤：首先步骤(a)是利用脉冲宽度调节控制器调制一脉冲宽度调节信号，使脉冲宽度调节信号具有多个时距相等的工作周期，各工作周期为交变周期的一半，并具有一脉波调制阶段与一连续断路阶段，且在各工作周期中，连续断路阶段所占用的时间为脉波调制阶段所占用的时间的5倍至9倍。然后步骤(b)是在调制脉冲宽度调节信号时，进一步使脉波调制阶段包含多个彼此交错的导通时段与断路时段。接着步骤(c)是将脉冲宽度调节控制器所调制出的脉冲宽度调节信号传送至切换开关。最后步骤(d)是使切换开关依据脉冲宽度调节信号在脉波调制阶段依据导通时段与断路时段间歇性地导通与关断第一整流器与接地端，进而使位于第一整流器与一交流电源间的一电感单元交替性地激磁与放电；并使切换开关在连续断路阶段将第一整流器与接地端彼此连续性地断路。上述的脉冲宽度调节信号的控制方法，其中，电感单元在导通时段激磁，并在断路时段放电。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种主动功率因数校正电路，耦接于一负载与一以一交变周期供电的交流电源，主动功率因数校正电路包含一电感单元、一第一整流器、一切换开关、一接地端以及一脉冲宽度调节控制器。电感单元电性连结于交流电源。第一整流器电性连结于电感单元。切换开关电性连结于第一整流器。接地端电性连结于切换开关。脉冲宽度调节控制器电性连结于切换开关，并用以输出一脉冲宽度调节信号至切换开关，脉冲宽度调节信号具有多个时距相等的工作周期，各工作周期为交变周期的一半，并具有一脉波调制阶段与一连续断路阶段，且在各工作周期中，连续断路阶段所占用的时间为脉波调制阶段所占用的时间的5倍至9倍。其中，切换开关依据脉冲宽度调节信号在脉波调制阶段依据导通时段与断路时段间歇性地导通与关断第一整流器与接地端，进而使位于第一整流器与一交流电源间的一电感单元交替性地激磁与放电；并使切换开关在连续断路阶段将第一整流器与接地端彼此连续性地断路。上述的主动功率因数校正电路，其中，主动功率因数校正电路还包含一第二整流器以及一电容单元，第二整流器电性连结于电感单元，电容单元与负载彼此并联地电性连结于第二整流器。上述的主动功率因数校正电路，其中，脉冲宽度调节控制器包含一设定单元、一工作周期划分单元、一导通与断路时间比调制单元、一调制单元以及一输出单元。设定单元供使用者进行设定一工作周期划分参数与一导通与断路时间比参数。工作周期划分单元电性连结于设定单元，以依据工作周期划分参数将每一工作周期划分为脉波调制阶段与连续断路阶段。导通与断路时间比调制单元电性连结于设定单元，以依据导通与断路时间比参数划分出彼此交错的导通时段与断路时段。调制单元电性连结于工作周期划分单元与导通与断路时间比调制单元，以将彼此交错的导通时段与断路时段整合至脉波调制阶段而产生脉冲宽度调节信号。输出单元电性连结于调制单元，用以接收并输出脉冲宽度调节信号。本专利技术的技术效果在于：由上述本专利技术所提供的主动功率因数校正电路以及脉冲宽度调节信号的控制方法可知，本专利技术利用脉冲宽度调节控制器所调制的脉冲宽度调节信号，可通过切换开关在导通时段与断路时段之间间歇性地导通与关断第一整流器与接地端，进而使电感单元交替性地激磁与放电，进而有效的减少电感单元因持续性的激磁而导致振动频繁所产生的噪音；此外，借由连续断路阶段使第一整流器与接地端彼此连续性地断路，可使电感单元在脉波调制阶段所产生的热能逐渐散失。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为显示现有技术的主动功率因数校正电路的电路示意图；图2为显示在现有技术的主动功率因数校正电路中，PWM控制器依据交流电的电压波形所产生的开关周期示意图；图3为显示在现有技术的主动功率因数校正电路中，感应单元受到开关控制所产生的感应电流示意图；图4为显示本专利技术较佳实施例所提供的主动功率因数校正电路的统示意图；图5为显示本专利技术较佳实施例所提供的主动功率因数校正电路的脉冲宽度调节控制器的系统示意图；图6为显示本专利技术较佳实施例所提供的脉冲宽度调节信号的控制方法步骤流程图；图7A为显示本专利技术的脉冲宽度调节信号对应于交流电的交变周期的示意图；图7B为显示脉波调制阶段的示意图；以及图8为显示本专利技术的电感单元所产生的感应电流的示意图。其中，附图标记PA100主动功率因数校正电路PA1PWM控制器P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲宽度调节信号的控制方法，应用于一主动功率因数校正电路，其特征在于，该主动功率因数校正电路耦接于一负载与一以一交变周期供电的交流电源，并且包含一脉冲宽度调节控制器、一切换开关、一第一整流器与一接地端，该控制方法包含以下步骤：(a)利用该脉冲宽度调节控制器调制一脉冲宽度调节信号，使该脉冲宽度调节信号具有多个时距相等的工作周期，各工作周期为该交变周期的一半，并具有一脉波调制阶段与一连续断路阶段，且在各工作周期中，该连续断路阶段所占用的时间为该脉波调制阶段所占用的时间的5倍至9倍；(b)在调制该脉冲宽度调节信号时，进一步使该脉波调制阶段包含多个彼此交错的导通时段与断路时段；(c)将该脉冲宽度调节控制器所调制出的该脉冲宽度调节信号传送至该切换开关；以及(d)使该切换开关依据该脉冲宽度调节信号在该脉波调制阶段依据该多个导通时段与该多个断路时段间歇性地导通与关断该第一整流器与该接地端，进而使位于该第一整流器与一交流电源间的一电感单元交替性地激磁与放电；并使该切换开关在该连续断路阶段将该第一整流器与该接地端彼此连续性地断路。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲宽度调节信号的控制方法，应用于一主动功率因数校正电路，其特征在于，该主动功率因数校正电路耦接于一负载与一以一交变周期供电的交流电源，并且包含一脉冲宽度调节控制器、一切换开关、一第一整流器与一接地端，该控制方法包含以下步骤：(a)利用该脉冲宽度调节控制器调制一脉冲宽度调节信号，使该脉冲宽度调节信号具有多个时距相等的工作周期，各工作周期为该交变周期的一半，并具有一脉波调制阶段与一连续断路阶段，且在各工作周期中，该连续断路阶段所占用的时间为该脉波调制阶段所占用的时间的5倍至9倍；(b)在调制该脉冲宽度调节信号时，进一步使该脉波调制阶段包含多个彼此交错的导通时段与断路时段；(c)将该脉冲宽度调节控制器所调制出的该脉冲宽度调节信号传送至该切换开关；以及(d)使该切换开关依据该脉冲宽度调节信号在该脉波调制阶段依据该多个导通时段与该多个断路时段间歇性地导通与关断该第一整流器与该接地端，进而使位于该第一整流器与一交流电源间的一电感单元交替性地激磁与放电；并使该切换开关在该连续断路阶段将该第一整流器与该接地端彼此连续性地断路。2.如权利要求1所述的脉冲宽度调节信号的控制方法，其特征在于，该电感单元在该多个导通时段激磁，并在该多个断路时段放电。3.一种主动功率因数校正电路，耦接于一负载与一以一交变周期供电的交流电源，其特征在于，该主动功率因数校正电路包含：一电感单元，电性连结于该交流电源；一第一整流器，电性连结于该电感单元；一切换开关，电性连结于该第一整流器；一接地端，电性连结于该切换开关；以及一脉冲宽度调节控制器，电性连结于该切换开关，并用以输出一脉冲宽度调节信号至该切换开关，该脉冲宽度调节信号具有多个时距相等的工作周期，各工作周期为该交变周期的一半，并具有一脉波调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢博尧，
申请(专利权)人：东元电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71