集成电路功率因数控制器及离线转换器制造技术

本实用新型专利技术涉及集成电路功率因数控制器及离线转换器。本该集成电路功率因数控制器包括脉宽调制器和线路感测电路。所述脉宽调制器具有用于接收反馈信号的第一输入端、用于接收线路感测信号的第二输入端、以及输出端，该输出端用于提供驱动信号，该驱动信号具有响应于反馈信号和线路感测信号而形成的占空比。线路感测电路具有用于接收驱动信号的输入端及耦接到脉宽调制器的第二输入端用于提供所述线路感测信号的输出端。线路感测电路响应于测量驱动信号的占空比而形成线路感测信号。在另一种形式中，离线转换器包括集成电路功率因数控制器，该集成电路功率因数控制器响应于驱动信号的占空比而提供线路感测信号，而无需测量所述输入线路上的电压。

Integrated circuit power factor controller and off line converter

The utility model relates to an integrated circuit power factor controller and an off-line converter. The integrated circuit power factor controller includes a pulse width modulator and a line sense circuit. The pulse width modulator has a first input terminal for receiving feedback signal, a second input terminal for receiving line sensing signal, and an output terminal for providing a driving signal with a duty cycle formed in response to the feedback signal and line sensing signal. The line sensing circuit has an input terminal for receiving the driving signal and a second input terminal coupled to the pulse width modulator for providing an output terminal of the line sensing signal. The line sensing circuit forms a line sensing signal in response to the duty cycle of the measurement drive signal. In another form, an offline converter includes an integrated circuit power factor controller that provides a line sensing signal in response to the duty cycle of the driving signal without measuring the voltage on the input line.

【技术实现步骤摘要】
集成电路功率因数控制器及离线转换器
本公开整体涉及功率转换电路，并且更具体地涉及集成电路功率因数控制器及离线转换器。
技术介绍
离线转换器从交流(AC)线路接收电压并形成体电压，该体电压随后可被转换为供低电压电路使用的不同电压。通常，全波AC输入电压被转换为半波整流电压并且在被转换为较低电压之前进行平滑。用于离线转换器的一种特别有用的特征是功率因数控制。功率因数控制器可用于离线转换器，从而通过使电压和电流波形保持同相，确保以高功率因数将功率有效地传送到负载。当操作时，功率因数控制器基于输入电压的电平来实施各种电压前馈和保护功能。例如，功率因数控制器可感测低压线路条件并且可作为响应而调节开关的接通时间。功率因数控制器还可检测欠压条件，在该欠压条件下其对异常低压的线路感测延长时间并且采取适当的补救措施。虽然这些前馈和保护功能是有用的，但它们使用集成电路端子来感测线路电压。
技术实现思路
根据第一方面，提供一种集成电路功率因数控制器，包括：脉宽调制器，所述脉宽调制器具有用于接收反馈信号的第一输入端、用于接收线路感测信号的第二输入端以及用于提供驱动信号的输出端，所述驱动信号具有响应于所述反馈信号和所述线路感测信号而形成的占空比；以及线路感测电路，所述线路感测电路具有用于接收所述驱动信号的输入端、以及耦接到所述脉宽调制器的所述第二输入端以提供所述线路感测信号的输出端，其中所述线路感测电路响应于测量所述驱动信号的占空比而形成所述线路感测信号。根据另一方面，提供一种离线转换器，包括：输入线路，所述输入线路用于接收经整流的交流电压；晶体管，所述晶体管具有耦接到所述输入线路的第一电流电极、耦接到接地端子的第二电流电极以及用于接收驱动信号的控制电极；二极管，所述二极管具有耦接到所述输入线路的第一端子以及用于提供输出电压的第二端子；输出电容器，所述输出电容器具有耦接到所述二极管的所述第二端子的第一端子以及耦接到所述接地端子的第二端子；反馈电路，所述反馈电路用于响应于所述输出电压的电平而提供输出；以及集成电路功率因数控制器，所述集成电路功率因数控制器具有耦接到所述反馈电路的输出端的第一输入端子以及用于提供所述驱动信号的输出端子，所述集成电路功率因数控制器响应于所述驱动信号的占空比而提供线路感测信号，而无需测量所述输入线路上的电压，并且响应于所述线路感测信号和所述第一输入端子上的第一信号而提供所述驱动信号。附图说明通过参照附图可更好地理解本公开，并且本公开的多个特征和优点对于本领域的技术人员为显而易见的，在附图中：图1以框图形式示出了现有技术已知的集成电路功率因数控制器；图2以局部框图和局部示意图形式示出了根据本技术的一个实施方案具有集成电路功率因数控制器的离线转换器；图3以框图形式示出了可用作图2的集成电路功率因数控制器的集成电路功率因数控制器。图4以示意图形式示出了可用作图3的线路感测电路的线路感测电路；图5示出了图4的线路感测电路的模拟的时序图；以及图6以框图形式示出了可用作图3的线路处理电路的线路处理电路。在不同附图中使用相同的参考符号来指示相同或类似的元件。除非另有说明，否则字词“耦接”及其相关联的动词形式包括直接连接以及通过本领域已知的方式的间接电连接两者；并且除非另有说明，否则对直接连接的任一描述暗示使用合适形式的间接电连接的替代实施方案。具体实施方式图1以框图形式示出了现有技术已知的集成电路功率因数控制器100。集成电路功率因数控制器100包括一组集成电路端子110、线路检测电路120、死区时间控制电路130、斜坡发生器140、误差放大器150、接通时间处理电路160、比较器170、锁存器180以及缓冲器190。集成电路功率因数控制器100具有七个端子110，包括被标记为“CS/ZCD”的电流感测/零电流检测端子111、被标记为“VSENSE”的线路电压感测端子112、被标记为“FB”的反馈端子113、被标记为“COMP”的补偿端子114、被标记为“DRV”的驱动端子115、被标记为“VCC”的正电源电压端子116、以及被标记为“GND”的接地端子117。线路检测电路120具有连接到线路电压感测端子112的输入端、以及输出端。死区时间控制电路120具有连接到电流感测/零电流检测端子111的第一输入端、连接到补偿端子114的第二输入端、连接到线路检测电路120的输出端的第三输入端、第四输入端、用于提供被标记为“CLK”的信号的第一输出端、以及第二输出端。斜坡发生器140具有连接到线路检测电路120的输出端的输入端、以及输出端。误差放大器150具有连接到反馈端子113的非反相输入端、用于接收被标记为“VREF”的电压的反相输入端、以及连接到补偿端子114的输出端。接通时间处理电路160具有连接到死区时间控制电路130的第二输出端的第一输入端、连接到线路检测电路120的输出端的第二输入端、连接到误差放大器150的输出端的第三输入端、以及输出端。比较器170具有连接到斜坡发生器140的输出端的正输入端、连接到接通时间处理电路160的输出端的负输入端、以及输出端。锁存器180具有连接到死区时间控制电路130的第一输出端的被标记为“S”的设置输入端、连接到比较器170的输出端的被标记为“R”的重置输入端、以及被标记为“Q”的输出端。驱动器190具有连接到锁存器180的输出端的输入端、以及连接到死区时间控制电路130的第四输入端并连接到驱动端子115的输出端。在操作中，集成电路功率因数控制器100是离线转换器的一部分，它对其栅极连接到驱动端子115的外部晶体管(未在图1中示出)的导通进行调制，以便以高功率因数将功率传送到负载。外部晶体管的第一端子接收经平滑的半正矢波形。集成电路功率因数控制器100使用经整流的AC线路电压中的纹波来调节电流感测限值，从而使传送到负载的电压和电流波形保持同相，并且用于保护以免发生异常线路条件。离线转换器通常生成VSENSE作为AC线路电压的一部分，并且线路检测电路120使用VSENSE来检测某些异常条件(包括低压线路和欠压条件)。例如，斜坡发生器140响应于低压线路条件而修改斜坡信号，并且接通时间处理电路160响应于欠压条件而使DRV信号断开。死区时间控制电路130使用CS/ZCD输入端来检测外部电感器的磁芯重置并且提供限流保护功能。死区时间控制电路130使用CS/ZCD信号作为零电流检测信号，以对DRV信号的死区时间进行调制并且向锁存器180选择性地生成CLK信号。其使用CS/ZCD信号作为电流感测信号，以检测流过外部晶体管的电流已达到其限值并且作为响应而使接通时间处理电路去激活DRV信号。斜坡发生器140向其输出端提供斜坡信号，该斜坡信号用于设置外部晶体管的接通时间。在检测到低压线路条件时，其通过即使在外部电感器的磁芯重置之后也保持DRV信号不活动，从而使功率因数控制器以断续导通模式(DCM)操作。离线转换器生成FB信号作为经整流的输入电压的一部分。集成电路功率因数控制器100使用误差放大器150来产生与FB和VREF之间的差值成比例的误差信号，以便将输出电压调节到所需电平。补偿端子114提供误差放大器150的输出端与为实现回路稳定性而提供的片外补偿网络之间的连接点。接通时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路功率因数控制器，其特征在于，包括：脉宽调制器，所述脉宽调制器具有用于接收反馈信号的第一输入端、用于接收线路感测信号的第二输入端以及用于提供驱动信号的输出端，所述驱动信号具有响应于所述反馈信号和所述线路感测信号而形成的占空比；以及线路感测电路，所述线路感测电路具有用于接收所述驱动信号的输入端、以及耦接到所述脉宽调制器的所述第二输入端以提供所述线路感测信号的输出端，其中所述线路感测电路响应于测量所述驱动信号的占空比而形成所述线路感测信号。

【技术特征摘要】
2017.06.15 US 15/623,8101.一种集成电路功率因数控制器，其特征在于，包括：脉宽调制器，所述脉宽调制器具有用于接收反馈信号的第一输入端、用于接收线路感测信号的第二输入端以及用于提供驱动信号的输出端，所述驱动信号具有响应于所述反馈信号和所述线路感测信号而形成的占空比；以及线路感测电路，所述线路感测电路具有用于接收所述驱动信号的输入端、以及耦接到所述脉宽调制器的所述第二输入端以提供所述线路感测信号的输出端，其中所述线路感测电路响应于测量所述驱动信号的占空比而形成所述线路感测信号。2.根据权利要求1所述的集成电路功率因数控制器，其中，所述线路感测电路包括：开关电路，所述开关电路具有输出端以及用于接收所述驱动信号的输入端，所述开关电路响应于所述驱动信号而交替地将第一基准电压和第二基准电压耦接到所述开关电路的所述输出端；以及积分器，所述积分器具有耦接到所述开关电路的所述输出端的输入端以及用于提供所述线路感测信号的输出端。3.根据权利要求2所述的集成电路功率因数控制器，其中，所述开关电路包括：反相器，所述反相器具有输出端以及用于接收所述驱动信号的输入端；第一开关，所述第一开关具有用于接收所述第一基准电压的第一端子、提供所述开关电路的所述输出端的第二端子以及耦接到所述反相器的所述输出端的控制端子；以及第二开关，所述第二开关具有耦接到所述第一开关的所述第二端子的第一端子、用于接收所述第二基准电压的第二端子以及用于接收所述驱动信号的控制端子。4.根据权利要求2所述的集成电路功率因数控制器，其中，所述积分器包括：电阻器，所述电阻器具有耦接到所述开关电路的所述输出端的第一端子、以及用于提供所述线路感测信号的第二端子；以及电容器，所述电容器具有耦接到所述电阻器的所述第二端子的第一端子、以及耦接到基准电压端子的第二端子。5.根据权利要求1所述的集成电路功率因数控制器，其中，所述脉宽调制器包括：线路处理电路，所述线路处理电路具有用于接收所述线路感测信号的输入端以及用于提供控制信号的输出端，其中所述脉宽调制器还响应于所述控制信号而提供所述驱动信号。6.根据权利要求1所述的集成电路功率因数控制器，其中，所述脉宽调制器还具有用于接收电流感测信号的第三输入端，其中所述脉宽调制器还提供所述驱动信号，所述驱动信号具有响应于所述反馈信号、所述线路感测信号和所述电流感测信号而形成的占空比。7.一种离线转换器，其特征在于，包括：输入线路，所述输入线路用于接收经整流的交流电压；晶体管，所述晶体管具有耦接到所述输入线路的第一电流电极、耦接到接地端子的第二电流电极以及用于接收驱动信号的控制电极；二极管，所述二极管具有耦接到所述输入线路的第一端子以及用于提供输出电压的第二端子；输出电容器，所述输出电容器具有耦接到所述二极管的所述第二端子的第一端子以及耦接到所述接地端子的第二端子；反馈电路，所述反馈电...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·特尔奇，C·巴索，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US