切换控制电路和其控制方法技术

一种用于功率因子修正（Ｐｏｗｅｒ　　Ｆａｃｔｏｒ　　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＰＦＣ）转换器的切换控制电路。该切换控制电路包括一ＰＦＣ控制电路、一相位检测电路、以及一开启时间调整电路。该ＰＦＣ控制电路，耦接一第一电感和该功率因子修正转换器的输出端，用以接收一第一电感信号和一反馈信号来产生一第一切换信号，其中该第一电感信号用于切换至该第一电感来进行功率因子修正，以及该第一电感信号和该第一电感的消磁相关。该相位检测电路，检测该第一切换信号以及一第二电感信号，用以产生一启始信号以及一锁相信号，其中该启始信号用于致能一第二切换信号，该第二切换信号切换一第二电感，以及该第二电感信号和该第二电感的消磁相关。该开启时间调整电路，依据该锁相信号来调整该第二切换信号的开启时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于切换式电源转换器，尤指功率因子修正(Power Factor Correction, PFC)转换器的控制电路。
技术介绍
大电流的需求通常会减低电源转换器的功率效率。电源转换器的功率损失和其电 流为指数正比关系如下列方程式(1) -Ploss = I2 x R----------------------------------------- (1)其中I是电源转换器的切换电流，R是切换组件的阻抗(impedance),其可以是， 例如，电容或电阻的等效电阻值(equivalent impedance)。因为前述的问题，发展了并联式技术用来减低电源转换器的功率消耗。功率因子 修正(Power Factor Correction, PFC)转换器用于改善AC电源的功率因子。功率因 子修正电路的详细技术在先前技术中已有揭露，例如美国专利编号7, 116,060"用于 不连续模式功率因子修正转换器的切换控制电路(Switching control circuit for discontinuous mode PFC converters)"。本专利技术揭露了一种控制电路，用于并联式 功率因子修正转换器，可以改善电源的效率。并联通道(parallel channels)的数量 在理论上来说并无上限。多相式技术(Mult i-phases technologies)包括同步化 (synchronization)以及相位偏移(phase shift),都可用于分散切换噪声以及减低涟 波(ripple)。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种切换式控制电路，用于多相位(multi-phase)以及 多频道(multi-channel)的功率因子修正(Power Factor Correction, PFC)转换器。 该切换式控制电路包括一 PFC控制电路，耦接一第一电感和该功率因子修正转换器的 输出端，用以接收一第一电感信号和一反馈信号来产生一第一切换信号。该第一切换信号切换至该第一电感来进行功率因子修正。一相位检测电路检测该第一切换信号以 及一第二电感信号，用以产生一启始信号以及一锁相信号。该启始信号根据该第一切 换信号的切换周期来产生。该启始信号用于致能一第二切换信号。该第二切换信号用 于切换该第二电感。 一开启时间(on-time)调整电路依据该锁相信号调整该第二切换 信号的开启时间(on time)。该第二切换信号的该开启时间被调整用以最小化从该第 二电感信号失能到该第二切换信号致能之间的上述周期。该第一电感信号和该第一电 感的消磁(demagnetization)相关(correlated)。该第二电感信号和该第二电感的消 磁相关。 一轻负载检测电路根据该反馈信号产生一截止信号(off signal)用于截止 (turn off)该第二切换信号。该轻负载检测电路更根据该截止信号产生一范围信号， 用以根据该截止信号调整(program)该功率因子修正转换器的输出电压。该轻负载检 测电路的一临界信号根据该功率转换器的输入电压而产生。该临界信号用于和该反馈 信号比较，用以判断该产生该截止信号功率因子修正转换器的轻负载状态，以及产生 该截止信号以及该范围信号。为使本专利技术的该目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并 配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1显示本专利技术使用于并联式PFC转换器的较佳实施例。图2显示本专利技术中的切换控制电路的较佳实施例。图3显示本专利技术中的控制器50的较佳实施例。图4显示本专利技术中的禁止电路65的较佳实施例。图5显示本专利技术中的轻负载检测器90的较佳实施例。图6显示本专利技术中的相位检测电路的较佳实施例。图7显示本专利技术中的相位信号产生器105的较佳实施例。图8显示本专利技术中的信号产生器180的较佳实施例。图9显示本专利技术中的信号波形图。图10显示本专利技术中的脉冲产生器的的较佳实施例电路图。 图11显示本专利技术中的锁相信号产生器200的较佳实施例。 图12显示本专利技术中的开启时间调整电路的较佳实施例。 图13显示本专利技术实施例中的衰减器400的电路图。 图14显示本专利技术实施例中的加减计数器470的电路图。具体实施方式在此必须说明的是，于下揭露内容中所提出的不同实施例或范例，系用以说明 本专利技术所揭示的不同技术特征，其所描述的特定范例或排列系用以简化本专利技术，然非 用以限定本专利技术。此外，在不同实施例或范例中可能重复使用相同的参考数字与符号， 此等重复使用的参考数字与符号系用以说明本专利技术所揭示的内容，而非用以表示不同 实施例或范例间的关系。图1显示本专利技术使用于并联式PFC转换器的较佳实施例，其中第一功率转换器 包括晶体管10、电感15、和整流器19。第一切换信号S,耦接晶体管IO用以切换电 感15。整流器19和电容40用于产生PFC转换器的输出电压V。。耦接到输出电压V。 的另外一个功率转换器由晶体管30、电感35、和整流器39组成。第二切换信号SN 控制晶体管30用以切换电感35。功率转换器的输出端并联连接。电感15和35耦接 到输出电压V。。电感15和电感35更耦接到输入电压VIN。当晶体管10导通时，切换 电流L。被产生，由公式(2)得知<formula>formula see original document page 9</formula>其中L,s是电感15的电感值，T,是第一切换信号S,的产生时间(晶体管10的导通时 间),V^是输入电压Vn的振幅(amplitude)。如电阻11的电流感测装置用于感测切换电流1,。以产生第一电流信号I,。另一 个电流感应装置，例如电阻31，感应晶体管30的切换电流，并且产生第二电流信号 IN。当晶体管IO导通时能量储存进电感15。当晶体管10截止时，能量会经由整流器 19传递到电容40。电感15的辅助绕组(auxiliary winding)产生第一 电感信号V,， 其相关于电感15的消磁(demagnetization)。图2显示本专利技术的切换控制电路的较佳实施例。切换控制电路产生第一切换信 号S,和第二切换信号SN。切换控制电路包括控制器50、相位检测电路100 500、以 及开启时间调整电路300 700。控制器50经由电阻41和42耦接到PFC转换器的输 出端用以接收反馈信号VFB。控制器50更耦接电感15用以经由电阻17接收第一电感 信号V,。第一电流信号1,和输入电压V^也连接到控制器50，用以产生第一切换信号 S,、截止信号V(;N、和范围信号EN。范围信号EN更经由电阻43连接到电阻41和42 用于调整(programming) PFC转换器的输出电压。第一切换信号S,耦接电感15用以进行功率因子修正。相位检测电路100利用检测第一切换信号S和第二电感信号VN 来产生启始信号CLKN以及锁相信号UP/DWN。启始信号CL&和锁相信号UP/DWN耦接到 开启时间调整电路300。启始信号CLKw用于致能第二切换信号S^如图1中，第二切 换信号Sw耦接到电感35用以切换电感35。开启时间调整电路300根据锁相信号 UP/D丽来调整第二切换信号SN的开启时间(ontime)。第二电感信号Vw结束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换控制电路，用于功率因子修正（ＰｏｗｅｒＦａｃｔｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＰＦＣ）转换器，包括：一ＰＦＣ控制电路，该ＰＦＣ控制电路耦接一第一电感和该功率因子修正转换器的一输出端，用以接收一第一电感信号和一反馈信号以产生一第一切换信号，其中该第一电感信号切换该第一电感以进行功率因子修正，该第一电感信号和该第一电感的消磁（ｄｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ）相关（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ）；一相位检测电路，该相位检测电路耦接该ＰＦＣ控制与电路一第二电感，该相位检测电路检测该第一切换信号以及一第二电感信号，用以产生一启始信号以及一锁相信号，其中该启始信号用于致能一第二切换信号，该第二切换信号切换该第二电感，该第二电感信号和该一第二电感的消磁相关，该第一和第二电感耦接该功率因子修正转换器的该输出端；一开启时间（ｏｎ－ｔｉｍｅ）调整电路，该开启时间调整电路依据该锁相信号调整该第二切换信号的开启时间（ｏｎｔｉｍｅ）；以及一轻负载检测电路，该轻负载检测电路根据该反馈信号产生一截止信号（ｏｆｆｓｉｇｎａｌ）以及一范围信号，其中该锁相信号和相关于该第二电感信号以及该启始信号之间的的这段期间相关，该截止信号用以截止该第二切换信号，以及该范围信号调整（ｐｒｏｇｒａｍ）该功率因子修正转换器的该输出电压。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]