功率因数校正电路制造技术

一种功率因数校正电路，包括：电感器，其被配置成接收输入电压并且提供输出电压；功率开关，其连接至电感器并且被配置成控制流经电感器的输入电流；以及开关控制器，其被配置成接收包括关于输出电压的信息的反馈电压和包括关于电感器的电压的信息的辅助电压，并且控制功率开关的接通/关断操作。开关控制器还被配置成在反馈电压小于参考电压时在第一模式下操作，并且在反馈电压大于参考电压时在第二模式下操作。式下操作。式下操作。

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正电路


[0001]以下描述涉及可以防止输出电压的过冲的功率因数校正电路。

技术介绍

[0002]相关技术描述
[0003]转换器接收输入电源并提供负载所需要的电源。输入电源的电压是一种交流(AC)电源，并且提供给负载的电流是一种直流(DC)电源。此处，由于流经负载的电流与输入电源的电流相似，所以产生输入电源的电压与电流之间的相位差，并且因此出现无功功率损耗。无功功率损耗是降低功率因数的原因。
[0004]功率因数指示功率传输的有效性。功率因数由实际输送的有功功率除以视在功率来表示。当电压和电流两者都是正弦时，功率因数根据电压与电流之间的相位差而变化，并且功率因数随着相位差减小而得到改善。因此，功率因数校正通常是指将输入电流的形状校正为正弦形状并且减小电压与电流之间的相位差的处理。
[0005]为了改善功率因数，应当减小输入电源的电压与电流之间的相位差。由于输入电源的电流受到流经负载的电流的影响，如果提供给负载的电流的形状具有与输入电源的电压相似的频率和相位，则可以减小输入电源的电流与输入电源的电压之间的相位差。当电压与电流之间没有相位差时，功率因数校正值增加，并且随着相位差的增加，功率因数校正值减小。

技术实现思路

[0006]提供本
技术实现思路
来以简化形式介绍一系列构思，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0007]在一个总体方面中，功率因数校正电路包括：电感器，其被配置成接收输入电压并且提供输出电压；功率开关，其连接至电感器并且被配置成控制流经电感器的输入电流；以及开关控制器，其被配置成接收包括关于输出电压的信息的反馈电压和包括关于电感器的电压的信息的辅助电压，并且控制功率开关的接通/关断操作，其中，开关控制器还被配置成在反馈电压小于参考电压时在第一模式下操作，并且在反馈电压大于参考电压时在第二模式下操作。
[0008]在另一总体方面中，功率因数校正电路包括：电感器，其被配置成接收输入电压并且提供输出电压；功率开关，其连接至电感器并且被配置成控制流经电感器的输入电流；以及开关控制器，其被配置成接收包括关于输出电压的信息的反馈电压和包括关于电感器的电压的信息的辅助电压，并且控制功率开关的接通/关断操作，其中，开关控制器还被配置成产生栅极控制信号，该栅极控制信号在初始操作时段期间根据反馈电压的电平来改变功率开关的接通时间。
[0009]开关控制器被配置成：在第一模式下，随着反馈电压接近输出电压的目标电压而
增加功率开关的接通时间，并且在第二模式下保持功率开关的接通时间恒定。
[0010]开关控制器包括：误差放大器，其被配置成放大反馈电压与目标电压之间的差并且输出误差放大信号；斜坡信号发生器，其被配置成当功率开关接通时，根据反馈电压和输出电压的目标电压产生具有可变斜率的斜坡信号；以及脉冲宽度调制(PWM)控制器，其被配置成通过利用辅助电压、误差放大信号和斜坡信号来产生用于控制功率开关的开关操作的栅极控制信号。
[0011]斜坡信号发生器被配置成：在第一模式下，通过将由第一电流源和第二电流源提供的电流提供给电容元件来产生斜坡信号(ramp signal)，以及在第二模式下，通过将由第二电流源提供的电流提供给电容元件来产生斜坡信号。
[0012]PWM控制器包括：第二比较器，其被配置成通过将误差放大信号与斜坡信号进行比较来产生第二比较信号；过零检测器，其被配置成将辅助电压与预定的过零参考电压进行比较，并且根据比较结果产生用于接通功率开关的过零检测信号；以及第二锁存器，其被配置成接收作为复位输入(a reset input)的第二比较信号和作为置位输入(a set input)的过零检测信号，并且输出栅极控制信号。
[0013]斜坡信号发生器还包括第二开关，该第二开关与电容元件并联连接，其中，基于由PWM控制器输出的栅极控制信号的反相信号来控制第二开关。
[0014]由第一电流源提供的电流的大小同反馈电压与目标电压之间的差值成比例。
[0015]斜坡信号发生器还包括第一开关，该第一开关被配置成连接第一电流源和电容元件，其中，基于反馈电压和参考电压来控制第一开关。
[0016]斜坡信号发生器还包括：第一比较器，其被配置成通过将反馈电压与参考电压进行比较来产生第一比较信号；以及第一锁存器，其被配置成接收作为复位输入的第一比较信号和作为置位输入的初始化脉冲，并且输出用于控制第一开关的第一控制信号。
[0017]功率因数校正电路还包括与电感器耦合的另外的电感器，并且辅助电压是相对于电感器具有预定的匝数比的所述另外的电感器的电压。
[0018]有益效果
[0019]根据本公开内容的一个或更多个实施方式的开关控制器被配置成将反馈电压与参考电压进行比较，并且在反馈电压小于参考电压时，在第一模式下操作，并且在反馈电压大于参考电压时，在第二模式下操作。
[0020]开关控制器被配置成：在第一模式下，随着反馈电压接近目标电压而增加功率开关的接通时间。
[0021]开关控制器被配置成在第二模式下保持功率开关的接通时间恒定。
[0022]通过该电路，根据一个或更多个实施方式的功率因数校正电路可以通过在输出电压充分上升之后保持功率开关的接通时间恒定来防止输出电压的过冲。
[0023]另外，根据一个或更多个实施方式的功率因数校正电路可以基于对输出电压的监测，在初始操作时段期间(当在第一模式下操作时)通过控制功率开关的接通时间随着反馈电压接近目标电压而增加，来提供改进的系统稳定性。根据以下详细描述、附图和权利要求书，其他特征和方面将是明显的。
附图说明
[0024]图1示出了根据本公开内容的一个或更多个实施方式的功率因数校正电路的框图；
[0025]图2示出了根据本公开内容的一个或更多个实施方式的开关控制器的框图；以及
[0026]图3示出了根据本公开内容的一个或更多个实施方式的开关控制器的输入信号和输出信号的时序图。
[0027]在整个附图和详细描述中，相同的附图标记指代相同的元件。附图可能未按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相关尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
[0028]提供以下详细描述以帮助读者获得对本文中描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本文中描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改及等同物将是明显的。例如，本文中描述的操作序列仅是示例，并且不限于本文中阐述的那些，而是除了必须以特定顺序出现的操作之外，可以如在理解本申请的公开内容之后将是明显的那样进行改变。此外，为了增加的清楚性和简洁性，可以省略本领域已知的特征的描述。
[0029]本文中描述的特征可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限制于本文中描述的示例。而是，提供了本文中描述的示例仅用于说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正电路，包括：电感器，其被配置成接收输入电压并且提供输出电压；功率开关，其连接至所述电感器并且被配置成控制流经所述电感器的输入电流；以及开关控制器，其被配置成接收包括关于所述输出电压的信息的反馈电压和包括关于所述电感器的电压的信息的辅助电压，并且控制所述功率开关的接通/关断操作，其中，所述开关控制器还被配置成：在所述反馈电压小于参考电压时在第一模式下操作，并且在所述反馈电压大于所述参考电压时在第二模式下操作。2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其中，所述开关控制器被配置成：在所述第一模式下，随着所述反馈电压接近所述输出电压的目标电压而增加所述功率开关的接通时间，并且在所述第二模式下保持所述功率开关的接通时间恒定。3.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其中，所述开关控制器包括：误差放大器，其被配置成放大所述反馈电压与所述目标电压之间的差并且输出误差放大信号；斜坡信号发生器，其被配置成：当所述功率开关接通时，根据所述反馈电压和所述输出电压的所述目标电压产生具有可变斜率的斜坡信号；以及脉冲宽度调制控制器，其被配置成：通过利用所述辅助电压、所述误差放大信号和所述斜坡信号来产生用于控制所述功率开关的开关操作的栅极控制信号。4.根据权利要求3所述的功率因数校正电路，其中，所述斜坡信号发生器被配置成：在所述第一模式下，通过将由第一电流源和第二电流源提供的电流提供给电容元件来产生所述斜坡信号，以及在所述第二模式下，通过将由所述第二电流源提供的电流提供给所述电容元件来产生所述斜坡信号。5.根据权利要求3所述的功率因数校正电路，其中，所述脉冲宽度调制控制器包括：第二比较器，其被配置成：通过将所述误差放大信号与所述斜坡信号进行比较来产生第二比较信号；过零检测器，其被配置成：将所述辅助电压与预定的过零参考电压进行比较，并且根据比较结果产生用于接通所述功率开关的过零检测信号；以及第二锁存器，其被配置成：接收作为复位输入的所述第二比较信号和作为置位输入的所述过零检测信号，并且输出所述栅极控制信号。6.根据权利要求4所述的功率因数校正电路，其中，所述斜坡信号发生器还包括第二开关，所述第二开关与所述电容元件并联连接，并且其中，基于由所述脉冲宽度调制控制器输出的所述栅极控制信号的反相信号来控制所述第二开关。7.根据权利要求4所述的功率因数校正电路，其中，由所述第一电流源提供的电流的大小同所述反馈电压与所述目标电压之间的差值成比例。8.根据权利要求4所述的功率因数校正电路，
其中，所述斜坡信号发生器还包括第一开关，所述第一开关被配置成连接所述第一电流源和所述电容元件，并且其中，基于所述反馈电压和所述参考电压来控制所述第一开关。9.根据权利要求8所述的功率因数校正电路，其中，所述斜坡信号发生器还包括：第一比较器，其被配置成：通过将所述反馈电压与所述参考电压进行比较来产生第一比较信号；以及第一锁存器，其被配置成：接收作为复位输入的所述第一比较信号和作为置位输入的初始化脉冲，并且输出用于控制所述第一开关的第一控制信号。10.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，还包括：与所述电感器耦合的另外的电感器，其中，所述辅助电压是相对于所述电感器具有预定的匝数比的所述另外的电感器的电压。11.一种功率因数校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔志远，金宗铉，金炳基，高天照，张春燕，刘泉，
申请(专利权)人：美格纳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：