功率转换器的校正电路、校正装置、以及校正方法制造方法及图纸

技术编号:6543243 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
功率转换器的校正电路、校正装置、以及校正方法。该校正电路,用于功率转换器,其包括采样电路、去磁时间电路、工作电路以及补偿电路。采样电路根据功率转换器的切换电流来生成平均电流信号。去磁时间电路根据切换信号与输入电压信号来生成放电时间信号。工作电路根据放电时间信号、切换信号的接通时间、以及切换信号的切换周期来生成工作信号。补偿电路接收平均电流信号以及工作信号来生成一校正信号。切换信号用来切换磁性装置以调节功率转换器的输出电压。放电时间信号与磁性装置的去磁时间相关联。输入电压信号与磁性装置的输入电压相关联。校正信号用来生成切换信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率转换器,尤其涉及一种升压功率转换器。
技术介绍
图1是表示一已知功率因数校正(power factor correction, PFC)功率转换器, 其以升压拓朴(boost topology)来实现。PFC功率转换器包括桥式整流器10、磁性装置 15、控制器90、功率开关20、整流器40、电容器50、线电阻器35、电流感测电阻器25以及分压器。控制器90包括线电源端LN、输出端SW、反馈端FB、感测端VN以及接地端GND。桥式整流器10将交流线电压Vac整流为一输入电压Vin,磁性装置15例如为电感,其耦接于桥式整流器10的输出端以及整流器40的阳极端之间。功率开关20的第一端耦接整流器40的阳极端。功率开关20的第二端耦接参考接地。线电阻器35用来检测输入电压Vin,以提供输入电压信号Iac至控制器90的线电源端LN。电容器50耦接于整流器40的阴极与参考接地之间。控制器90通过其输出端SW生成跨于电容器50的输出电压V。。由电阻器71与 72所形成的分压器与电容器50并联耦接。电阻器71与72的共接点提供一反馈信号Vfb 至控制器90的反馈端FB,其中,反馈信号Vfb与输出电压Vq成比例。电流感测电阻器25耦接于功率开关20的第二端以及控制器90的感测端VN。参阅图1,当功率开关20接通时, 磁性装置15的切换电流l·将等于流经功率开关30的充电电流Iw,且通过电流感测电阻器 25返回至桥式整流器10 (充电路径)。当功率开关20断开时,由于磁性装置15的极性反转,因此切换电流l·将等于流经整流器40的放电电流Ids,且亦通过电流感测电阻器25返回至桥式整流器10 (放电路径)。电流感测电阻器25用来感测磁性装置15的切换电流I。 由于电流感测电阻器25耦接于磁性装置15的充电路径上以及放电路径上,因此,电流感测电阻器25所感测的切换电流L可计算作为切换电流的平均值。因此,在图1的电路中所使用的技术为已知的“平均电流控制技术”。然而,利用这种技术的PFC功率转换器的缺点在于,电流感测电阻器25具有较大的功率消耗。此外,这些PFC功率转换器也不能如编号 7,626,372 标题为Control Circuit for Multi-phase, Multi-channels PFC Converter with Variable Switching Frequency”的美国专利所提出的解决方案,通过并联以达到较高的效能。
技术实现思路
本专利技术提供一种校正方法与装置,用以校正操作在连续电流模式(continuous current mode, CCM)与非连续电流模式(discontinuous current mode, DCM)下的升压功率转换器的切换电流采样值。本专利技术提供一种校正电路,用于功率转换器。此校正电路包括采样电路、去磁时间电路、工作电路以及补偿电路。采样电路根据功率转换器的切换信号来生成平均电流信号。 去磁时间电路根据切换信号与输入电压信号来生成放电时间信号。工作电路根据放电时间信号、切换信号的接通时间以及切换信号的切换周期来生成工作信号。补偿电路接收平均电流信号以及工作信号来生成校正信号。切换信号用来切换磁性装置以调节功率转换器的输出电压。放电时间信号与磁性装置的去磁时间相关联。输入电压信号与磁性装置的输入电压相关联。校正信号用来生成切换信号。平均电流信号根据在CCM操作下的切换电流而生成。当切换电流操作在DCM,工作信号用来校正平均电流信号以生成校正信号,且校正信号的最大值等于平均电流信号。功率转换器的输出电压耦合至去磁时间电路,以生成放电时间信号。校正电路也还包括周期时间电路,其根据切换信号的切换周期来生成周期信号。周期信号耦合至工作电路以生成该工作信号。工作电路包括有效时间电路,用以根据切换信号的接通时间以及放电时间信号来生成有效信号。工作电路还包括工作时间电路。此工作时间电路包括电容器、电流源电路以及比较器。电流源电路根据周期信号生成充电电流。充电电流对电容器充电以生成斜坡信号。 比较器接收斜坡信号以及有效信号以生成工作信号。功率转换器为升压功率转换器。本专利技术也提供一种校正方法,适用于功率转换器,以校正切换电流采样值。此校正方法包括,包括根据切换信号与输入电压信号生成放电时间信号;根据放电时间信号、切换信号的接通时间以及切换信号的切换周期生成工作信号;以及根据平均电流信号以及工作信号生成校正信号。切换信号用来切换磁性装置以调节功率转换器的输出电压。放电时间信号与磁性装置的去磁时间相关联。输入电压信号与磁性装置的输入电压相关联。平均电流信号根据功率转换器的切换电流而生成。校正信号用来生成切换信号。平均电流信号根据在CCM操作下的切换电流而生成。当切换电流处于DCM操作下时,工作信号用来校正平均电流信号,平均电流信号是上述切换电流采样值,用以生成校正信号。校正信号的最大值等于平均电流信号。功率转换器的输出电压用来生成该放电时间信号。此校正方法还包括根据切换信号的切换周期生成周期信号。周期信号用来生成工作信号。功率转换器为升压功率转换器。本专利技术还提供一种校正装置,用以校正功率转换器的切换电流采样值。此校正装置包括去磁时间电路、工作电路以及补偿电路。去磁时间电路根据切换信号与输入电压信号来生成放电时间信号。工作电路根据放电时间信号以及切换信号来生成工作信号。补偿电路接收平均电流信号以及工作信号来生成校正信号。切换信号用来切换功率转换器的磁性装置。放电时间信号与磁性装置的去磁时间相关联。输入电压信号通过耦合磁性装置的输入电压的电阻器而生成。平均电流信号根据功率转换器的切换电流而生成。校正信号用来生成该切换信号。平均电流信号根据在CCM操作下的切换电流而生成。当切换电流处于DCM操作下时,工作信号用来校正平均电流信号以生成校正信号。校正信号的最大值等于平均电流信号。本专利技术还提供一种校正装置,用以校正功率转换器的切换电流采样值。此校正装置包括检测电路、工作电路以及补偿电路。检测电路耦接功率转换器的磁性装置的辅助线圈,以生成放电时间信号。工作电路根据放电时间信号以及切换信号来生成工作信号。补偿电路接收平均电流信号以及工作信号来生成校正信号。切换信号用来切换磁性装置。放电时间信号与磁性装置的去磁时间相关联。平均电流信号根据功率转换器的切换电流而生成。校正信号用来生成切换信号。5平均电流信号根据在CCM操作下的切换电流而生成。当切换电流处于DCM操作下时,工作信号用来校正平均电流信号以生成校正信号。校正信号的最大值等于平均电流信号。功率转换器为升压功率转换器。本专利技术的一目的在于校正在DCM操作下功率转换器的切换电流采样值。本专利技术的另一目的在于通过并联多个PFC转换器以及精确的平均电流控制来达到高效能。附图说明图1表示已知功率因数校正(PFC)功率转换器;图2是表示根据本专利技术一实施例的功率因数校正(PFC)功率转换器;图3表示在CCM操作下切换信号、切换电流、充电电流以及放电电流的波形;图4表示在DCM操作下切换信号、切换电流、充电电流以及放电电流的波形;图5表示在图2中PFC功率转换器的控制器;图6表示电流感测信号的波形以及电流感测信号与平均电流信号间的关系;图本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种校正电路,用于功率转换器,包括:采样电路,根据所述功率转换器的切换信号来生成平均电流信号;去磁时间电路,根据切换信号与输入电压信号来生成放电时间信号;工作电路,根据所述放电时间信号、所述切换信号的接通时间以及所述切换信号的切换周期来生成工作信号;以及补偿电路,接收所述平均电流信号以及所述工作信号来生成校正信号;其中,所述切换信号用来切换磁性装置以调节所述功率转换器的输出电压,所述放电时间信号与所述磁性装置的去磁时间相关联,所述输入电压信号与所述磁性装置的输入电压相关联,且所述校正信号用来生成所述切换信号。

【技术特征摘要】
2010.09.16 US 61/383,4841.一种校正电路,用于功率转换器,包括采样电路,根据所述功率转换器的切换信号来生成平均电流信号; 去磁时间电路,根据切换信号与输入电压信号来生成放电时间信号; 工作电路,根据所述放电时间信号、所述切换信号的接通时间以及所述切换信号的切换周期来生成工作信号;以及补偿电路,接收所述平均电流信号以及所述工作信号来生成校正信号; 其中,所述切换信号用来切换磁性装置以调节所述功率转换器的输出电压,所述放电时间信号与所述磁性装置的去磁时间相关联,所述输入电压信号与所述磁性装置的输入电压相关联,且所述校正信号用来生成所述切换信号。2.如权利要求1所述的校正电路,其中,所述平均电流信号根据在连续电流模式操作下的所述切换电流而生成。3.如权利要求1所述的校正电路,其中,当所述切换电流为非连续电流模式操作,所述工作信号用来校正所述平均电流信号以生成所述校正信号,且所述校正信号的最大值等于所述平均电流信号。4.如权利要求1所述的校正电路,其中,所述功率转换器的所述输出电压耦合至所述去磁时间电路,以生成所述放电时间信号。5.如权利要求1所述的校正电路,还包括周期时间电路,根据所述切换信号的所述切换周期来生成周期信号,其中,所述周期信号耦合至所述工作电路以生成所述工作信号。6.如权利要求1所述的校正电路,其中,所述工作电路包括有效时间电路,用以根据所述切换信号的所述接通时间以及所述放电时间信号来生成有效信号。7.如权利要求6所述的校正电路,其中,所述工作电路还包括工作时间电路,包括 电容器;电流源电路,根据所述周期信号生成充电电流,其中,所述充电电流对所述电容器充电以生成斜坡信号;以及比较器,接收所述斜坡信号以及所述有效信号以生成所述工作信号。8.如权利要求1所述的校正电路,其中,所述功率转换器为升压功率转换器。9.一种校正方法,适用于功率转换器,以校正切换电流采样值,包括 根据切换信号与输入电压信号生成放电时间信号;根据所述放电时间信号、所述切换信号的接通时间以及所述切换信号的切换周期生成工作信号;以及根据平均电流信号以及所述工作信号生成校正信号;其中,所述切换信号用来切换磁性装置以调节所述功率转换器的输出电压,所述放电时间信号与所述磁性装置的去磁时间相关联,所述输入电压信号与所述磁性装置的输入电压相关联,所述平均电流信号根据所述功率转换器的切换电流而生成,且所述校正信号用...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨大勇陈英颀陈振松余孟勋
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

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