專利名稱:有源功率因子校正的方法和電路的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于控制電源線的功率因子的方法以及相應的控制電路。
具體地,本發(fā)明涉及但是不專門地涉及一種使用PFC(功率因子校正“Power Factor Corrector”英文首字母縮寫)單元的控制電路,用于控制熒光燈的電驅動鎮(zhèn)流器,而且參考應用領域做出的以下描述僅為了便于說明。
背景技術:
如眾所周知的,總是通過使用所謂的磁性鎮(zhèn)流器驅動熒光燈。
然而,對于越來越多功率和改善的功率質量的需要,已經使得有必要發(fā)展能夠提供改善的電氣性能和在重量和尺寸方面的優(yōu)點的電路拓撲。
根據物理方面的觀點,通過使用工作在比電源頻率(典型地50-60Hz)高的頻率的應用,已經減少了這些電路拓撲的部件的重量和尺寸,本質上代替較重的磁性鎮(zhèn)流器,提供在性能、重量、以及尺寸方面的一些優(yōu)點。
根據電氣方面的觀點,主要在所供電源的質量方面已經改善了性能。具體地,面臨著與包括工作在較高頻率的部件的電路拓撲的使用相聯系的諧波含量的問題,所述諧波含量能夠減少所謂的功率因子或PF(“Power Factor”的英文首字母縮寫)。
事實上,如眾所周知的,在電子鎮(zhèn)流器的正常工作中,通過使用由二極管電橋和電解箝位電容組成的整流部分執(zhí)行從電源線到高頻電路部分的功率傳送。
所述整流部分簡單地將線路電壓從交流電(AC)變成直流電(DC)。遺憾地是,其中包括的二極管的間歇式工作給電源線帶來具有高的諧波分量的脈動電流,所述特征降低了功率因子PF(通常0.5)。
已經實現了幾種方法,所述方法適用于增加由電路提供的功率并且減少這些電路所連接的線路電流中的諧波含量。
一種已知方法提供了能夠校正功率因子PF的電路網絡。一般用術語PFC(“Power Factor Correction功率因子校正”的英文首字母縮寫)單元表示所述網絡。所述網絡的主要特征是在電子鎮(zhèn)流器輸入處產生正弦曲線的、并且用線路電壓進行相移的電流波形。
一種實現此種網絡的最普遍的電路拓撲是基于通常所說的升壓轉換器(boost converter)原理的一種電路拓撲。
在圖1中示意性地示出了基于所述原理的傳統(tǒng)的PFC單元的圖。
PFC單元10本質上包括受控開關SW。
具體地,PFC單元10具有第一輸入端I1和第二輸入端I2、以及第一輸出端01和第二輸出端02。
第一輸入端I1借助于串聯連接的電感L和二極管D,與第一輸出端01相連,其中電感L和二極管D與內部電路節(jié)點X相對應,彼此連接在一起。
第二輸入端I2與第二輸出端02直接相連。
受控開關SW插入到內部電路節(jié)點X和第二輸入端I2(即第二輸出端02)之間,并且具有與方便的驅動電路12相連的驅動端。
PFC單元10借助于二極管電橋11與第一網絡端T1以及第二網絡端T2相連。具體地,二級管電橋11包括第一對二極管D1、D2,插入到PFC單元10的第一輸入端I1和第二輸入端I2之間,并且與第一網絡端T1相對應地相互連接;以及第二對二極管D3、D4,與第一對二極管D1、D2并聯地插入到第一輸入端I1和第二輸入端I2之間、并且與第二網絡端T2相對應地相互連接。包括二極管對D1-D2和D3-D4的二極管電橋11用作輸入整流橋。
PFC單元10還具有分別與第一電容器C1和第二電容器C2相連的輸入端I1、I2和01、02端。
PFC單元10最終與插入到輸出端01和02之間的負載Z相連。
電容器C2和PFC單元10的組件本質上實現了由驅動電路12驅動的、并且能夠控制由負載吸收的功率的諧波含量的有源濾波器。
在大多數情況下,開關SW是用MOSFET類型的有源部件實現的電子開關,由集成的IC驅動電路12驅動,以便調節(jié)其中的導通時間。
然而,使用集成電路IC驅動電子開關使得在圖1中示出的PFC單元10的電路拓撲昂貴并且從而適用于高端市場產品。
因此存在對使用低成本的PFC單元的新系統(tǒng)市場的需要,以滿足更經濟端產品的要求,同時隨之而來的是對越來越好的電源質量的新的調節(jié)和需要。
用在已知的解決方案中以調制PFC單元開關的導通時間的集成電路IC的去除致使無論如何都會激烈地惡化單元特性。
本發(fā)明的基礎技術問題是提供一種PFC單元的驅動方法以及相應拓撲,具體地針對具有良好的性價比的電子鎮(zhèn)流器,從而解決了仍然影響現有技術的具有集成IC驅動電路的PFC單元的限制和缺點。
發(fā)明內容
本發(fā)明的基礎解決思想是利用雙極型功率晶體管的固有電子特性以調制晶體管導通時間,并且使用其控制端的反饋驅動以調節(jié)此種調制。
根據所述解決思想,通過如前所示的并且在權利要求1的特征部分中定義的功率因子控制方法解決所述技術問題。
同樣通過如前所示的并且在權利要求11的特征部分中定義的功率因子控制電路解決所述問題。
根據以下參考附圖對作為非限制性示例給出的其實施例的描述,根據本發(fā)明的功率因子控制方法及電路的特征和優(yōu)點將變得明白。
圖1示意性地示出了基于受IC驅動的升壓轉換器的原理的PFC單元;圖2示意性地示出了根據本發(fā)明實現的熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的方框圖;圖3A和圖3B示出了圖2的方框圖的詳情的優(yōu)選實施例;
圖4示意性地示出了包括圖2的控制電路的電子鎮(zhèn)流器的電路實例;圖5A-圖5B、圖6A-圖6B、圖7A-圖7B、以及圖8示出了在圖2的控制電路內部的信號的時間趨向。
具體實施例方式
參考這些圖,并且具體地參考圖2,在下文中示出了根據本發(fā)明實現的、全局地表示為20的、與用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器相連的控制電路。與參考現有技術示出的設備在結構和功能上類似的元件給出相同的參考數字。
控制電路20借助于包括二極管電橋的類型的濾波輸入部分11與電源線相連,并且與電子鎮(zhèn)流器13相連,所述鎮(zhèn)流器13又與熒光燈14相連。
輸入部分11、控制電路20、電子鎮(zhèn)流器13、以及熒光燈14的組件作為熒光照明系統(tǒng)。
具體地,有利地根據本發(fā)明,控制部分20包括PFC單元15以及與PFC單元15反饋相連的調節(jié)塊16。在圖2的實施例中,PFC單元15是自激振蕩類型的,并且電子鎮(zhèn)流器13和熒光燈14是其負載。
如將在下文的描述中更好地了解的,PFC單元通過使用雙極型晶體管的存儲時間調制導通時間,而調節(jié)塊校正并且保護此PFC單元。
根據本發(fā)明的控制電路20的PFC單元15具有與輸入部分11的各個輸出端相連的第一輸入端I1和第二輸入端I2,以及與電子鎮(zhèn)流器13的各個輸入端相連的第一輸出端01和第二輸出端02。
此外,PFC單元15具有與電子鎮(zhèn)流器13相連并且從中接收驅動信號Sosc的第三輸入端I3;以及與調節(jié)塊16的輸出端04相連并且從中接收調節(jié)信號Sreg的第四輸入端14。具體地,在圖2的示例中,PFC單元15接收振蕩驅動信號Sosc。
調節(jié)塊16依次具有與PFC單元15的第一輸出端01相連并且接收輸出信號Sout的第一輸入端I5;以及與PFC單元15的第一輸入端I1相連并且接收初始輸入信號Sin的第二輸入端I6。
最后,調節(jié)塊16具有與電子鎮(zhèn)流器13相連并且從中接收預熱信號Spreh的第三輸入端I7。
更加詳細地,參考圖3A,PFC單元15本質上包括傳統(tǒng)地受驅雙極型晶體管TB1。
具體地,PFC單元15具有第一輸入端I1,所述第一輸入端I1借助于串聯的電感L和二極管D,與第一輸出端01相連,其中電感L和二極管D與內部電路節(jié)點X相對應地相互連接。
第二輸入端I2直接與第二輸出端02相連。
雙極型晶體管TB1插入到內部電路節(jié)點X和第二輸入端I2(即第二輸出端02)之間,并且具有控制端,具體地,借助于RC網絡17與變壓器的線圈T相連的、又與第二輸出端02相連的基極端B1。
具體地,雙極型晶體管TB1的基極端B1借助于RC網絡17的串聯的第一電阻器R1和電容器C與線圈T相連,并且借助于RC網絡17的第二電阻R2與第二輸出端02相連。
RC網絡17的第一電阻器R1和電容器C之間的互連點定義了PFC單元15的第四輸入端I4。此外,RC網絡17的電容器C和變壓器的線圈T(與第二輸出端02相連)之間的互連點定義了PFC單元15的第三輸入端I3。
應該注意的是,與根據本發(fā)明的驅動模式一起、雙極型晶體管TB1及其特定的電學特征的使用,允許實現簡單經濟的PFC單元。
具體地,根據本發(fā)明的PFC單元15實現了雙極型晶體管TB1的導通時間的調制方法,所述雙極型晶體管TB1采用眾所周知的現象,根據此現象,注入到雙極型晶體管的基極端的電荷允許雙極型晶體管飽和效應,并且這些電荷確定了其中的導通時間。
通過采用該特性作為晶體管存儲時間,根據本發(fā)明的PFC單元15從而得以調制晶體管導通時間,而不會引入任何集成電路(如實際在現有技術的電路中所發(fā)生的)。
換句話說,PFC單元15是插入到整流電橋輸入部分11和諸如電子鎮(zhèn)流器13的高頻部分之間的電路拓撲,所述網絡包括電感、二極管、以及雙極型晶體管,所述雙極型晶體管改變由電源線所吸收的電流的波形包絡,使其包絡幾乎是正弦曲線并且從而允許功率因子具有與要獲得的1接近的值。
應該注意的是,與雙極型晶體管TB1的基極端B1串聯的電容器C、以及總與基極端B1串聯的電阻器R1,確定雙極型晶體管TB1的導通時間常數,并且他們允許實現小于50%的占空比。
具體地,有利地根據本發(fā)明,通過采用RC網路17的特征以及雙極型晶體管TB1的存儲時間的改變(與在必須由雙極型晶體管TB1開關的集電極端流動的不同電流相對應),獲得占空比調節(jié)效果。
實際上,因為僅當將存放在基極區(qū)域的電荷完全提取時雙極型晶體管TB1截止,在電壓不再偏置基極端B1的階段以及其中雙極型晶體管TB1實際上截止的時間之間出現特定的延遲。
同樣重要的是,強調存儲時間與所涉及的電流值相聯系,并且對于導通階段的相同的基極電流,其隨著集電極電流的減少而增加。
對于在正常電壓值的±10~15%周圍變化的輸入電壓值,晶體管通過由其存儲時間確定的導通時間的調制來調節(jié)功率因子PF。
控制電路20的PFC單元15本質上是能夠調制雙極型晶體管TB1的導通時間的有源PFC單元。
此外,在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,使用了自激振蕩類型的PFC單元15,由來自電子鎮(zhèn)流器13的信號Sosc驅動。
有利地根據本發(fā)明,控制電路20還包括調節(jié)塊16,與PFC單元15相連并且在圖3B中更詳細地示出。
具體地,調節(jié)塊16具有借助于相互連接在第一內部電路節(jié)點Y1的第一電阻元件R3和第二電阻元件R4而彼此相連的第一輸入端I5和第二輸入端I6。
調節(jié)塊16本質上包括插入到調節(jié)塊16的輸出端04和電壓基準(具體地,地GND)之間的、并且具有控制端(具體地,與第二內部電路節(jié)點Y2相連的基極端B2)的雙極型的輔助晶體管Q2。肖特基二極管Ds插入到輸出端04和輔助晶體管Q2的集電極端之間。
調節(jié)塊16還具有借助于串聯的二極管D5、電阻器R5、以及第一齊納二極管Dz 1與第二內部電路節(jié)點Y2相連的第三輸入端I7。第二齊納二極管Dz 2插入到第一內部電路節(jié)點Y1和第二內部電路節(jié)點Y2之間。
最后,調節(jié)塊16包括插入到第三內部電路節(jié)點Y3和地GND之間的電解電容C5,所述第三內部電路節(jié)點Y3是二極管D5和電阻R5之間的連接點。
本質上,根據本發(fā)明的調節(jié)塊16實現PFC單元15的雙極型晶體管TB1的所獲得導通時間調制的調節(jié)階段,僅借助于施加到PFC單元15的第四輸入端I4的調節(jié)信號Sreg,進行針對三次諧波失真(THD)的校正以及輸出功率值的調節(jié)。
有利地根據本發(fā)明,調節(jié)塊16同樣確保在啟動狀態(tài)期間PFC單元15的晶體管TB1的保護,相應的電流值一達到較高的值就限制其中的輸入電壓值。
為此目的,調節(jié)塊16使用三個輸入信號--與線路電壓相對應的初始輸入信號Sin;--與PFC單元15的輸出電壓信號相對應的輸出信號Sout;--與在熒光燈14的預熱和開啟階段期間的啟動電流成比例的電壓值相對應的預熱信號Spreh。
具體地,如果必要的話,調節(jié)塊16用來減小PFC單元15中包括的雙極型功率晶體管TB1的導通占空比,通過限制到達其基極端B1的電流來實現。
此外,為了調節(jié)控制電路20的諧波失真,有利地根據本發(fā)明,調節(jié)塊16使用已整流的正弦線路電壓值作為輸入信號Sin。在這種方式中,所述信號Sin的值以及從而已整流的正弦線路電壓的值一超過第二二極管Dz2的齊納電壓值,調節(jié)塊16就通過第二電阻器4將一些電流注入到輔助晶體管Q2的基極端B2中,所述電流與正弦線路電壓值成比例。
此外,為了調節(jié)控制電路20的功率,根據本發(fā)明的調節(jié)塊16有利地使用PFC單元15的輸出信號Sout。在這種方式中,所述信號Sout的值以及從而PFC單元15的輸出電壓的值一超過第二二極管Dz2的齊納電壓值,調節(jié)塊16就借助于第一電阻器R3,將一些電流注入到輔助晶體管Q2的基極端B2中,所述電流與輸出電壓值Sout和齊納電壓值之差成比例。
此外,為了在熒光燈14的啟動階段期間保護功率晶體管,根據本發(fā)明的調節(jié)塊16有利地使用驅動PFC單元15的次級線圈T的交流電壓的值作為施加到第三輸入端I7的預熱信號Spreh。
具體地,所述電壓由二極管D5進行整流,并且由電容器C5進行箝位。當獲得的直流電壓值超過第一齊納二極管Dz1的齊納電壓值時,調節(jié)塊16借助于電阻器R5將一些電流注入到輔助晶體管Q2的基極端B2中。
最后,肖特基二極管Ds用來阻止輔助晶體管Q2上的反向電流,確保在直流導通階段期間較低的電壓降。
更一般地說,本發(fā)明提供了一種通過PFC單元中包括的雙極型晶體管的導通時間的調制對電源線的功率因子的控制方法。
有利地根據本發(fā)明,所述控制方法提出借助于根據施加到雙極型晶體管TB1的基極端B1的、基本的交流趨向的信號得到的控制信號,來執(zhí)行雙極型晶體管導通時間的調制,具體地,借助于RC網絡17從變壓器的線圈中取出所述控制信號并且施加到基極端。
應該注意的是,有利地根據本發(fā)明,不但要求控制信號驅動雙極型晶體管TB1的基極端B1,具體地,由作為調制器的集成電路產生所述控制信號,而且有利地從已經存在的信號中取出所述控制信號。
具體地,所述已經存在的信號是通過已經包括在應用中的變壓器上的輔助線圈T而取出的信號,所處應用通常使用工作在高頻的變壓器。
在變壓器上產生的電壓信號從而借助于實質上包括電容器和兩個電阻器的RC網絡17,對雙極型晶體管TB1的基極端進行偏置。
有利地根據本發(fā)明,控制方法還提供通過反饋驅動其基極端B1,雙極型晶體管TB1的導通時間調制的調節(jié)階段。
具體地,所述調節(jié)階段提供響應于調節(jié)信號Sreg的值,在所述基極端B1中通過輔助晶體管Q2執(zhí)行的電流注入。
詳細地,輔助晶體管Q2的導通動作與由于雙極型晶體管TB1的存儲時間的改變而得到的固有調制相互作用如下--減少電容器C的充電時間常數,減少了雙極型晶體管TB1的導通基極電流Ibon的時間。
--實現了用于雙極型晶體管TB1的導通基極電流Ibon的接地通路,減小了其幅度。
有利地根據本發(fā)明,兩個上述效果的組合允許獲得雙極型晶體管TB1的導通占空比的減少。
此外,在干預(intervention)期間,當線路電壓值增加時,輔助晶體管Q2的導通有助于校正三次諧波失真(THD)并且減少功率增加的出現。
有利地根據本發(fā)明,調節(jié)塊16同樣總是通過輔助晶體管Q2的導通,實現雙極型晶體管TB1的保護階段。具體地,所述保護階段僅在熒光燈14的啟動階段中觸發(fā)(所述啟動階段對輔助晶體管Q2的導通加權更多),顯著地減少了PFC單元15的輸出電壓值。
在圖4中示意性地示出了控制電路20用于照明系統(tǒng)的應用。具體地,借助于在電子鎮(zhèn)流器13的變壓器上的輔助線圈T,獲得了PFC單元15的雙極型晶體管TB1的驅動電壓。
控制電路20插入到所述電子鎮(zhèn)流器13的電源中,并且借助于二極管電橋型的輸入部分11與第一網絡端子T1和第二網絡端子T2相連。
還借助于第一電容器C1和第二電容器C2,將控制電路20在其輸入端和輸入端進行去耦。在圖4中的輸入部分11還包括適于實現與第一電容器C1相關聯的濾波塊的輔助二極管D6。
具體地,控制電路20中包括的PFC單元15具有與輸入部分11相連的第一輸入端I1和第二輸入端I2,以及與電子鎮(zhèn)流器13相連的第一輸出端01和第二輸出端02。
此外,第一輸入端I1和第二輸入端I2借助于第一電容器C1彼此相連,并且第一輸出端01和第二輸出端02借助于第二電容器C2彼此相連。
圖5A-5B、圖6A-圖6B、圖7A-圖7B、以及圖8示出了與雙極型晶體管TB1的集電極-射極電壓Vce、集電極電流Ic、基極電流Ib相關的波形、以及網絡電流In,分別包括和不包括根據本發(fā)明實現的調節(jié)塊16。
具體地,圖5A-圖5B示出了網絡電流信號In、雙極型晶體管TB1的集電極電流值Ic、以及雙極型晶體管TB1的集電極和射極端之間的電壓值Vce。
立即可以注意到,在圖5B中示出的網絡電流In的趨勢幾乎是正弦曲線,和在圖5B中示出的沒有調節(jié)塊16的所述網絡電流In的波形不同。由調節(jié)塊16引起的網絡電流In的本質上正弦曲線的趨勢導致較低的三次諧波失真(THD)。
具體地,根據由應用本身實現的試驗測試,已經獲得以下結果表I-具有根據本發(fā)明的調節(jié)塊16的控制電路20
表II-沒有調節(jié)塊16的控制電路20
根據這些表之間的比較,可以立即注意到,調節(jié)塊16的存在允許獲得低得多的三次諧波失真(THD)因子。此外,值得注意的是,當電源電壓從220V變成240V時,針對包括調節(jié)塊16的控制電路20的功率變化較低。
同樣可以注意到,包括調節(jié)塊16的控制電路的功率因子達到0.98的值,而沒有所述調節(jié)塊16獲得的值是0.95。
圖6A和圖6B示出了在兩種情況下(即,在控制電路20中有或沒有調節(jié)塊16)與雙極型晶體管TB1的基極電流Ib信號、集電極電流Ic信號、以及雙極型晶體管TB1的集電極和射極端之間的電壓信號Vce相關的波形包絡。
具體地,圖6B示出了在圖6A中沒有發(fā)現的基極電流Ib的調制。如前所示并且可以通過分析上述表可以立即地注意到,所述調制對集電極電流Ic進行操作,以在由網絡吸收的電流中獲得三次諧波失真(THD)的較低值。
此外,圖7A和圖7B示出了分別與集電極電流Ic的較低值和較高值相對應的兩種詳細情況(表示為圖6B中的T1和T2)。如可以注意的,雙極型晶體管TB1的導通時間由在其基極端B1中的電荷注入階段以及由電荷提取來確定。正是這種現象確定了針對雙極型晶體管TB1的調節(jié)和可變占空比。此外,從當將電流注入到基極區(qū)時直到完成電荷的提取,雙極型晶體管TB1是導通的。
最后,圖8示出了涉及具有由控制電路20的調節(jié)塊16實現的相應保護干預的、熒光燈14的預熱和啟動階段的詳情。
通過分析圖8,可以注意到,雙極型晶體管TB1的集電極電流Ic一達到較高的值,電壓Vce的值就減小到低于400V的值。
應該注意的是,可以將根據本發(fā)明的控制電路用在所有那些有必要調制功率設備的導通時間的情形,而不會依靠使用集成電路的系統(tǒng),因此并不排他性地用于作為非限制性示例的電子鎮(zhèn)流器。
權利要求
1.一種用于控制電源線的功率因子的方法,所述方法使用包括與所述電源線相連的功率因子控制單元的控制電路,其特征在于通過調制所述控制單元中包括的雙極型晶體管(TB1)的導通時間,并且通過反饋驅動所述雙極型晶體管(TB1)的控制端(B1)來調節(jié)導通時間的所述調制,來執(zhí)行所述功率因子控制。
2.如權利要求1所述的控制方法,其特征在于所述調節(jié)提供在所述雙極型晶體管(TB1)的所述控制端(B1)中的電流注入。
3.如權利要求2所述的控制方法,其特征在于由與所述雙極型晶體管(TB1)的所述控制端(B1)相連的調節(jié)塊中所包括的輔助晶體管(Q2)完成所述電流注入。
4.如權利要求3所述的控制方法,其特征在于所述輔助晶體管(Q2)的導通減小了所述雙極型晶體管(TB1)的導通基極電流(Ibon)時間。
5.如權利要求3所述的控制方法,其特征在于所述輔助晶體管(Q2)的導通實現了所述雙極型晶體管(TB1)的導通基極電流(Ibon)的接地通道,減小了其幅度。
6.如權利要求3所述的控制方法,其特征在于提供了通過所述調節(jié)塊中包括的所述輔助晶體管(Q2)的導通而完成的、所述功率因子控制單元中包括的所述雙極型晶體管(TB1)的占空比調節(jié)。
7.如權利要求3所述的控制方法,其特征在于提供了通過所述調節(jié)塊中包括的所述輔助晶體管(Q2)的導通而完成的、所述功率因子控制單元的三次諧波失真(THD)的校正。
8.如權利要求3所述的控制方法,其特征在于提供了通過所述調節(jié)塊中包括的所述輔助晶體管(Q2)的導通而完成的、當所述電源線的電壓值增加時對從所述功率因子控制單元輸出的功率的控制。
9.如權利要求3所述的控制方法,其特征在于通過所述調節(jié)塊中包括的所述輔助晶體管(Q2)的導通,提供了所述雙極型晶體管(TB1)的保護。
10.如權利要求9所述的控制方法,其特征在于所述保護階段僅在與所述功率因子控制單元相連的負載的啟動階段才觸發(fā),所述啟動階段對所述輔助晶體管(Q2)的導通加權較多。
11.一種用于控制電源線的功率因子的電路,其類型是包括與所述電源線相連的第一輸入端(I1)和第二輸入端(I2)、以及與負載相連的第一輸出端(O1)和第二輸出端(O2)的類型,其特征在于所述電路包括功率因子控制單元(15)以及與所述功率因子控制單元(15)反饋相連的調節(jié)塊(16),所述功率因子控制單元(15)包括雙極型晶體管(TB1),所述雙極型晶體管(TB1)插入到所述第一輸入端(I1)和第二輸入端(I2)之間并具有與所述調節(jié)塊(16)的輸出端(O4)相連的控制端(B1),所述調節(jié)塊(16)包括至少一個輔助晶體管(Q2),所述輔助晶體管(Q2)具有與所述輸出端(O4)相連以減少所述雙極型晶體管(TB1)的所述控制端(B1)中的電荷的導通端。
12.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述雙極型晶體管(TB1)的所述控制端(B1)借助于RC網絡(17)與變壓器的線圈(T)相連,以接收根據具有交流基本趨向的信號得到的控制信號。
13.如權利要求12所述的控制電路,其特征在于所述RC網絡(17)包括在所述雙極型晶體管(TB1)的所述控制端(B1)和所述線圈(T)之間的、與電容器(C)串聯連接的第一電阻器(R1)。
14.如權利要求13所述的控制電路,其特征在于所述RC網絡(17)還包括插入到所述雙極型晶體管(TB1)的控制端(B1)和所述控制電路的所述第二輸入端(I2)之間的第二電阻器(R2)。
15.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述功率因子控制單元(15)包括第三輸入端(I3)。
16.如權利要求13所述的控制電路,其特征在于所述功率因子控制單元(15)包括與所述調節(jié)塊(16)的所述輸出端(O4)相連的第四輸入端(I4),所述第四輸入端(I4)與所述RC網絡(17)的所述第一電阻器(R1)和所述電容器(C)的互連點一致。
17.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述調節(jié)塊(16)包括插入到所述輸出端(O4)和電壓基準(GND)之間并且具有與內部電路節(jié)點(Y2)相連的控制端的所述輔助晶體管(Q2)。
18.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述控制電路還包括插入到所述輸出端(O4)和所述輔助晶體管(Q2)的所述導通端之間的肖特基二極管(Ds)。
19.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述調節(jié)塊(16)具有與所述控制電路的所述第一輸出端(O1)相連的第一輸入端(I5)以及與所述控制電路的所述第一輸入端(I1)相連的第二輸入端(I6),所述第一輸入端(I5)和所述第二輸入端(I6)借助于第一電阻性元件(R3)和第二電阻性元件(R4)彼此相連,與另外的內部電路節(jié)點(Y1)一致地相互連接。
20.如權利要求19所述的控制電路,其特征在于所述調節(jié)塊(16)還包括插入到所述內部電路節(jié)點(Y2)和所述另外的內部電路節(jié)點(Y1)之間的齊納二極管(Dz2)。
21.如權利要求17所述的控制電路,其特征在于所述調節(jié)塊(16)具有借助于串聯的二極管(D5)、電阻器(R5)、以及另外的齊納二極管(Dz1)與所述內部電路節(jié)點(Y2)相連的第三輸入端(17)。
22.如權利要求21所述的控制電路,其特征在于所述調節(jié)塊(16)還包括插入到互連節(jié)點(Y3)與所述電壓基準(GND)之間的電解電容器(C5),所述互連節(jié)點(Y3)在所述二極管(D5)和所述電阻器(R5)之間。
23.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述調節(jié)塊(16)接收以下各個信號--施加到所述第一輸入端(I5)的、與所述功率因子控制單元(15)的輸出電壓相對應的輸出信號(Sout);--施加到所述第二輸入端(I6)的、與所述電源線的電壓值相對應的初始輸入信號(Sin);--施加到所述第三輸入端(I7)的外部預熱信號(Spreh)。
24.如權利要求11所述的控制電路,其特征在于所述功率因子控制單元(15)是自激振蕩類型的。
25.如權利要求24所述的控制電路,其特征在于所述功率因子控制單元(15)在所述第三輸入端(I3)接收振蕩驅動信號(Sosc)。
26.一種照明系統(tǒng),所述照明系統(tǒng)是包括串聯的二極管電橋輸入部分(11)、電子鎮(zhèn)流器(13)以及熒光燈(14)的類型,其特征在于所述照明系統(tǒng)至少包括插入到所述輸入部分(11)和所述電子鎮(zhèn)流器(13)之間的功率因子控制電路,根據權利要求11至25中的任一項實現所述控制電路。
全文摘要
描述了一種用于控制電源線的功率因子的方法,該方法使用與電源線相連的控制單元。有利地根據本發(fā)明,通過調制控制單元中包括的雙極型晶體管(TB1)的導通時間,并且通過反饋驅動雙極型晶體管(TB1)的控制端(B1)來調節(jié)導通時間的所述調制,來執(zhí)行功率因子控制。還描述了一種用于控制電源線的功率因子的電路,其類型是包括與電源線相連的第一和第二輸入端(I1,I2)以及與負載相連的第一和第二輸出端(O1,O2)。有利地根據本發(fā)明,控制電路包括功率因子控制單元(15)及與之反饋相連的調節(jié)塊(16)。功率因子控制單元(15)包括雙極型晶體管(TB1),其插入到第一和第二輸入端(I1,I2)之間并具有與調節(jié)塊(16)的輸出端(O4)相連的控制端(B1),調節(jié)塊(16)包括至少一個輔助晶體管(Q2),其具有與輸出端(O4)相連以減少雙極型晶體管(TB1)的控制端(B1)中的電荷的導通端。
文檔編號H02M1/00GK1961267SQ200480043068
公開日2007年5月9日 申請日期2004年5月18日 優(yōu)先權日2004年5月18日
發(fā)明者羅薩里奧·斯科洛, 桑蒂娜·萊奧 申請人:St微電子公司