專利名稱：使用能量反饋的增壓功率因數校正電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用能量反饋的增壓功率因數校正電路，特別是，涉及一種使用能量反饋的增壓功率因數校正電路，其能夠使用繞于SMPS變壓器上的副繞組通過高頻電流中的能量反饋來校正功率因數。
通常，工業(yè)用或家用電器使用直流(DC)作為其工作電源。DC電源通常是通過整流市電交流(AC)電源的電路，如具有簡單電路結構的電容輸入型整流電路，而產生的。然而，電容輸入型整流電路具有低的功率因數，因為輸入電流具有只在輸入AC電壓的峰值部分上流動的脈沖型。為此，電器通常使用功率因數校正電路。


圖1表示使用常用功率因數校正電路的電器的電源電路。參見圖1，使用常用功率因數校正電路的電器的電源電路包括整流部分70，用以對所輸入的AC電壓進行全波整流；功率因數校正部分71，用以校正由整流部分70所整流的電源的功率因數；SPMS 72，用以轉換，以便將功率因數校正部分71的輸出電壓變換為預定恒定電壓；和微機1，用以全面地控制圖象顯示裝置的操作包括SPMS 72。
功率因數校正部分71包括電感L，其連接于整流部分70上，用以累積磁能，二極管D，其連接于電感L與SMPS 72之間，FET 74，其連接于電感L與二極管D的陽極之間，用以執(zhí)行高速開關操作，FET控制IC 75，其連接于FET 74的柵極上，用以控制FET 74的開關操作。電容C連接于二極管D的陰極與FET 74的漏極之間。
現將參照圖1來描述如上所述常用功率因數校正電路的操作。
如果將交流(AC)電源輸入到整流部分70，則整流部分70會對所輸入的AC電源進行全波整流，并且將其輸出給功率因數校正部分71的的電感L。然后，整流的電源通過電感L和二極管D輸入到電容C上。由此，電容C對整流的電源進行平整，并且將其輸出給SMPS 72。SMPS 72將按照微機73的控制信號將所輸入的輸入DC電源電壓變換為圖象顯示器每部分所需的恒定電壓。
此時，功率因數校正部分71的FET控制IC 75高速開關FET 75，以便校正施加于SMPS 72的DC電源的功率因數。
也就是說，如果FET控制IC 75將開關控制信號提供給FET 74的柵極，則FET 74導通。接著，電感L不能輸入由整流部分70輸入到二極管D的整流電壓。然而，如果FET控制IC 75不將開關控制信號提供給FET 74，則FET 74會截止。然后，電感L會將累積的磁能通過二極管D輸出給電容C。由于如上所述的操作是通過FET 74在高頻電流下進行的，因此在進行校正以后，充電電流的功率因數可由電容C輸入給SMPS 72。
然而，該常用功率因數校正電路存在的缺點在于，由于使用了昂貴的FET 74，所以使功率因數校正電路的制造成本明顯地增加了。還有，由于將分離的驅動開關元件如FET控制IC(75)用于FET 74，所以使電路復雜化。
本發(fā)明的目的就是要解決現有技術中所存在的問題，并且提供一種使用能量反饋的增壓功率因數校正電路，其能夠通過校正功率因數穩(wěn)定地將電源提供給負載，以便用繞于SMPS變壓器上的副繞組反饋高頻電流中的功率。
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種使用能量反饋的增壓功率因數校正電路，其包括整流部分，用以整流輸入的AC電壓，感應變壓器，其具有連接于整流部分的第一感應繞組和第二感應繞組，用以累積磁能，SMPS變壓器，其具有連接于感應變壓器第一感應繞組的主繞組和連接于感應變壓器第二感應繞組的輔助繞組，輔助繞組產生的電壓所具有的相位與提供給主繞組的電壓相位相反，能量反饋部分以閉合環(huán)路方式連接SMPS變壓器的輔助繞組和第二感應繞組，用以反饋累積在輔助繞組上的磁能，和開關控制部分，其連接于SMPS變壓器的主繞組上，用以控制SMPS變壓器的開關操作。
下面將參照附圖通過優(yōu)選實施例的描述使本發(fā)明的上述目的、其他特征和優(yōu)點更加清楚，其中圖1是方框圖，表示可應用于電器的常用功率因數校正電路；和圖2是方框圖，表示按照本發(fā)明的功率因數校正電路。
優(yōu)選實施例的詳細描述。
圖2是方框圖，表示按照本發(fā)明的功率因數校正電路。
參見圖2，功率因數校正電路包括整流部分1，用以對輸入的AC電壓進行全波整流；感應變壓器4，其具有連接于整流部分1的第一感應繞組2N，和第二感應繞組3N，用以累積磁能；SMPS變壓器6，其連接于主繞組8N，副繞組10N和感應變壓器4的第一感應繞組2N上并且具有輔助繞組5N，用以產生具有與主繞組8N所提供電壓相位相反的電壓；電容C1，其通過二極管D2連接于感應變壓器4與SMPS變壓器6之間，用以平整從二極管D2所輸入的DC電源；能量反饋部分7，其通過二極管D1和電阻R1以閉合環(huán)路方式將SMPS變壓器6的輔助繞組5N連接于第一感應繞組2N上，用以反饋累積在輔助繞組5N上的磁能；和開關控制部分9，其連接于SMPS變壓器6的主繞組8N上，用以控制SMPS變壓器6的開關操作。
二極管D3被連接于SMPS變壓器6的副繞組10N上。電容C2和負載電阻R2以并聯的方式連接，并且連接于二極管D3的負極上。用以輸出開關控制信號的微機11被連接于開關控制部分9上。
現將參照圖2來說明按照上述構成的本發(fā)明一個實施例的電路。
如果將交流(AC)電源輸入給整流部分1，則整流部分1會將輸入的AC電源進行全波整流，并且將其輸出給感應變壓器4的第二感應繞組3N。然后，第二感應繞組3N的輸入電源會通過二極管D2在電容C1上充電。
此時，如果開關控制部分9根據微機11的開關控制信號接通SMPS變壓器6，則電容C1會平整第二感應繞組3N的輸入電壓，并且將其輸出給SMPS變壓器6的主繞組8N。然后，由于副繞組10N和輔助繞組5N以與主繞組8N相反的方向繞制，因此具有與主繞組所提供電壓相位相反的電壓被感應在副繞組10N和輔助繞組5N上。因此，由于由副繞組10N和輔助繞組5N所輸入的反向偏置電流被提供給二極管D1，D3的正極上使二極管截止。結果，沒有電流流過副繞組10N和輔助繞組5N。因此，操作電壓不會提供給負載電阻R2，并且磁能會通過磁化感應而累積在主繞組8N中。
然而，在上述操作過程中，如果開關控制部分9根據微機11的開關控制信號而斷開SMPS變壓器6，則具有與主繞組所提供電壓相位相反的電壓會感應于副繞組10N和輔助繞組5N。由此，由副繞組10N和輔助繞組5N所輸入的正向偏置電流可提供給二極管D1，D3的正極，將累積在SMPS變壓器6主繞組8N上的磁能感應于副繞組10N和輔助繞組5N上。輔助繞組5N所感應的磁能通過二極管D1和電阻R1反饋到感應變壓器4的第一感應繞組2N中。二極管D1的輸出電壓VD1可通過下式1表示。
VD1=5N8N×D1-D×VC1]]>等式1這里，D表示功率，和VC1表示電容C1的充電電壓。
第一感應繞組2N的磁能隨著能量感應于第二感應繞組3N而再反饋。然后，第二感應繞組3N所感應的電流通過二極管D2輸入給電容C1，并且電容C1通過第二感應繞組3N的電流而升高電壓。然后，由SMPS變壓器6的副繞組10N所感應的磁能按照圖象顯示器所要求的恒定電壓通過二極管D3而輸出。
也就是說，累積在SMPS變壓器6主繞組8N中的磁能可通過二極管D1感應于第一感應繞組2N，并且第一感應繞組2N的磁能被感應于第二感應繞組3N。因此，累積在第二感應繞組3N中的磁能可通過二極管D2升高電容C1電壓。因此，當按照開關控制部分9的高頻進行上述操作時，電容C1的輸出變得接近于基波，并且電容C1的功率因數會穩(wěn)定地加以校正。
如上所述的本發(fā)明通過校正功率因數可以將穩(wěn)定的電源提供給負載，其中校正功率因數是使用包含在SMPS變壓器中的輔助繞組將具有高頻電流的電源加以反饋而進行的，由此明顯地改善了產品質量。
當參照優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述和說明的同時，可以理解本技術領域的普通專業(yè)人員可以對其在形式上和細節(jié)上進行各種改進和改變，但其均不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1．一種增壓功率因數校正電路，其中包括整流部分，用以對所輸入的AC電壓進行整流，其包括感應變壓器，其具有連接于整流部分的第一感應繞組和第二感應繞組，用以累積磁能；SMPS變壓器，其具有連接于感應變壓器第一感應繞組的主繞組和連接于感應變壓器第二感應繞組的輔助繞組，輔助繞組產生的電壓所具有的相位與提供給主繞組的電壓相位相反；能量反饋部分，其以閉合環(huán)路方式連接于SMPS變壓器的輔助繞組和第二感應繞組，用以反饋累積在輔助繞組上的磁能；和開關控制部分，其連接于SMPS變壓器的主繞組上，用以控制SMPS變壓器的開關操作。
2．如權利要求1的增壓功率因數校正電路，其中SMPS變壓器的輔助繞組與第一感應繞組之間的閉合環(huán)路包括串聯連接的二極管和電阻。
全文摘要
一種使用能量反饋的增壓功率因數校正電路,該電路包括整流部分,用以對AC電壓所輸入的整流,感應變壓器,具有第一感應繞組和第二感應繞組,用以累積磁能;SMPS變壓器,具有連接于第一感應繞組的主繞組和連接于第二感應繞組的輔助繞組,輔助繞組產生的電壓所具有與主繞組相位相反;能量反饋部分,其以閉合環(huán)路方式連接輔助繞組和第二感應繞組,用以反饋磁能;和開關控制部分,其連接于SMPS變壓器的主繞組上,用以控制SMPS變壓器的開關操作。
文檔編號H02M1/00GK1205571SQ98102089
公開日1999年1月20日 申請日期1998年6月11日 優(yōu)先權日1997年7月11日
發(fā)明者金尚烈 申請人:Lg電子株式會社