電源轉(zhuǎn)換器的功率因數(shù)校正電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)功率因數(shù)校正電路，尤指一種用于電源轉(zhuǎn)換器的功率因數(shù)校正電路。
【背景技術(shù)】
[0002]由于能源日益短缺的問(wèn)題，促使人們?cè)絹?lái)越重視電子裝置的用電效率。傳統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換器大多使用二極管整流器來(lái)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整流，此種架構(gòu)雖然簡(jiǎn)單且成本低，但由于輸入電流的嚴(yán)重非線性失真，造成低頻諧波大量增加，導(dǎo)致功率因數(shù)(power factor,PF)低落。功率因數(shù)指有效功率與視在功率(apparent power)間的比值，是衡量電力利用效率高低的指標(biāo)。功率因數(shù)低落除了會(huì)造成能源無(wú)謂的浪費(fèi)，大量的諧波也會(huì)造成電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定及發(fā)電機(jī)的困擾，而嚴(yán)重影響供電的質(zhì)量。
[0003]一般而言,在電源轉(zhuǎn)換器中加設(shè)功率因數(shù)校正(power factor correct1n, PFC)電路可改善功率因數(shù)。然而，新一代電子裝置對(duì)于功率因數(shù)校正電路的總諧波失真(totalharmonic distort1n,THD)的要求愈來(lái)愈嚴(yán)格,傳統(tǒng)功率因數(shù)校正電路的架構(gòu)已很難滿足這些電子裝置的規(guī)格要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，如何設(shè)計(jì)出可有效降低總諧波失真程度的功率因數(shù)校正電路，實(shí)為業(yè)界有待解決的問(wèn)題。
[0005]本說(shuō)明書提供一種用于一反激式電源轉(zhuǎn)換器中的功率因數(shù)校正電路的實(shí)施例，該反激式電源轉(zhuǎn)換器包含次側(cè)線圈、一二次側(cè)線圈、一感應(yīng)線圈、以及一功率開(kāi)關(guān)，其中，該一次側(cè)線圈的一第一端耦接于一輸入電壓信號(hào)，該二次側(cè)線圈的一第一端用于提供一輸出電壓信號(hào)，該感應(yīng)線圈用于感應(yīng)該一次側(cè)線圈以提供一感應(yīng)信號(hào)，且該功率開(kāi)關(guān)耦接于該一次側(cè)線圈的一第二端和一固定電位端之間，該功率因數(shù)校正電路包含:一零電流偵測(cè)電路，設(shè)置成在耦接于該感應(yīng)線圈時(shí)偵測(cè)該感應(yīng)信號(hào)以產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一誤差偵測(cè)電路，設(shè)置成依據(jù)一參考信號(hào)產(chǎn)生與該輸出電壓信號(hào)或該反激式電源轉(zhuǎn)換器的一輸出電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一誤差信號(hào)；一斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，設(shè)置成產(chǎn)生一斜坡信號(hào)；一比較電路，耦接于該誤差偵測(cè)電路與該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，且設(shè)置成比較該斜坡信號(hào)與該誤差信號(hào)產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一觸發(fā)電路，耦接于該零電流偵測(cè)電路、該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、與該比較電路，且設(shè)置成依據(jù)該偵測(cè)信號(hào)和該比較信號(hào)，產(chǎn)生用于控制該功率開(kāi)關(guān)的一控制信號(hào)，并控制該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)整該斜坡信號(hào)的一斜率。
[0006]本說(shuō)明書另提供一種用于一反激式電源轉(zhuǎn)換器中的功率因數(shù)校正電路的實(shí)施例，該反激式電源轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)線圈、一二次側(cè)線圈、以及一感應(yīng)線圈，其中，該一次側(cè)線圈的一第一端稱接于一輸入電壓信號(hào)，該二次側(cè)線圈的一第一端用于提供一輸出電壓信號(hào)，且該感應(yīng)線圈用于感應(yīng)該一次側(cè)線圈以提供一感應(yīng)信號(hào)，該功率因數(shù)校正電路包含:一功率開(kāi)關(guān)，用于耦接在該一次側(cè)線圈的一第二端和一固定電位端之間；一零電流偵測(cè)電路，設(shè)置成在耦接于該感應(yīng)線圈時(shí)偵測(cè)該感應(yīng)信號(hào)以產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一誤差偵測(cè)電路，設(shè)置成依據(jù)一參考信號(hào)產(chǎn)生與該輸出電壓信號(hào)或該反激式電源轉(zhuǎn)換器的一輸出電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一誤差信號(hào)；一斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，設(shè)置成產(chǎn)生一斜坡信號(hào)；一比較電路，耦接于該誤差偵測(cè)電路與該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，且設(shè)置成比較該斜坡信號(hào)與該誤差信號(hào)產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一觸發(fā)電路，耦接于該零電流偵測(cè)電路、該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、與該比較電路，且設(shè)置成依據(jù)該偵測(cè)信號(hào)和該比較信號(hào)，產(chǎn)生用于控制該功率開(kāi)關(guān)的一控制信號(hào)，并控制該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)整該斜坡信號(hào)的一斜率。
[0007]本說(shuō)明書另提供一種用于一非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器中的功率因數(shù)校正電路的實(shí)施例，該非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器包含一第一線圈、一感應(yīng)線圈、一功率開(kāi)關(guān)、以及一二極管，其中，該第一線圈的一第一端稱接于一輸入電壓信號(hào)，該感應(yīng)線圈用于感應(yīng)該第一線圈以提供一感應(yīng)信號(hào)，該功率開(kāi)關(guān)耦接于該第一線圈的一第二端和一固定電位端之間，且該二極管耦接于該第一線圈的該第二端和該非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一負(fù)載之間，該功率因數(shù)校正電路包含:一零電流偵測(cè)電路，設(shè)置成在耦接于該感應(yīng)線圈時(shí)偵測(cè)該感應(yīng)信號(hào)以產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一誤差偵測(cè)電路，設(shè)置成依據(jù)一參考信號(hào)產(chǎn)生與該輸出電壓信號(hào)或該非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一輸出電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一誤差信號(hào)；一斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，設(shè)置成產(chǎn)生一斜坡信號(hào)；一比較電路，耦接于該誤差偵測(cè)電路與該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，且設(shè)置成比較該斜坡信號(hào)與該誤差信號(hào)產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一觸發(fā)電路，耦接于該零電流偵測(cè)電路、該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、與該比較電路，且設(shè)置成依據(jù)該偵測(cè)信號(hào)和該比較信號(hào)，產(chǎn)生用于控制該功率開(kāi)關(guān)的一控制信號(hào)，并控制該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)整該斜坡信號(hào)的一斜率。
[0008]本說(shuō)明書另提供一種用于一非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器中的功率因數(shù)校正電路的實(shí)施例，該非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器包含一第一線圈、一感應(yīng)線圈、以及一二極管，其中，該第一線圈的一第一端稱接于一輸入電壓信號(hào)，該感應(yīng)線圈用于感應(yīng)該第一線圈以提供一感應(yīng)信號(hào)，且該二極管耦接于該第一線圈的一第二端和該非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一負(fù)載之間，該功率因數(shù)校正電路包含:一功率開(kāi)關(guān)，用于耦接在該第一線圈的該第二端和一固定電位端之間；一零電流偵測(cè)電路，設(shè)置成在耦接于該感應(yīng)線圈時(shí)偵測(cè)該感應(yīng)信號(hào)以產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一誤差偵測(cè)電路，設(shè)置成依據(jù)一參考信號(hào)產(chǎn)生與該輸出電壓信號(hào)或該非同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一輸出電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一誤差信號(hào)；一斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，設(shè)置成產(chǎn)生一斜坡信號(hào)；一比較電路，耦接于該誤差偵測(cè)電路與該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，且設(shè)置成比較該斜坡信號(hào)與該誤差信號(hào)產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一觸發(fā)電路，耦接于該零電流偵測(cè)電路、該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、與該比較電路，且設(shè)置成依據(jù)該偵測(cè)信號(hào)和該比較信號(hào)，產(chǎn)生用于控制該功率開(kāi)關(guān)的一控制信號(hào)，并控制該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)整該斜坡信號(hào)的一斜率。
[0009]本說(shuō)明書另提供一種用于一同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器中的功率因數(shù)校正電路的實(shí)施例，該同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器包含一第一線圈、一感應(yīng)線圈、一第一功率開(kāi)關(guān)、以及一第二功率開(kāi)關(guān)，其中，該第一線圈的一第一端稱接于一輸入電壓信號(hào)，該感應(yīng)線圈用于感應(yīng)該第一線圈以提供一感應(yīng)信號(hào)，該第一功率開(kāi)關(guān)稱接于該第一線圈的一第二端和一固定電位端之間，且該第二功率開(kāi)關(guān)耦接于該第一線圈的該第二端和該同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一負(fù)載之間，該功率因數(shù)校正電路包含:一零電流偵測(cè)電路，設(shè)置成在耦接于該感應(yīng)線圈時(shí)偵測(cè)該感應(yīng)信號(hào)以產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一誤差偵測(cè)電路，設(shè)置成依據(jù)一參考信號(hào)產(chǎn)生與該輸出電壓信號(hào)或該同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一輸出電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一誤差信號(hào)；一斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，設(shè)置成產(chǎn)生一斜坡信號(hào)；一比較電路，耦接于該誤差偵測(cè)電路與該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，且設(shè)置成比較該斜坡信號(hào)與該誤差信號(hào)產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一觸發(fā)電路，耦接于該零電流偵測(cè)電路、該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、與該比較電路，且設(shè)置成依據(jù)該偵測(cè)信號(hào)和該比較信號(hào)，產(chǎn)生用于控制該第一功率開(kāi)關(guān)的一第一控制信號(hào)和用于控制該第二功率開(kāi)關(guān)的一第二控制信號(hào)，并控制該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)整該斜坡信號(hào)的一斜率。
[0010]本說(shuō)明書另提供一種用于一同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器中的功率因數(shù)校正電路的實(shí)施例，該同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器包含一第一線圈和一感應(yīng)線圈，其中，該第一線圈的一第一端耦接于一輸入電壓信號(hào)，且該感應(yīng)線圈用于感應(yīng)該第一線圈以提供一感應(yīng)信號(hào)，該功率因數(shù)校正電路包含:一第一功率開(kāi)關(guān)，用于稱接在該第一線圈的一第二端和一固定電位端之間；一第二功率開(kāi)關(guān)，用于耦接在該第一線圈的該第二端和該同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一負(fù)載之間；一零電流偵測(cè)電路，設(shè)置成在耦接于該感應(yīng)線圈時(shí)偵測(cè)該感應(yīng)信號(hào)以產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一誤差偵測(cè)電路，設(shè)置成依據(jù)一參考信號(hào)產(chǎn)生與該輸出電壓信號(hào)或該同步型升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的一輸出電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一誤差信號(hào)；一斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，設(shè)置成產(chǎn)生一斜坡信號(hào)；一比較電路，耦接于該誤差偵測(cè)電路與該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，且設(shè)置成比較該斜坡信號(hào)與該誤差信號(hào)產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一觸發(fā)電路，耦接于該零電流偵測(cè)電路、該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、與該比較電路，且設(shè)置成依據(jù)該偵測(cè)信號(hào)和該比較信號(hào)，產(chǎn)生用于控制該第一功率開(kāi)關(guān)的一第一控制信號(hào)和用于控制該第二功率開(kāi)關(guān)的一第二控制信號(hào)，并控制該斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路調(diào)整該斜坡信號(hào)的一斜率。
[0011]上述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之一，是藉由該功率因數(shù)校正電路的運(yùn)作，可使電源轉(zhuǎn)換器的輸入電流信號(hào)的波形跟隨輸入電壓信號(hào)的波形變化，以有效降低總諧波失真并改善電源轉(zhuǎn)換器的功率因數(shù)。
[0012]上述實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)，是該功率因數(shù)校正電路的電路架構(gòu)非常精簡(jiǎn)，并可適用于不同架構(gòu)的電源轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用中，能有效提升功率因數(shù)校正電路的使用彈性和應(yīng)用范圍。
[0013]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將藉由以下的說(shuō)明和附圖進(jìn)行更詳細(xì)的解說(shuō)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。
[0015]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例之反激式電源轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化后的功能方塊圖。
[0016]圖2為圖1的