電源轉(zhuǎn)換器及功率因數(shù)修正裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種電源轉(zhuǎn)換器及功率因數(shù)修正裝置，該電源轉(zhuǎn)換器適用于根據(jù)一個(gè)交流電源轉(zhuǎn)換出一個(gè)輸出電壓，包含：一個(gè)整流器，根據(jù)該交流電源進(jìn)行整流處理；一個(gè)控制器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及一個(gè)修正器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整該輸出電壓，包括一個(gè)電感和一個(gè)晶體管，且流經(jīng)該電感的電流受該整流器送出的信號(hào)控制，該晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)受該驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制；其中，該控制器基于該電感電流獲取一個(gè)第一比較信號(hào)，并基于該輸出電壓獲取一個(gè)第二比較信號(hào)，且使該第一比較信號(hào)相比于該第二比較信號(hào)而得到該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電源轉(zhuǎn)換器及功率因數(shù)修正裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換器，特別是涉及一種能校正功率因數(shù)(powerfactor)的電源轉(zhuǎn)換器及功率因數(shù)修正裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電源轉(zhuǎn)換器通常會(huì)在橋式整流器后再電連接一個(gè)功率因數(shù)修正裝置，以改善橋式整流器的非線(xiàn)性特性所造成的電流諧波失真現(xiàn)象，進(jìn)而提高電源轉(zhuǎn)換器的功率因數(shù)。
[0003]圖1的電源轉(zhuǎn)換器采用平均電流模式的功率因數(shù)控制方式，使運(yùn)算電路91根據(jù)電壓v_2的均方根值進(jìn)行平方運(yùn)算，根據(jù)放大器94的輸出電壓Vem和電流Iac進(jìn)行乘法運(yùn)算，再根據(jù)乘法運(yùn)算結(jié)果和平方運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行除法運(yùn)算，然后基于除法運(yùn)算結(jié)果來(lái)切換晶體管Q，讓流經(jīng)電感L的電流込相位追隨電壓Vral的相位，以減緩諧波失真現(xiàn)象并提升功率因數(shù)。
[0004]不過(guò)，這樣的功率因數(shù)控制方式除了需要電壓回路92和電流回路93的回授補(bǔ)償，還需使用復(fù)雜的運(yùn)算電路91進(jìn)行前述乘法、除法與平方計(jì)算。并且，運(yùn)算電路91得具備高線(xiàn)性度，才能于寬帶范圍內(nèi)有效處理輸入電流Ii和輸出電壓Vo。
[0005]又，前述電路為了達(dá)到使流經(jīng)電感L的電流込相位匹配電壓V—的相位的目的，會(huì)不斷地調(diào)整流經(jīng)電感L的電流，卻也造成如圖2的電感電流鋸齒波形，有礙功率因數(shù)的提升。為此，現(xiàn)有技術(shù)會(huì)在電阻Rs和電阻Rmi加入一個(gè)濾除高頻噪聲的濾波器(圖未示)，使放大器95的正輸入端信號(hào)反應(yīng)出電感電流L的平均電流，不過(guò)這會(huì)造成放大器95的正輸入端信號(hào)產(chǎn)生相位延遲，不利于功率因數(shù)提升。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種低電路成本的電源轉(zhuǎn)換器和功率因數(shù)修正裝置，使功率因素獲得有效提升。
[0007]本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換器，適用于根據(jù)一交流電源轉(zhuǎn)換出一輸出電壓，包含:一整流器，根據(jù)該交流電源進(jìn)行整流處理；一控制器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及一修正器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整該輸出電壓，包括一電感和一晶體管，且流經(jīng)該電感的電流受該整流器送出的信號(hào)控制，該晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)受該驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制；其中，該控制器基于該電感電流獲取一第一比較信號(hào)，并基于該輸出電壓獲取一第二比較信號(hào)，且使該第一比較信號(hào)相比于該第二比較信號(hào)而得到該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0008]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該控制器包括:一輸入單元，基于該電感電流獲取該第一比較信號(hào)；一電壓回路，基于該輸出電壓獲取該第二比較信號(hào)；一比較器，比較該兩個(gè)比較信號(hào)；及一驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該比較器的比較結(jié)果決定該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升緣。
[0009]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該驅(qū)動(dòng)電路具有一電容，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從低電位切換成高電位。
[0010]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該驅(qū)動(dòng)電路更具有一判斷單元、一與門(mén)和一正反器；該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一控制信號(hào)為高電位；該與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位；該正反器被一個(gè)周期性的時(shí)脈信號(hào)重置，而使所輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，其中該時(shí)脈信號(hào)的周期相等于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。
[0011]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該電壓回路具有一運(yùn)算放大器、一晶體管、一電流鏡、一電容和一開(kāi)關(guān)；該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一負(fù)輸入端電連接該晶體管的一第一端，且該運(yùn)算放大器的一輸出端電連接該晶體管的一控制端，而該電流鏡的一輸入端電連接該晶體管的一第二端，該電流鏡的一輸出端電連接該電容，且該電容與該開(kāi)關(guān)并聯(lián)，其中該電容跨壓為該第二比較信號(hào)；當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該電壓回路的晶體管，該電流鏡使用其輸入端接收該晶體管的第二端電流，且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一映射電流；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的電容根據(jù)該映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，該電壓回路的電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
[0012]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該電壓回路更具有:一分壓?jiǎn)卧?，根?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一分壓信號(hào)；及一誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一回路參考電壓而得到一放大信號(hào)；該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0013]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從高電位切換成低電位。
[0014]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該驅(qū)動(dòng)電路更具有一判斷單元、兩個(gè)與門(mén)和一正反器；該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一控制信號(hào)為高電位；其中一與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位；另一與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，重置該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位。
[0015]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該電壓回路具有一運(yùn)算放大器、一第一晶體管、一第二晶體管、一第一電流鏡、一第二電流鏡、一第一電容、一第二電容、一第一開(kāi)關(guān)、一第二開(kāi)關(guān)和一多任務(wù)器；該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一負(fù)輸入端電連接該第一晶體管的一第一端，且該運(yùn)算放大器的一輸出端電連接該第一晶體管的一控制端，而該第一電流鏡的一輸入端電連接該第一晶體管的一第二端，該第一電流鏡的一輸出端電連接該第一電容，且該第一電容與該第一開(kāi)關(guān)并聯(lián)，該第二晶體管的一控制端連接該第一電流鏡，且該第二晶體管的一第一端電連接該第二電流鏡的一輸入端，該第二電流鏡的一輸出端電連接該第二開(kāi)關(guān)和該第二電容，其中該第二開(kāi)關(guān)和第二電容串接于一斜波參考電壓和地間；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第一電容跨壓，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第二電容跨壓；當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該第一晶體管，該第一電流鏡使用其輸入端接收該第一晶體管的第二端電流且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一第一映射電流，該第二晶體管提供該第一映射電流給該第二電流鏡，使該第二電流鏡據(jù)以送出一第二映射電流，作為該第二電容的放電依據(jù)；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該第一開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第一電容根據(jù)該第一映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第二電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
[0016]本發(fā)明所述電源轉(zhuǎn)換器中，該電壓回路更具有:一分壓?jiǎn)卧?，根?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一分壓信號(hào)；及一誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一回路參考電壓而得到一放大信號(hào)；該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的第一晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0017]本發(fā)明功率因數(shù)修正裝置，適用于根據(jù)一整流器送出的信號(hào)轉(zhuǎn)換出一輸出電壓，包含:一控制器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及一修正器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整該輸出電壓，包括一電感和一晶體管，且流經(jīng)該電感的電流受該整流器送出的信號(hào)控制，該晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)受該驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制；其中，該控制器基于該電感電流獲取一第一比較信號(hào)，并基于該輸出電壓獲取一第二比較信號(hào)，且使該第一比較信號(hào)相比于該第二比較信號(hào)而得到該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0018]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該控制器包括:一輸入單元，基于該電感電流獲取該第一比較信號(hào)；一電壓回路，基于該輸出電壓獲取該第二比較信號(hào)；一比較器，比較該兩個(gè)比較信號(hào)；及一驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該比較器的比較結(jié)果決定該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升緣。
[0019]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該驅(qū)動(dòng)電路具有一電容，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從低電位切換成高電位。
[0020]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該驅(qū)動(dòng)電路更具有一判斷單元、一與門(mén)和一正反器；該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一控制信號(hào)為高電位；該與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位；該正反器被一個(gè)周期性的時(shí)脈信號(hào)重置，而使所輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，其中該時(shí)脈信號(hào)的周期相等于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。
[0021]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該電壓回路具有一運(yùn)算放大器、一晶體管、一電流鏡、一電容和一開(kāi)關(guān)；該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一負(fù)輸入端電連接該晶體管的一第一端，且該運(yùn)算放大器的一輸出端電連接該晶體管的一控制端，而該電流鏡的一輸入端電連接該晶體管的一第二端，該電流鏡的一輸出端電連接該電容，且該電容與該開(kāi)關(guān)并聯(lián)，其中該電容跨壓為該第二比較信號(hào)；當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該電壓回路的晶體管，該電流鏡使用其輸入端接收該晶體管的第二端電流，且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一映射電流；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的電容根據(jù)該映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，該電壓回路的電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
[0022]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該電壓回路更具有:一分壓?jiǎn)卧鶕?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一分壓信號(hào)；及一誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一回路參考電壓而得到一放大信號(hào)；該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0023]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從高電位切換成低電位。
[0024]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該驅(qū)動(dòng)電路更具有一判斷單元、兩個(gè)與門(mén)和一正反器；該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一控制信號(hào)為高電位；其中一與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位；另一與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，重置該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位。
[0025]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該電壓回路具有一運(yùn)算放大器、一第一晶體管、一第二晶體管、一第一電流鏡、一第二電流鏡、一第一電容、一第二電容、一第一開(kāi)關(guān)、一第二開(kāi)關(guān)和一多任務(wù)器；該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一負(fù)輸入端電連接該第一晶體管的一第一端，且該運(yùn)算放大器的一輸出端電連接該第一晶體管的一控制端，而該第一電流鏡的一輸入端電連接該第一晶體管的一第二端，該第一電流鏡的一輸出端電連接該第一電容，且該第一電容與該第一開(kāi)關(guān)并聯(lián)，該第二晶體管的一控制端連接該第一電流鏡，且該第二晶體管的一第一端電連接該第二電流鏡的一輸入端，該第二電流鏡的一輸出端電連接該第二開(kāi)關(guān)和該第二電容，其中該第二開(kāi)關(guān)和第二電容串接于一斜波參考電壓和地間；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第一電容跨壓，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第二電容跨壓；當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該第一晶體管，該第一電流鏡使用其輸入端接收該第一晶體管的第二端電流且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一第一映射電流，該第二晶體管提供該第一映射電流給該第二電流鏡，使該第二電流鏡據(jù)以送出一第二映射電流，作為該第二電容的放電依據(jù)；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該第一開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第一電容根據(jù)該第一映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第二電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
[0026]本發(fā)明所述功率因數(shù)修正裝置中，該電壓回路更具有:一分壓?jiǎn)卧鶕?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一分壓信號(hào)；及一誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一回路參考電壓而得到一放大信號(hào)；該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的第一晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0027]本發(fā)明的有益效果在于:使用控制器取得載有電感電流信息的第一比較信號(hào)，以及載有輸出電壓信息的第二比較信號(hào)，以調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的責(zé)任周期來(lái)提升功率因素。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是一張電路圖，說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的電源轉(zhuǎn)換器；
[0029]圖2是一張示意圖，說(shuō)明電感電流的波形；
[0030]圖3是一張方塊圖，說(shuō)明電源轉(zhuǎn)換器的第一較佳實(shí)施例；
[0031]圖4是一張電路圖，說(shuō)明電源轉(zhuǎn)換器；
[0032]圖5是一張電路圖，說(shuō)明第一較佳實(shí)施例的斜波產(chǎn)生器；
[0033]圖6是一張時(shí)序圖，說(shuō)明第一較佳實(shí)施例的信號(hào)波形；
[0034]圖7是一張電路圖，說(shuō)明第一較佳實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路；
[0035]圖8是一張電路圖，說(shuō)明第二較佳實(shí)施例的斜波產(chǎn)生器；
[0036]圖9是一張電路圖，說(shuō)明第二較佳實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路；
[0037]圖10是一張時(shí)序圖，說(shuō)明第二較佳實(shí)施例的信號(hào)波形。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]聯(lián)合參閱圖3和圖4，本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換器100的第一較佳實(shí)施例適用于根據(jù)一交流電源Vac轉(zhuǎn)換出一輸出電壓No，以供電給負(fù)載8。電源轉(zhuǎn)換器100包含彼此電連接的一整流器I和一功率因數(shù)修正裝置200，且該功率因數(shù)修正裝置200包括一修正器2和一控制器3。
[0040]整流器I具有一第一輸出端和一第二輸出端，整流器I根據(jù)交流電源Vac進(jìn)行整流處理而在第一輸出端和第二輸出端間形成一整流信號(hào)Vrec。修正器2則受控制器3控制而根據(jù)整流信號(hào)Vrec調(diào)整輸出電壓No。
[0041]以下先介紹修正器2的內(nèi)部電路。
[0042]修正器2包括一晶體管11，以及依序電連接的一電感12、一個(gè)二極管13和一電容
14。電感12以第一端電連接整流器I的第一輸出端，以第二端電連接二極管13的陽(yáng)極。電容14的兩端則分別電連接二極管13的陰極和地。而晶體管11的第一端則是電連接于電感12和二極管13的電連接處，第二端接地，控制端電連接控制器3。
[0043]當(dāng)晶體管11導(dǎo)通，整流信號(hào)決定流過(guò)電感12的電流，電感12據(jù)以?xún)?chǔ)能(累積電荷)。當(dāng)晶體管11截止，電感12利用儲(chǔ)存電荷對(duì)電容14和負(fù)載8放電。
[0044]接著，介紹控制器3?？刂破?具有一比較器33，以及分別電連接該比較器33的一輸入單元31、一電壓回路32和一驅(qū)動(dòng)電路34。控制器3主要作動(dòng)為:輸入單元31根據(jù)整流器I的第二輸出端信號(hào)送出一第一比較信號(hào)，電壓回路32根據(jù)輸出電壓Vo送出一第二比較信號(hào)，比較器33比較第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)，且驅(qū)動(dòng)電路34根據(jù)比較器33的比較結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，作為修正器2調(diào)整輸出電壓Vo的依據(jù)。
[0045]輸入單元31包括一電容311、一電阻312和一反向放大器313。電容311跨接于整流器I的第一輸出端和第二輸出端間，電阻312跨接于整流器I的第二輸出端與地間。流經(jīng)電阻312的電流相等于流經(jīng)電感12的電流。反向放大器313使整流器I的第二輸出端電壓乘以(-A)倍來(lái)得到該第一比較信號(hào)，其中A為反向放大器313的增益絕對(duì)值。較佳地，本例的A=l，即該第一比較信號(hào)為電阻312跨壓絕對(duì)值。
[0046]電壓回路32包括一分壓?jiǎn)卧?21、一誤差放大器322和一個(gè)斜波產(chǎn)生器323。分壓?jiǎn)呜?21根據(jù)輸出電壓Vo產(chǎn)生一分壓信號(hào),誤差放大器322使分壓信號(hào)相比于一回路參考電壓而得到一放大信號(hào)。斜波產(chǎn)生器323則基于放大信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生該第二比較信號(hào)，其中驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平?jīng)Q定第二比較信號(hào)的斜率符號(hào)(即正斜率或負(fù)斜率)，放大信號(hào)決定第二比較信號(hào)的斜率絕對(duì)值，詳細(xì)電路于稍后介紹。
[0047]比較器33使第一比較信號(hào)相比于第二比較信號(hào)，而在第一比較信號(hào)較高時(shí)使脈寬調(diào)變信號(hào)為低電位，在第一比較信號(hào)較低時(shí)使脈寬調(diào)變信號(hào)為高電位。接著，驅(qū)動(dòng)電路34進(jìn)一步根據(jù)脈寬調(diào)變信號(hào)決定驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升緣時(shí)間，且根據(jù)一個(gè)周期性的時(shí)脈信號(hào)決定驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降緣時(shí)間，詳細(xì)電路于稍后介紹。
[0048]如圖4所示，然后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)會(huì)傳入修正器2的晶體管11而決定其導(dǎo)通狀態(tài)。熟悉本技藝者可分析圖4電路而得知驅(qū)動(dòng)信號(hào)的責(zé)任周期越小，晶體管11導(dǎo)通時(shí)間越短，電感12儲(chǔ)存電荷越少，這將使輸出電壓Vo降低。相反地，如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)的責(zé)任周期越大，輸出電壓No將提升。所以，如果交流電源Vac和負(fù)載8產(chǎn)生飄動(dòng)，控制器3可對(duì)應(yīng)地調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的責(zé)任周期，達(dá)到調(diào)整輸出電壓Vo且改善功率因素的目的。
[0049]接下來(lái)，進(jìn)一步解說(shuō)斜波產(chǎn)生器323和驅(qū)動(dòng)電路34。
[0050]斜波產(chǎn)生器323實(shí)現(xiàn)電路可參考圖5，具有一運(yùn)算放大器51、一晶體管52、一電阻53、一電流鏡54、一電容55和一開(kāi)關(guān)56。運(yùn)算放大器51的正輸入端接收放大信號(hào)，負(fù)輸入端電連接晶體管52的第一端和電阻53，輸出端電連接晶體管52的控制端。電流鏡54的輸入端電連接晶體管52的第二端，輸出端電連接電容55的一端。且電容55的另一端接地，開(kāi)關(guān)56與電容55并聯(lián)。其中，第二比較信號(hào)相當(dāng)于電容55跨壓,開(kāi)關(guān)56在驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位時(shí)導(dǎo)通，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位時(shí)不導(dǎo)通。
[0051]因此，斜波產(chǎn)生器323中，當(dāng)放大信號(hào)使晶體管52導(dǎo)通，電流鏡54使用輸入端接收晶體管52的第二端電流，且據(jù)以通過(guò)輸出端提供一映射電流。電容55于開(kāi)關(guān)56不導(dǎo)通期間根據(jù)映射電流進(jìn)行充電，而使第二比較信號(hào)上升，如圖6的Ttw期間。電容55于開(kāi)關(guān)56導(dǎo)通期間進(jìn)行放電，而使第二比較信號(hào)迅速下降，如圖6的Tm期間。
[0052]另外，驅(qū)動(dòng)電路34實(shí)現(xiàn)電路可參考圖7,具有一震蕩器61、一第一或非門(mén)62a、一第二或非門(mén)62b、一第一電流源63a、一第二電流源63b、一第一開(kāi)關(guān)64a、一第二開(kāi)關(guān)64b、一電容65、一判斷單兀66、一與門(mén)67和一正反器68。
[0053]第一或非門(mén)62a接收脈寬調(diào)變信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而送出用于決定第一開(kāi)關(guān)64a導(dǎo)通與否的信號(hào)。第二或非門(mén)62b接收一個(gè)反相于脈寬調(diào)變信號(hào)的信號(hào)和一控制信號(hào)(即判斷單元66的輸出端信號(hào))，而送出用于決定第二開(kāi)關(guān)64b導(dǎo)通與否的信號(hào)。第一開(kāi)關(guān)64a和第二開(kāi)關(guān)64b串接于電壓源VDD和地間，且該兩個(gè)開(kāi)關(guān)64a、64b的電連接處會(huì)電連接電容65和判斷單元66的負(fù)輸入端。判斷單元66的正輸入端接收一驅(qū)動(dòng)參考電壓。與門(mén)67的兩輸入端分別用于接收控制信號(hào)和脈寬調(diào)變信號(hào)，且輸出端電連接正反器68的設(shè)定(set)端S。而正反器68通過(guò)重置(reset)端R接收一個(gè)由震蕩器61產(chǎn)生的時(shí)脈信號(hào),通過(guò)輸出端Q送出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0054]所以，驅(qū)動(dòng)電路34中，電容65是在開(kāi)關(guān)64a導(dǎo)通且開(kāi)關(guān)64b截止時(shí)根據(jù)電流源63a充電，在開(kāi)關(guān)64a截止且開(kāi)關(guān)64b導(dǎo)通時(shí)根據(jù)電流源63b放電。而當(dāng)電容65因充電或放電而造成跨壓不大于驅(qū)動(dòng)參考電壓，判斷單元66就會(huì)輸出高電位的控制信號(hào)。與門(mén)67在控制信號(hào)和脈寬調(diào)變信號(hào)均為高電位時(shí)，使正反器68設(shè)定而送出高電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且直到正反器68被時(shí)脈信號(hào)的下一個(gè)上升緣重置，才會(huì)送出低電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此，該時(shí)脈信號(hào)的周期相等于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。請(qǐng)注意，時(shí)脈信號(hào)頻率遠(yuǎn)高于交流電源Vac頻率。
[0055]聯(lián)合參閱圖4?7，為了更明確說(shuō)明電源轉(zhuǎn)換器100的整體作動(dòng)，以下以圖6為例，分別描述各時(shí)間區(qū)段的信號(hào)波形。
[0056]在時(shí)間t=0?Tll期間，第一比較信號(hào)大于第二比較信號(hào),脈寬調(diào)變信號(hào)為低電位，驅(qū)動(dòng)信號(hào)因?yàn)檎雌?8沒(méi)有被設(shè)定而保持低電位，因此第一開(kāi)關(guān)64a被導(dǎo)通且第二開(kāi)關(guān)64b不導(dǎo)通而使電容65充電。電容65充電，使得跨壓大于驅(qū)動(dòng)參考電壓，所以控制信號(hào)呈現(xiàn)低電位。
[0057]—旦，第一比較信號(hào)不大于第二比較信號(hào)，如時(shí)間t=Tll,脈寬調(diào)變信號(hào)轉(zhuǎn)為高電位，第一開(kāi)關(guān)64a將不導(dǎo)通且第二開(kāi)關(guān)64b導(dǎo)通，所以電容65于時(shí)間t=Tll?T12放電。此期間電容65跨壓仍大于驅(qū)動(dòng)參考電壓，控制信號(hào)維持低電位，所以驅(qū)動(dòng)信號(hào)保持低電位。
[0058]于時(shí)間t=T12，電容65放電后跨壓不大于驅(qū)動(dòng)參考電壓，控制信號(hào)轉(zhuǎn)為高電位，由于脈寬調(diào)變信號(hào)為高電位，所以驅(qū)動(dòng)信號(hào)因?yàn)檎雌?8被設(shè)定而變成高電位。
[0059]時(shí)間t=T12?T13，斜波產(chǎn)生器323中，電容55會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)變成高電位而放電，所以第二比較信號(hào)電壓劇降，使得脈寬調(diào)變信號(hào)切換成低電位。又因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)為高電位，控制信號(hào)也為高電位，所以第一開(kāi)關(guān)64a和第二開(kāi)關(guān)64b均不導(dǎo)通，電容65跨壓維持為驅(qū)動(dòng)參考電壓。
[0060]時(shí)間t=T13,時(shí)脈信號(hào)的一脈沖上升緣重置正反器68,而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)改為低電位。由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和脈寬調(diào)變信號(hào)均為低電位且控制信號(hào)為高電位，所以電容65充電。又,驅(qū)動(dòng)信號(hào)的低電位使得電容55充電而提升第二比較信號(hào)。然后，電路作動(dòng)重復(fù)如時(shí)間t=0?T13。
[0061]總結(jié)以上時(shí)間區(qū)段的描述，可發(fā)現(xiàn)電容65在第二比較信號(hào)不大于第一比較信號(hào)時(shí)進(jìn)行充電，在第二比較信號(hào)大于第一比較信號(hào)時(shí)進(jìn)行放電。而電容65賴(lài)以充放電的電流源63a和第二電流源63b具有相同的定電流，所以電容65從驅(qū)動(dòng)參考電壓充電到一特定電壓所花費(fèi)的時(shí)間，相等于電容65從該特定電壓放電到驅(qū)動(dòng)參考電壓所花費(fèi)的時(shí)間，即O?Tll的期間長(zhǎng)度相等于Tll?T12。又，驅(qū)動(dòng)信號(hào)會(huì)在時(shí)間t=T12時(shí)切成高電位，所以可歸納出第一較佳實(shí)施例主要是根據(jù)第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)來(lái)決定驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升緣時(shí)間。另外，第一較佳實(shí)施例的正反器68是受時(shí)脈信號(hào)重置控制，所以可推論時(shí)脈信號(hào)會(huì)決定驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降緣時(shí)間。
[0062]又，在O?T12期間，第一比較信號(hào)下降斜率相關(guān)于(Vo-Vrec)/L，其中L為電感12的電感值。由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率遠(yuǎn)高于交流電源Vac頻率，所以整流信號(hào)Vrec在O?T12期間趨于定值，因此第一比較信號(hào)于此期間具有固定的下降斜率。
[0063]而第二比較信號(hào)是電容55進(jìn)行定電流充電所得，所以該兩個(gè)比較信號(hào)相等時(shí)，第二比較信號(hào)值會(huì)恰巧等于第一比較信號(hào)的平均值，因此第一較佳實(shí)施例可視為是根據(jù)第一比較信號(hào)的平均值來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)，屬于一種電流平均模式的功率因數(shù)修正方式。
[0064]假設(shè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期為T(mén)s，高電位期間為--，低電位期間為T(mén)tw，熟于本技藝者知曉，整流信號(hào)Vrec、輸出電壓Vo和責(zé)任周期(即TM/TS)的關(guān)系會(huì)如式⑴所示。又，流經(jīng)電感12的平均電流可表示如式(2),流經(jīng)電感12的峰對(duì)峰(peak-to-peak)電流Δ k可表示如式(3)，所以流經(jīng)電感12的波峰(peak)電流和波谷(valley)電流可分別表示為式(4)和式(5)。觀(guān)察式(2)，可理解本例電源轉(zhuǎn)換器100所產(chǎn)生的平均電感電流并不會(huì)含有諧波成分，有利于功率因素的改善。其中，V!代表第二比較信號(hào)的電壓,!代表放大信號(hào)的電壓，R312代表電阻312，L12代表電感12，而變量k’與第二比較信號(hào)具有如式(6)的關(guān)系。
【權(quán)利要求】
1.一種電源轉(zhuǎn)換器，適用于根據(jù)一個(gè)交流電源轉(zhuǎn)換出一個(gè)輸出電壓，其特征在于:該電源轉(zhuǎn)換器包含: 一個(gè)整流器，根據(jù)該交流電源進(jìn)行整流處理； 一個(gè)控制器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及一個(gè)修正器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整該輸出電壓，包括一個(gè)電感和一個(gè)晶體管，且流經(jīng)該電感的電流受該整流器送出的信號(hào)控制，該晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)受該驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制； 其中，該控制器基于該電感電流獲取一個(gè)第一比較信號(hào)，并基于該輸出電壓獲取一個(gè)第二比較信號(hào)，且使該第一比較信號(hào)相比于該第二比較信號(hào)而得到該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該控制器包括: 一個(gè)輸入單兀，基于該電感電流獲取該第一比較信號(hào)； 一個(gè)電壓回路，基于該輸出電壓獲取該第二比較信號(hào)； 一個(gè)比較器，比較該兩個(gè)比較信號(hào) '及 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該比較器的比較結(jié)果決定該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該驅(qū)動(dòng)電路具有一個(gè)電容，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一個(gè)驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從低電位切換成高電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該驅(qū)動(dòng)電路更具有一個(gè)判斷單元、一個(gè)與門(mén)和一個(gè)正反器； 該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一個(gè)控制信號(hào)為高電位； 該與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位； 該正反器被一個(gè)周期性的時(shí)脈信號(hào)重置，而使所輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，其中該時(shí)脈信號(hào)的周期相等于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電壓回路具有一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)晶體管、一個(gè)電流鏡、一個(gè)電容和一個(gè)開(kāi)關(guān)； 該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一個(gè)負(fù)輸入端電連接該晶體管的一個(gè)第一端，且該運(yùn)算放大器的一個(gè)輸出端電連接該晶體管的一個(gè)控制端，而該電流鏡的一個(gè)輸入端電連接該晶體管的一個(gè)第二端，該電流鏡的一個(gè)輸出端電連接該電容，且該電容與該開(kāi)關(guān)并聯(lián)，其中該電容跨壓為該第二比較信號(hào)； 當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該電壓回路的晶體管，該電流鏡使用其輸入端接收該晶體管的第二端電流，且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一個(gè)映射電流； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的電容根據(jù)該映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，該電壓回路的電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電壓回路更具有: 一個(gè)分壓?jiǎn)呜?，根?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)分壓信號(hào)；及 一個(gè)誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一個(gè)回路參考電壓而得到一個(gè)放大信號(hào)； 該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一個(gè)正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一個(gè)驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從高電位切換成低電位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該驅(qū)動(dòng)電路更具有一個(gè)判斷單元、兩個(gè)與門(mén)和一個(gè)正反器； 該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一個(gè)控制信號(hào)為高電位； 其中一個(gè)與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位； 另一個(gè)與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，重置該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電壓回路具有一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)第一晶體管、一個(gè)第二晶體管、一個(gè)第一電流鏡、一個(gè)第二電流鏡、一個(gè)第一電容、一個(gè)第二電容、一個(gè)第一開(kāi)關(guān)、一個(gè)第二開(kāi)關(guān)和一個(gè)多任務(wù)器； 該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一個(gè)負(fù)輸入端電連接該第一晶體管的一個(gè)第一端，且該運(yùn)算放大器的一個(gè)輸出端電連接該第一晶體管的一個(gè)控制端，而該第一電流鏡的一個(gè)輸入端電連接該第一晶體管的一個(gè)第二端，該第一電流鏡的一個(gè)輸出端電連接該第一電容，且該第一電容與該第一開(kāi)關(guān)并聯(lián)，該第二晶體管的一個(gè)控制端連接該第一電流鏡，且該第二晶體管的一個(gè)第一端電連接該第二電流鏡的一個(gè)輸入端，該第二電流鏡的一個(gè)輸出端電連接該第二開(kāi)關(guān)和該第二電容，其中該第二開(kāi)關(guān)和第二電容串接于一個(gè)斜波參考電壓和地間； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第一電容跨壓，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第二電容跨壓； 當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該第一晶體管，該第一電流鏡使用其輸入端接收該第一晶體管的第二端電流且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一個(gè)第一映射電流，該第二晶體管提供該第一映射電流給該第二電流鏡，使該第二電流鏡據(jù)以送出一個(gè)第二映射電流，作為該第二電容的放電依據(jù)； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該第一開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第一電容根據(jù)該第一映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第二電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電壓回路更具有: 一個(gè)分壓?jiǎn)呜＃鶕?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)分壓信號(hào)；及 一個(gè)誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一個(gè)回路參考電壓而得到一個(gè)放大信號(hào)； 該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一個(gè)正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的第一晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
11.一種功率因數(shù)修正裝置，適用于根據(jù)一個(gè)整流器送出的信號(hào)轉(zhuǎn)換出一個(gè)輸出電壓，其特征在于:包含: 一個(gè)控制器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及一個(gè)修正器，根據(jù)該整流器送出的信號(hào)和該驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整該輸出電壓，包括一個(gè)電感和一個(gè)晶體管，且流經(jīng)該電感的電流受該整流器送出的信號(hào)控制，該晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)受該驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制； 其中，該控制器基于該電感電流獲取一個(gè)第一比較信號(hào)，并基于該輸出電壓獲取一個(gè)第二比較信號(hào)，且使該第一比較信號(hào)相比于該第二比較信號(hào)而得到該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該控制器包括: 一個(gè)輸入單兀，基于該電感電流獲取該第一比較信號(hào)； 一個(gè)電壓回路，基于該輸出電壓獲取該第二比較信號(hào)； 一個(gè)比較器，比較該兩個(gè)比較信號(hào) '及 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該比較器的比較結(jié)果決定該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升緣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該驅(qū)動(dòng)電路具有一個(gè)電容，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一個(gè)驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從低電位切換成高電位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該驅(qū)動(dòng)電路更具有一個(gè)判斷單元、一個(gè)與門(mén)和一個(gè)正反器； 該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一個(gè)控制信號(hào)為高電位； 該與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位； 該正反器被一個(gè)周期性的時(shí)脈信號(hào)重置，而使所輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，其中該時(shí)脈信號(hào)的周期相等于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該電壓回路具有一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)晶體管、一個(gè)電流鏡、一個(gè)電容和一個(gè)開(kāi)關(guān)； 該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一個(gè)負(fù)輸入端電連接該晶體管的一個(gè)第一端，且該運(yùn)算放大器的一個(gè)輸出端電連接該晶體管的一個(gè)控制端，而該電流鏡的一個(gè)輸入端電連接該晶體管的一個(gè)第二端，該電流鏡的一個(gè)輸出端電連接該電容，且該電容與該開(kāi)關(guān)并聯(lián)，其中該電容跨壓為該第二比較信號(hào)； 當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該電壓回路的晶體管，該電流鏡使用其輸入端接收該晶體管的第二端電流，且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一個(gè)映射電流； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的電容根據(jù)該映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，該電壓回路的電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該電壓回路更具有: 一個(gè)分壓?jiǎn)呜?，根?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)分壓信號(hào)；及 一個(gè)誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一個(gè)回路參考電壓而得到一個(gè)放大信號(hào)； 該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一個(gè)正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，該驅(qū)動(dòng)電路使該電容從一個(gè)驅(qū)動(dòng)參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)電路就使該電容轉(zhuǎn)成定電流放電，且該驅(qū)動(dòng)電路在該電容放電到該驅(qū)動(dòng)參考電壓就使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)從高電位切換成低電位。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該驅(qū)動(dòng)電路更具有一個(gè)判斷單元、兩個(gè)與門(mén)和一個(gè)正反器； 該判斷單元判斷出該驅(qū)動(dòng)電路的電容跨壓不大于該驅(qū)動(dòng)參考電壓，使一個(gè)控制信號(hào)為高電位； 其中一個(gè)與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)不大于該第二比較信號(hào)的情況下，設(shè)定該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位； 另一個(gè)與門(mén)在該控制信號(hào)為高電位，且該比較器得知該第一比較信號(hào)大于該第二比較信號(hào)的情況下，重置該正反器，使該正反器輸出的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該電壓回路具有一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)第一晶體管、一個(gè)第二晶體管、一個(gè)第一電流鏡、一個(gè)第二電流鏡、一個(gè)第一電容、一個(gè)第二電容、一個(gè)第一開(kāi)關(guān)、一個(gè)第二開(kāi)關(guān)和一個(gè)多任務(wù)器； 該電壓回路中，該運(yùn)算放大器的一個(gè)負(fù)輸入端電連接該第一晶體管的一個(gè)第一端，且該運(yùn)算放大器的一個(gè)輸出端電連接該第一晶體管的一個(gè)控制端，而該第一電流鏡的一個(gè)輸入端電連接該第一晶體管的一個(gè)第二端，該第一電流鏡的一個(gè)輸出端電連接該第一電容，且該第一電容與該第一開(kāi)關(guān)并聯(lián)，該第二晶體管的一個(gè)控制端連接該第一電流鏡，且該第二晶體管的一個(gè)第一端電連接該第二電流鏡的一個(gè)輸入端，該第二電流鏡的一個(gè)輸出端電連接該第二開(kāi)關(guān)和該第二電容，其中該第二開(kāi)關(guān)和第二電容串接于一個(gè)斜波參考電壓和地間； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第一電容跨壓，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位，該多任務(wù)器使該第二比較信號(hào)追隨該第二電容跨壓； 當(dāng)該運(yùn)算放大器根據(jù)該輸出電壓而導(dǎo)通該第一晶體管，該第一電流鏡使用其輸入端接收該第一晶體管的第二端電流且據(jù)以通過(guò)其輸出端提供一個(gè)第一映射電流，該第二晶體管提供該第一映射電流給該第二電流鏡，使該第二電流鏡據(jù)以送出一個(gè)第二映射電流，作為該第二電容的放電依據(jù)； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于低電位，該第一開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第一電容根據(jù)該第一映射電流進(jìn)行充電，而使該第二比較信號(hào)上升； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)處于高電位，該第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通，該電壓回路的第二電容放電，而使該第二比較信號(hào)下降。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的功率因數(shù)修正裝置，其特征在于:該電壓回路更具有: 一個(gè)分壓?jiǎn)呜＃鶕?jù)該輸出電壓產(chǎn)生一個(gè)分壓信號(hào)；及 一個(gè)誤差放大器，使該分壓信號(hào)相比于一個(gè)回路參考電壓而得到一個(gè)放大信號(hào)； 該電壓回路的運(yùn)算放大器使用一個(gè)正輸入端接收該放大信號(hào)，且據(jù)以決定該電壓回路的第一晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02M1/42GK104184347SQ201310233486
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】陳建宏, 陳曜洲, 李一惟, 何峻徹 申請(qǐng)人:立锜科技股份有限公司