[發明專利]與PFC集成的VRMS和整流檢測全橋同步整流

有效

• 申請號: 200610164611.5
• 申請日: 2006-09-12
• 公開（公告）號: CN101056068A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 桑帕特·謝卡瓦特;羅納德·H·蘭德爾;許童永
• 申請（專利權）人: 快捷半導體有限公司
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M7/219
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李玲

1.一種具有功率因數以及AC輸入和DC輸出的同步全橋整流電路， 該電路包括：

具有第一端部和第二端部的升壓電感器，所述第一端部耦接到AC輸入上；

連接在升壓電感器的第二端部以及DC輸出之間的全橋整流器，該全橋整 流器包括至少兩個可控開關；

用于檢測DC輸出中以及AC輸入的兩個半個周期上的升壓電感器的充電 路徑中的電流的裝置；以及

設置成接收AC輸入、所檢測的電流、以及DC輸出的控制器，其中該控 制器輸出信號，以其中同步全橋整流電路的功率因數相對AC輸入接近1的方 式控制至少兩個可控開關。

2.權利要求1的電路，其中至少兩個可控開關器件包括：

第一和第二FET(場效應晶體管)，每個FET限定柵極、漏極和源極，其 中控制節點控制每個晶體管的漏極和源極之間的導通，并且其中每個晶體管的 棚極連接到控制器并且由該控制器進行控制，其中該全橋整流器還包括：

第三和第四FET，每個FET限定柵極、漏極和源極，其中控制節點控制每 個FET的漏極和源極之間的導通，并且其中-每個FET的柵極連接到控制器并 且由控制器進行控制，其中第一、第二、第三和第四FET中的每一個具有其陽 極連接到源極并且其陰極連接到漏極的二極管。

3.權利要求1的電路，其中用于檢測電流的裝置包括構造成以高于50Hz 的頻率檢測電流的環形電流互感器。

4.權利要求1的電路，還包括設置成連接AC輸入到控制器的電路，該 電路包括：

接收AC輸入的差動放大器；以及

整流器，該整流器設置成接收差動放大器的輸出并且對該差動放大器的輸 出進行整流以及將經整流的差動放大器的輸出提供給控制器，其中經整流的AC 輸入的零交叉點以及峰值通過控制器與所檢測電流一起被確定和采用，從而控 制所述至少兩個可控開關器件的導通和關斷的定時，使得同步全橋整流電路的 功率因數接近1。

5.權利要求4的電路，其中該控制器包括：

PWM功能部件，該PWM功能部件作為模擬經整流的差動放大器的輸出 的AC輸入半個周期的函數來控制開關的驅動；

控制DC輸出的DC輸出調節器環；以及

用于控制所述全橋整流器的開關時間從而防止擊穿并且提供ZVS操作的 裝置。

6.權利要求1的電路，其中AC輸入具有兩個載流導線，其中升壓電感 器包括兩個互相耦合的電感器，在AC輸入的每條支線中一個。

7.一種用于同步全波整流AC輸入從而提供DC輸出的方法，該方法包 括：

對從AC輸入到全橋整流器電路流動的電流作出電感性抵抗，該全橋具有 至少兩個可控開關；

將輸出從全橋整流器電路耦接到DC輸出；

檢測DC輸出中的電流；

檢測電感性抵抗上的充電電流；

檢測AC輸入并且將所檢測的AC輸入以及所檢測的電流發送到控制器； 以及

其中響應所接收的信號，該控制器以其中全橋整流器電路的功率因數相對 AC輸入接近1的方式導通和關斷至少兩個可控開關器件。

8.權利要求7的方法，其中檢測AC輸入的步驟包括以下步驟：

對所述AC輸入進行差動放大；

將差動放大的AC輸入進行整流；以及

將經整流的差動放大的AC輸入提供給控制器，其中該控制器執行包括如 下步驟的方法：

確定經整流的差動放大的AC輸入的零交叉點和峰值；

將零交叉點和峰值與所檢測的電流進行比較，并且對其響應；以及

對所述至少兩個可控開關器件的導通和關斷定時，使得全橋整流器電路的 功率因數接近1。