[發(fā)明專利]用于臨界連續(xù)電流模式的無橋功率因數(shù)校正電路及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910133657.4
• 申請(qǐng)日: 2009-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN101860189A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金紅元;甘鴻堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H01F38/14
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 陳怡;顏濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于臨界連續(xù)電流模式(Critical?Continuous?CurrentMode)的無橋功率因數(shù)校正電路(Bridgeless?PFC?Circuit)及其控制方法，可用以解決無橋PFC的臨界連續(xù)電流模式的控制問題。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的升壓型(Boost)PFC電路中整流橋損耗成為整個(gè)開關(guān)電源的主要損耗之一。隨著對(duì)轉(zhuǎn)換效率的要求提高，由傳統(tǒng)Boost?PFC拓?fù)溲苌鴣淼臒o橋Boost拓?fù)渲饾u成為研究的熱點(diǎn)。它略掉了傳統(tǒng)Boost?PFC前端的整流橋，因而減少了一個(gè)二極管的通態(tài)損耗，提高了效率。H-功率因數(shù)校正(H-PFC)是一種適用于中、大功率的無橋PFC拓?fù)?參見圖1)。在圖1中，該無橋PFC接收輸入電壓V_in與產(chǎn)生一輸出電壓V_O，且包括二極管D₁-D₄，開關(guān)Q₁-Q₂，電感L與輸出電容C_B。

在中、小功率應(yīng)用中，工作于臨界連續(xù)電流模式下的傳統(tǒng)Boost?PFC拓?fù)洌蚱浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，開關(guān)應(yīng)力小得到了廣泛的應(yīng)用。在臨界連續(xù)電流模式中，電感電流下降到零以后開通金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)。因?yàn)檫@時(shí)整流管的電流也為零，所以沒有升壓整流二極管的反向恢復(fù)損耗，這一模式下的工作效率較高。PFC將調(diào)整這些三角波的幅度以使得線圈電流平均為(整流后的)正弦波(參見圖2，其中的三角波區(qū)域的意義及波形與橫座標(biāo)等的名稱均如該圖所示，在此不再贅述)。

在傳統(tǒng)Boost?PFC中，通常用檢測(cè)Boost電感輔助繞組電壓的方法判斷電感電流歸零的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)臨界連續(xù)電流模式控制。電感輔助繞組的極性與電感相反，MOSFET導(dǎo)通時(shí)，輔助繞組電壓為負(fù)值，且與整流后的交流電壓幅值成比例；MOSFET關(guān)斷時(shí)，其上電壓感應(yīng)為正值，與輸出電壓和整流后交流電壓的差值成比例，當(dāng)電感電流歸零時(shí)，MOSFET輸出雜散電容和Boost電感諧振，輔助繞組電壓諧振下降，當(dāng)其低于IC設(shè)定的門檻電壓(threshold?voltage)時(shí)，產(chǎn)生導(dǎo)通MOSFET的信號(hào)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)臨界連續(xù)電流模式控制(參見圖3)。這種方法已經(jīng)為許多IC采用，例如L6561、FAN7528、NCP1606與UCC38050等。在圖3中，該P(yáng)FC接收輸入電壓V_in與產(chǎn)生一輸出電壓V_O，且包括二極管D1-D6，電阻R1-R6及R_ZCD，開關(guān)S₁，集成電路(IC：FAN7529，具端點(diǎn)：MOT、COMP、CS、INV、ZCD與V_CC)、電感L₁及輔助繞組N_AUX，以及電容C₁-C₂與C_O，其中GND為接地端。