[發明專利]功率因數校正的效率改進

有效

• 申請號: 200910163970.2
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101626197A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 楊棗洪
• 申請（專利權）人: 弗萊克斯電子有限責任公司
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02;H02M3/22;H02M3/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 史新宏

1.一種切換功率轉換器，用于轉換來自交流輸入電源的功率為直流輸出 電壓的輸出，包括：

變壓器，具有耦合到交流輸入電源的初級繞組；

耦合至變壓器的次級繞組的輸出電容器；

耦合至變壓器的初級繞組的開關元件，當該開關元件閉合時，該開關元 件通過變壓器的初級繞組從交流輸入電源吸入輸入電流，當該開關元件打開 時，該開關元件中斷來自交流輸入電源的輸入電流；以及

開關控制電路，其可操作為以與交流輸入電源的均方根電壓成正比例的 頻率而循環控制開關元件，

其中功率轉換器的輸入電流脈沖波形的包絡是跟隨交流輸入電源的交 流電壓的正弦波形。

2.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中驅動信號控制電路可操作 為以與交流輸入電源的交流電壓的幅值成比例的頻率而切換驅動信號。

3.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中開關控制電路可操作為以 使得變壓器的磁通密度的均方根值對于交流輸入電源的交流電壓的幅值的 范圍基本為恒定的頻率而循環控制開關元件。

4.根據權利要求3所述的功率轉換器，其中交流輸入電源的交流電壓 電平的幅值的范圍在80和400伏均方根之間。

5.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中開關控制電路包括電壓至 頻率轉換器，其可操作為以取決于交流電壓的幅值的頻率而循環控制開關元 件。

6.根據權利要求5所述的功率轉換器，還包括整流器，可操作地將交 流輸入電壓轉換成整流電壓，其中電壓至頻率轉換器包括：

濾波器，具有耦合到整流器的輸入端和輸出端，濾波器可操作為將整流 電壓變換為直流電壓；

電壓至電流轉換器，其耦合至濾波器的輸出端，該電壓至電流轉換器可 操作為將直流電壓變換為取決于該直流電壓的電流；以及

電流至頻率轉換器，其耦合至電壓至電流轉換器，該電流至頻率轉換器 可操作為將電流變換為具有取決于該電流的頻率的驅動信號。

7.根據權利要求6所述的功率轉換器，其中濾波器是包括電容器和電 阻器的無源濾波器。

8.根據權利要求6所述的功率轉換器，其中電流至頻率轉換器包括比 較器。

9.根據權利要求6所述的功率轉換器，其中電壓至電流轉換器包括鏡 像電流源。

10.根據權利要求5所述的功率轉換器，其中電壓至頻率轉換器包括集 成電路。

11.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中功率轉換器是回掃型轉換 器。

12.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中功率轉換器是前向型轉換 器。

13.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中功率轉換器是雙開關前向 型轉換器、升壓轉換器或單端初級電感轉換器。

14.一種用于功率轉換器的方法，該功率轉換器可操作為在輸入端接收 來自交流電源的交流功率，并且在輸出端將直流功率輸出至負載，交流電源 具有輸入交流電壓，該方法包括：

將輸入交流電壓提供至變換級，該變換級包括可操作為響應于驅動信號 而打開和關閉的可控開關、以及耦合至可控開關的變壓器；當該開關閉合時， 該開關通過變壓器的初級繞組從交流電源吸入輸入電流，當該開關打開時， 該開關中斷來自交流電源的輸入電流；以及

控制驅動信號，其中以與交流輸入電源的輸入交流電壓的幅值成正比的 頻率而切換驅動信號，其中功率轉換器的輸入電流脈沖波形的包絡是跟隨交 流電源的輸入交流電壓的正弦波形。

15.根據權利要求14所述的方法，其中該控制步驟包括以與交流電源 的交流電壓的幅值成比例的頻率而切換驅動信號。

16.根據權利要求14所述的方法，其中該控制步驟包括以使得變壓器 的磁通密度的均方根值對于交流電源的交流電壓的幅值的范圍基本為恒定 的頻率而切換驅動信號。