[發(fā)明專利]電子器件和半導(dǎo)體器件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110082523.1
• 申請(qǐng)日: 2011-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN102223065A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鲇川一仁;笠井宣利;山內(nèi)研也;金澤孝光;飯島大輔;喜多村守;中村誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155;H02M1/42;H01L25/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;鄭菊

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

包括說(shuō)明書、說(shuō)明書附圖和說(shuō)明書摘要，于2010年3月31日提交的第2010-80225號(hào)日本專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過(guò)整體引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子器件和用于該電子器件的半導(dǎo)體器件的特性改進(jìn)并且更具體地涉及一種提高功率源電路效率的方法。

背景技術(shù)

目前，節(jié)能變成一個(gè)重要問(wèn)題。

功率源制造商不遺余力地實(shí)現(xiàn)根據(jù)比如能源之星(EnergyStar)4.0和80+這樣的標(biāo)準(zhǔn)按照特別輕的負(fù)載(最大負(fù)載的20％)規(guī)定的效率。

在需要75W或者更高AD-DC功率源的器件的功率源的第一級(jí)，用于使商用功率源中流動(dòng)的電流接近正弦波的功率因子校正(PFC)是抑制諧波電流所必需的。

大致有兩種PFC方法。方法之一是在器件的輸入線中插入電感器以平滑電流的無(wú)源濾波方法。另一方法是通過(guò)使用專用PFC控制器和分立器件來(lái)控制電流的有源濾波方法。近年來(lái)，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化和減少重量的有源濾波方法是主流。

作為有源濾波方法，實(shí)際地使用根據(jù)功率消耗的各種方法，比如電流連續(xù)模式和電流臨界模式，并且專用控制器由制造商提供。

也需要PFC功率源實(shí)現(xiàn)更高效率。圖1是示出了本發(fā)明的發(fā)明人考察的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。

在圖1的PFC功率源中，PFC控制器1002基于電壓信息VFB和電流信息ICS來(lái)控制開關(guān)1001的占空比以將輸出電壓Vout維持于恒定電壓。此外，PFC控制器1002使電流信息ICS中的電流類似于AC輸入并且進(jìn)行使流動(dòng)電流接近正弦波的控制。半導(dǎo)體開關(guān)如MOSFET或者IGBT用作開關(guān)1001。

作為與電路例子有關(guān)的文獻(xiàn)，有公開號(hào)為2009-219329的日本待審專利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

在圖1的電路中，MOSFET或者IGBT用作開關(guān)1001。

由于IGBT的關(guān)斷緩慢，所以在關(guān)斷開關(guān)時(shí)開關(guān)中的損耗大。然而導(dǎo)通損耗小，從而在重負(fù)載時(shí)的效率優(yōu)良。

另一方面，MOSFET的關(guān)斷比IGBT的關(guān)斷快得多，并且在關(guān)斷時(shí)的損耗小。恰好相反，導(dǎo)通損耗大，從而MOSFET并不適合于重負(fù)載，但是在輕負(fù)載時(shí)的效率優(yōu)良。

當(dāng)在寬范圍的負(fù)載的情況下增加效率時(shí)，在使用MOSFET和IGBT開關(guān)之一的情況下該效率增加受到限制。

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)電子器件的特性。具體而言，本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)根據(jù)有源濾波方法的PFC功率源的輸出功率控制PFC功率源中的開關(guān)電路而在PFC功率源中在寬負(fù)載區(qū)域中提高效率的方法。

本發(fā)明的上述和其它目的及新穎特征將根據(jù)說(shuō)明書的描述和附圖變得清楚。

在本申請(qǐng)中公開的發(fā)明中的有代表性的發(fā)明的概況將簡(jiǎn)述如下。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例的一種功率源電路(電子器件)中，AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電容器接地于整流二極管與輸出端子之間，并且用于控制平滑電感器的第一開關(guān)和第二開關(guān)并聯(lián)接地。

功率源電路還可以包括用于對(duì)輸出端子的電壓進(jìn)行分壓的分壓電路，并且控制電路可以通過(guò)使用分壓電路的輸出來(lái)控制第一開關(guān)和第二開關(guān)。

在功率源電路中，控制電路內(nèi)部可以具有閾值電壓、對(duì)閾值電壓與分壓電路的輸出進(jìn)行比較并且切換第一開關(guān)和第二開關(guān)。

在功率源電路中，當(dāng)分壓電路的輸出小于閾值電壓時(shí)可以僅操作第一開關(guān)，并且當(dāng)分壓電路的輸出大于閾值電壓時(shí)可以操作第一開關(guān)和第二開關(guān)。

在功率源電路中，當(dāng)分壓電路的輸出小于閾值電壓時(shí)可以僅操作第一開關(guān)，并且當(dāng)分壓電路的輸出大于閾值電壓時(shí)可以僅操作第二開關(guān)。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例的另一功率源電路中，AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電容器接地于整流二極管與輸出端子之間，并且用于控制平滑電感器的第一開關(guān)和第二開關(guān)并聯(lián)接地。還在輸出端子與二極管之間提供測(cè)量電阻器。控制電路通過(guò)使用在測(cè)量電阻器的兩端的電勢(shì)差來(lái)控制第一開關(guān)和第二開關(guān)。

在功率源電路中，控制電路可以內(nèi)部具有閾值電壓、對(duì)閾值電壓與在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差進(jìn)行比較并且切換第一開關(guān)和第二開關(guān)。

在功率源電路中，當(dāng)在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差小于閾值電壓時(shí)可以僅操作第一開關(guān)，并且當(dāng)在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差大于閾值電壓時(shí)可以操作第一開關(guān)和第二開關(guān)。