[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源及其控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210163443.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102684517A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李照華;趙春波;林道明;陳克勇;謝靖;胡喬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市明微電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/217
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 深圳中一專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源及其控制器。

背景技術(shù)

目前，隨著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的不斷發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源已經(jīng)具備了效率高、體積小及成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此，開(kāi)關(guān)電源越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。特別是在許多LED驅(qū)動(dòng)電源中，開(kāi)關(guān)電源還需要具備恒定電流輸出功能；此外，在許多國(guó)家和組織所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，為了降低對(duì)電網(wǎng)的污染，還要求LED驅(qū)動(dòng)電源中的開(kāi)關(guān)電源具備高功率因數(shù)，這就需要開(kāi)關(guān)電源同時(shí)具備功率因數(shù)校正功能。

為了同時(shí)具備高功率因數(shù)和恒定電流輸出兩項(xiàng)功能，現(xiàn)有技術(shù)提供了兩種開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)，第一種是在開(kāi)關(guān)電源的前級(jí)采用功率因數(shù)校正電路，后級(jí)采用恒流電路，第二種則是在開(kāi)關(guān)電源中采用光耦進(jìn)行副邊反饋的單級(jí)功率因數(shù)校正與恒流電路。對(duì)于上述兩種開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)，雖然均能實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)與恒定電流輸出，但第一種開(kāi)關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、集成度低及成本高，第二種開(kāi)關(guān)電源中所采用的光耦存在老化過(guò)快的問(wèn)題，進(jìn)而影響開(kāi)關(guān)電源的壽命。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且壽命短的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源控制器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且壽命短的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源控制器，所述開(kāi)關(guān)電源控制器內(nèi)置于包含有反激型變壓器的開(kāi)關(guān)電源，所述開(kāi)關(guān)電源控制器具有電流采樣端、電壓采樣端及控制信號(hào)輸出端；所述電流采樣端用于接入所采樣到的開(kāi)關(guān)電源的原邊電流的縮放信號(hào)，所述電壓采樣端用于接入所采樣到的反激型變壓器的輔助線圈的電壓信號(hào)，所述控制信號(hào)輸出端用于輸出控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)電源的功率開(kāi)關(guān)管的控制端；

所述開(kāi)關(guān)電源控制器包括：

時(shí)鐘電路，用于為所述開(kāi)關(guān)電源控制器內(nèi)部提供具有固定頻率的時(shí)鐘信號(hào)；

乘法器，輸入端接所述電流采樣端，用于對(duì)所述原邊電流的縮放信號(hào)進(jìn)行平方運(yùn)算處理后輸出相應(yīng)的平方縮放信號(hào)；

基準(zhǔn)信號(hào)生成模塊，輸入端接所述電壓采樣端，用于對(duì)所述反激型變壓器的輔助線圈的電壓進(jìn)行采樣以獲得開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓的縮放信號(hào)和與開(kāi)關(guān)電源的輸入電壓同頻同相的正弦半波縮放信號(hào)，并對(duì)所述開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓的縮放信號(hào)和所述與開(kāi)關(guān)電源的輸入電壓同頻同相的正弦半波縮放信號(hào)作運(yùn)算處理后輸出基準(zhǔn)信號(hào)；

比較器，第一輸入端和第二輸入端分別接所述乘法器的輸出端和所述基準(zhǔn)信號(hào)生成模塊的輸出端，用于將所述平方縮放信號(hào)與所述基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較并輸出相應(yīng)的控制電平信號(hào)；

數(shù)字邏輯處理電路，第一輸入端和第二輸入端分別接所述時(shí)鐘電路的輸出端和所述比較器的輸出端，輸出端接所述控制信號(hào)輸出端，用于根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)對(duì)所述控制電平信號(hào)進(jìn)行邏輯處理后輸出控制信號(hào)控制所述功率開(kāi)關(guān)管的通斷；

由所述數(shù)字邏輯處理電路對(duì)所述功率開(kāi)關(guān)管的通斷進(jìn)行多次循環(huán)控制以使所述乘法器輸出的平方縮放信號(hào)與所述基準(zhǔn)信號(hào)生成模塊輸出的基準(zhǔn)信號(hào)呈線性變化關(guān)系。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種包括所述開(kāi)關(guān)電源控制器的具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源。

在本發(fā)明中，通過(guò)采用包括所述時(shí)鐘電路、所述乘法器、所述基準(zhǔn)信號(hào)生成模塊、所述比較器以及所述數(shù)字邏輯處理電路的開(kāi)關(guān)電源控制器，在無(wú)需光耦進(jìn)行副邊反饋的情況下控制所述功率開(kāi)關(guān)管的通斷以調(diào)整開(kāi)關(guān)電源的輸出電流和功率因數(shù)，進(jìn)而達(dá)到控制所述開(kāi)關(guān)電源恒流輸出并實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)的目的，整個(gè)開(kāi)關(guān)電源控制器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且工作壽命長(zhǎng)，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且壽命短的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的電路示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源控制器的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例所提供的具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源控制器中正弦半波產(chǎn)生電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例所提供的具有高功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源控制器中各參數(shù)所對(duì)應(yīng)的波形圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。