[發明專利]一種功率因數校正電路及其控制電路和方法

有效

• 申請號: 201210217452.6
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102710118A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 林思聰;丁連鋒;李正興
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及一種電子電路，更具體地說，本發明涉及一種功率因數校正(Power?Factor?Correction，PFC)電路及其控制電路和方法。

背景技術

功率因數校正技術被廣泛應用于電源轉換中。圖1所示為現有典型的功率因數校正電路50。該功率因數校正電路50包括整流橋51、EMI濾波電容C_IN和升壓轉換電路(boost)52，其中所述升壓轉換電路52包括儲能元件L、功率開關S、二極管D和輸出電容C_O。交流輸入電壓V_AC經由整流橋51后被整流為饅頭波；所述升壓轉換電路52控制流過儲能元件的電流I_L的峰值跟隨交流輸入電壓V_AC(即控制流過儲能元件的電流峰值包絡線跟隨交流輸入電壓V_AC)，使所述饅頭波被轉化為調節電壓V_O。

為減小儲能元件L的尺寸，在臨界導通模式下，現有技術通常采用箝位電路將流過儲能元件的電流峰值的包絡線進行限制，參見如圖2所示的流過儲能元件的電流峰值波形圖。箝位比例(原包絡線峰值與箝位值之比)越高，儲能元件尺寸減小的幅度越大，但總諧波失真(Total?Harmonic?Distortion，THD)和功率因數(Power?Factor，PF)將變差。若保持箝位比例不變，則THD隨著交流輸入電壓從低電壓到高電壓保持不變，由諧波失真帶來的PF降低的幅度也保持不變，但在交流輸入電壓在高電壓時，由于EMI濾波電容C_IN引起的相移，總的PF將比在低輸入電壓時惡化。

發明內容

因此本發明的目的在于解決現有技術的上述技術問題，提出一種改進的功率因數校正電路及其控制電路和方法。

為實現上述目的，根據本發明的實施例，本發明提出了一種用于功率因數校正電路的控制電路，所述功率因數校正電路包括功率開關，所述功率因數校正電路接收交流輸入電壓，提供調節電壓，所述控制電路包括：峰值電壓采樣保持單元，接收表征交流輸入電壓的線電壓采樣信號，產生峰值檢測信號；箝位單元，耦接至峰值電壓采樣保持單元接收峰值檢測信號，并基于峰值檢測信號，產生箝位信號；較小值選擇單元，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其中所述第一輸入端子耦接至箝位單元接收箝位信號，第二輸入端子接收所述線電壓采樣信號，所述較小值選擇單元將所述箝位信號和線電壓采樣信號中電壓值較小的信號輸出為峰值電流參考信號；電流比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其中第一輸入端子耦接至較小值選擇單元的輸出端子接收峰值電流參考信號，第二輸入端子接收電流采樣信號，其中所述電流采樣信號表征流過所述功率開關的電流，所述電流比較器基于所述峰值電流參考信號和電流采樣信號，在其輸出端子產生電流比較信號；控制器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其中第一輸入端子耦接至電流比較器的輸出端子接收電流比較信號，第二輸入端子接收反饋信號，所述反饋信號表征所述調節電壓，所述控制器基于所述比較信號和反饋信號，提供門極控制信號給所述功率開關，以控制所述功率開關的導通和斷開。

根據本發明的實施例中，其中所述峰值電壓采樣保持單元包括：運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收所述線電壓采樣信號，其第二輸入端子和其輸出端子耦接；采樣保持電阻，耦接在所述運算放大器的輸出端子和參考地之間；采樣保持電容，耦接在所述運算放大器的輸出端子和參考地之間；其中所述運算放大器在其輸出端子產生所述峰值檢測信號。