[發(fā)明專利]功率因數(shù)校正電路及包含該功率因數(shù)校正電路的驅(qū)動(dòng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210320911.3
• 申請(qǐng)日: 2012-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103683894A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏澤科;張泉;莊錫河;林丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐司朗股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M1/08
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率因數(shù)校正電路，更具體地，涉及一種能夠快速地進(jìn)行電流控制的功率因數(shù)校正電路以及包含該功率因數(shù)校正電路的驅(qū)動(dòng)器。?

背景技術(shù)

由于單級(jí)功率因數(shù)校正電路（PFC）拓?fù)渚哂械统杀竞透咝实膬?yōu)點(diǎn)而受到人們的關(guān)注，使得在LED驅(qū)動(dòng)器中越來(lái)越多地使用單級(jí)功率因數(shù)校正電路。然而，該單級(jí)PFC拓?fù)浯嬖诘囊恍┤毕菰谟冢叩募y波電流以及啟機(jī)時(shí)的大的浪涌輸出電流。具體地，如圖1a和圖1b所示，單級(jí)PFC拓?fù)浼纫ＷC高功率因數(shù)，還要變換成恒定的電流輸出，這就不得不犧牲PFC電路的反饋回路50′的響應(yīng)速度，使得通常回路的帶寬設(shè)定在主頻率的兩倍以下，例如，在具有230V/50Hz主輸入的情況下，帶寬應(yīng)在100Hz以下，而再考慮到裕度、穩(wěn)定性等的情況下，約為40-60Hz，這種具有慢的響應(yīng)速度的反饋回路可被稱為慢反饋回路，如圖1a和圖1b中所示。非常慢的響應(yīng)速度意味著啟機(jī)時(shí)輸出的電流得不到控制，這是因?yàn)閱C(jī)動(dòng)作通常在20ms內(nèi)完成并且回路響應(yīng)速度為20ms左右，從而使得在進(jìn)行啟機(jī)的0-20ms時(shí)段內(nèi)，輸出至負(fù)載的電流是不能被控制的，因此啟機(jī)時(shí)由于在輸出側(cè)產(chǎn)生浪涌電流而導(dǎo)致LED因過(guò)電流損壞的現(xiàn)象發(fā)生的幾率較大。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠快速地進(jìn)行電流控制的功率因數(shù)校正電路，這種功率因數(shù)校正電路使用雙反饋回路控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)輸出電流的快速控制，從而解決了LED可能由于啟機(jī)時(shí)的過(guò)大的浪涌電流而損壞的問(wèn)題。?

根據(jù)本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，包括：整流橋；開(kāi)關(guān)變換電路，所述開(kāi)關(guān)變換電路的輸入端連接在整流橋的輸出端；負(fù)載，連接在所述開(kāi)關(guān)變換電路的輸出端；控制器，具有控制端和反饋端，所述控制端連接至所述開(kāi)關(guān)變換電路的受控端，其特征在于，還包括連接在所述開(kāi)關(guān)變換電路的采樣端的第一反饋回路和第二反饋回路，所述第一反饋回路和所述第二反饋回路被設(shè)計(jì)為在所述功率因數(shù)校正電路的正常工作狀態(tài)下，使所述控制器的反饋端僅接收到所述第一反饋回路產(chǎn)生的第一反饋信號(hào)，在所述功率因數(shù)校正電路的啟機(jī)狀態(tài)下，使所述控制器的反饋端僅接收到所述第二反饋回路產(chǎn)生的第二反饋信號(hào)，所述第二反饋回路的帶寬大于所述第一反饋回路的帶寬。?

本發(fā)明的構(gòu)思在于，改變了傳統(tǒng)單級(jí)功率因數(shù)校正電路中僅包括單個(gè)反饋回路，通過(guò)該反饋電路產(chǎn)生的反饋信號(hào)能夠?qū)β室驍?shù)校正控制器進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出至負(fù)載的電流的恒定控制的，但是為了滿足功率因數(shù)電路的高功率因數(shù)要求，該反饋回路的帶寬通常為40-60Hz，因此其響應(yīng)速度很慢，而不能實(shí)現(xiàn)對(duì)啟機(jī)狀態(tài)下輸出的電流進(jìn)行控制，因此，將功率因數(shù)校正電路設(shè)計(jì)為包括兩個(gè)反饋回路，即，慢反饋回路和快反饋回路，慢反饋回路與傳統(tǒng)的慢反饋回路的功能相同，如上所述，而新增加的快反饋回路用于允許功率因數(shù)控制器利用其產(chǎn)生的反饋信號(hào)來(lái)控制啟機(jī)時(shí)輸出至負(fù)載的電流，從而能夠避免啟機(jī)時(shí)的過(guò)電流損壞負(fù)載。?

此外，將快反饋回路和慢反饋回路設(shè)計(jì)為在功率因數(shù)校正電路的正常工作狀態(tài)下，使控制器的反饋端僅接收到慢反饋回路產(chǎn)生的第一反饋信號(hào)，而在功率因數(shù)校正電路的啟機(jī)狀態(tài)下，使控制器的反饋端僅接收到快反饋回路產(chǎn)生的第二反饋信號(hào)，即，反饋到控制器的反饋端的反饋信號(hào)在?快反饋回路和慢反饋回路之間切換，從而能夠在確保功率因數(shù)校正電路的高功率因數(shù)和實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出至負(fù)載的電流的恒定控制的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)啟機(jī)時(shí)輸出至負(fù)載的電流的限流控制，因此能夠避免啟機(jī)時(shí)因過(guò)電流對(duì)負(fù)載的損壞。?

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述第二反饋回路與所述第一反饋回路并行地連接于所述采樣端與所述反饋端之間。如此設(shè)計(jì)，可以以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)反饋到控制器的反饋端的反饋信號(hào)在啟機(jī)時(shí)為由快反饋回路產(chǎn)生的信號(hào)，而在正常工作狀態(tài)下為慢反饋回路產(chǎn)生的信號(hào)，從而成本較低。?

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述第一反饋回路和所述第二反饋回路設(shè)計(jì)為所述第一反饋回路的增益大于所述第二反饋回路的增益。通過(guò)將所述第一反饋回路和所述第二反饋回路設(shè)計(jì)為所述第一反饋回路的增益大于所述第二反饋回路的增益，來(lái)實(shí)現(xiàn)在所述功率因數(shù)校正電路的正常工作狀態(tài)下，所述控制器的反饋端僅接收到所述第一反饋回路產(chǎn)生的第一反饋信號(hào)，如此利用增益比來(lái)控制兩個(gè)反饋回路的信號(hào)是否能被所述控制器的反饋端接收到，可以簡(jiǎn)化電路構(gòu)造，使得設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易，且便于控制。?