[發(fā)明專利]功率因數(shù)校正電路及包括該電路的電源裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310031120.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103795235A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭仁和;徐范錫;金洸洙;嚴(yán)基宙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02M3/155
• 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;吳孟秋

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2012年10月31日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2012-0121981號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)通過(guò)引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交錯(cuò)式功率因數(shù)校正電路和包括該電路的電源裝置。

背景技術(shù)

最近，很多國(guó)家的政府已經(jīng)根據(jù)能效政策建議有效利用能源，具體地，普遍建議在電子產(chǎn)品和家用電器中實(shí)施有效的能源利用。

在根據(jù)政府建議的有效利用能源中，用于執(zhí)行有效能源利用的校正電路主要用于為電子產(chǎn)品、家用電器等提供電力的電源裝置。

功率因數(shù)校正電路是校正電路的示例。該功率因數(shù)校正電路是以功率被有效地傳輸?shù)胶蠹?jí)的方式，對(duì)輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以調(diào)整輸入功率的電流和電壓之間的相位差（功率因數(shù)）的電路。

在功率因數(shù)校正電路中，一般使用升壓式功率因數(shù)校正電路，但是由于相對(duì)低的效率、高的內(nèi)部電流、電壓波紋、電磁干擾（EMI）噪聲等，它很難用于中等或大容量的電源裝置。為了努力解決升壓式功率因數(shù)校正電路的這個(gè)缺陷，應(yīng)經(jīng)提出在交錯(cuò)式升壓式功率因數(shù)校正（PFC）電路中并聯(lián)傳統(tǒng)的升壓式PFC電路。在交錯(cuò)式PFC電路中，全部輸出電源在開(kāi)關(guān)期間一致性地工作在各個(gè)具有時(shí)間差的按升壓式PFC電路中，由此，減小了輸入電流中的波紋和輸出電壓中的波紋。因此，能夠減小輸入EMI濾波器的尺寸。然而，該交錯(cuò)式升壓式PFC還開(kāi)關(guān)輸入功率，從而引發(fā)了開(kāi)關(guān)損耗。

相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)的專利文獻(xiàn)1涉及交錯(cuò)式PFC電路，并且公開(kāi)了通過(guò)控制交錯(cuò)連接的第一和第二晶體管中的第二輸出晶體管的工作來(lái)擴(kuò)展輸入功率的范圍，以校正輸入功率的功率因數(shù)，但是它并沒(méi)有公開(kāi)開(kāi)關(guān)損耗的減小。

[相關(guān)技術(shù)文件]

（專利文獻(xiàn)1）美國(guó)專利公開(kāi)第2011/0199066號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一方面提供了一種功率因數(shù)校正電路，其能夠在執(zhí)行用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)之前通過(guò)將過(guò)剩功率傳導(dǎo)至地而減少在用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)期間所產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)損耗，并且消除在將過(guò)剩功率傳導(dǎo)至地時(shí)產(chǎn)生的峰值電壓，還提供了一種包括該電路的電源裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種功率因數(shù)校正電路，包括：主開(kāi)關(guān)單元，包括：第一主開(kāi)關(guān)和第二主開(kāi)關(guān)，相互之間以180度相位差執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，以提高輸入功率的功率因數(shù)；輔助開(kāi)關(guān)單元，包括：第一輔助開(kāi)關(guān)和第二輔助開(kāi)關(guān)，在第一主開(kāi)關(guān)和第二主開(kāi)關(guān)打開(kāi)之前分別為存在的過(guò)剩功率形成傳輸路徑；電感單元，位于施加輸入功率的輸入功率端和主開(kāi)關(guān)單元之間，并根據(jù)主開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)操作儲(chǔ)電或放電；以及輔助電感，調(diào)整在輔助開(kāi)關(guān)單元執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作時(shí)輔助開(kāi)關(guān)單元內(nèi)流動(dòng)的電流量。

第一輔助開(kāi)關(guān)可以執(zhí)行在第一主開(kāi)關(guān)打開(kāi)之前打開(kāi)并且在第一主開(kāi)關(guān)關(guān)閉之前關(guān)閉的第一開(kāi)關(guān)操作，并且第二輔助開(kāi)關(guān)可以執(zhí)行在第二主開(kāi)關(guān)打開(kāi)之前打開(kāi)并在第二主開(kāi)關(guān)關(guān)閉之前關(guān)閉的第二開(kāi)關(guān)操作。

第一開(kāi)關(guān)操作和第二開(kāi)關(guān)操作可以具有相等的打開(kāi)時(shí)間間隔。

該功率因數(shù)校正電路可以進(jìn)一步包括：第一反向電流防止二極管和第二反向電流防止二極管，分別防止第一主開(kāi)關(guān)和第二主開(kāi)關(guān)中的反向電流。

在第二開(kāi)關(guān)操作結(jié)束的情況下，第一輔助開(kāi)關(guān)可以執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作以為施加到第二輔助開(kāi)關(guān)的過(guò)多功率形成傳輸路徑，并且在第一開(kāi)關(guān)操作結(jié)束的情況下，第二輔助開(kāi)關(guān)可以執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作以為施加到第一輔助開(kāi)關(guān)的過(guò)多功率形成傳輸路徑。

第一輔助開(kāi)關(guān)可以在第二開(kāi)關(guān)操作結(jié)束的時(shí)刻執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，并且第二輔助開(kāi)關(guān)可以在第一開(kāi)關(guān)操作結(jié)束的時(shí)刻執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。

第一輔助開(kāi)關(guān)可以在第二開(kāi)關(guān)操作結(jié)束的時(shí)刻被打開(kāi)與第二開(kāi)關(guān)操作的打開(kāi)時(shí)間間隔相等的時(shí)間間隔，并且第二輔助開(kāi)關(guān)可以在第一開(kāi)關(guān)操作結(jié)束的時(shí)刻被打開(kāi)與第一開(kāi)關(guān)操作的打開(kāi)時(shí)間間隔相等的時(shí)間間隔。

該功率因數(shù)校正電路可以進(jìn)一步包括：二極管單元，根據(jù)主開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)操作，為從電感單元釋放的功率提供傳輸路徑。

電感單元包括：第一電感，連接在輸入功率端和第一主開(kāi)關(guān)之間；以及第二電感，連接在輸入功率端和第二主開(kāi)關(guān)之間。

二極管單元可以包括：第一二極管，根據(jù)第一主開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)操作，為從第一電感釋放的功率提供傳輸路徑；以及第二二極管，根據(jù)第二主開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)操作，為從第二電感釋放的功率提供傳輸路徑。

該功率因數(shù)校正電路可以進(jìn)一步包括：電容器，穩(wěn)定從二極管單元傳輸至此的功率。

該功率因數(shù)校正電路可以進(jìn)一步包括：控制器，提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，用于控制主開(kāi)關(guān)單元和輔助開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)操作。

輸入功率可以是整流功率。