[發明專利]電源轉換器及功率因數修正裝置

有效

• 申請號: 201310233486.9
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN104184347B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 陳建宏;陳曜洲;李一惟;何峻徹
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/42
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司11355
• 代理人: 張雅軍

技術領域

本發明涉及一種電源轉換器，特別是涉及一種能校正功率因數(powerfactor)的電源轉換器及功率因數修正裝置。

背景技術

電源轉換器通常會在橋式整流器后再電連接一個功率因數修正裝置，以改善橋式整流器的非線性特性所造成的電流諧波失真現象，進而提高電源轉換器的功率因數。

圖1的電源轉換器采用平均電流模式的功率因數控制方式，使運算電路91根據電壓V_rec2的均方根值進行平方運算，根據放大器94的輸出電壓V_EAO和電流I_AC進行乘法運算，再根據乘法運算結果和平方運算結果進行除法運算，然后基于除法運算結果來切換晶體管Q，讓流經電感L的電流I_L相位追隨電壓V_rec1的相位，以減緩諧波失真現象并提升功率因數。

不過，這樣的功率因數控制方式除了需要電壓回路92和電流回路93的回授補償，還需使用復雜的運算電路91進行前述乘法、除法與平方計算。并且，運算電路91得具備高線性度，才能于寬帶范圍內有效處理輸入電流Ii和輸出電壓Vo。

又，前述電路為了達到使流經電感L的電流I_L相位匹配電壓V_rec1的相位的目的，會不斷地調整流經電感L的電流，卻也造成如圖2的電感電流鋸齒波形，有礙功率因數的提升。為此，現有技術會在電阻R_S和電阻R_M1加入一個濾除高頻噪聲的濾波器(圖未示)，使放大器95的正輸入端信號反應出電感電流I_L的平均電流，不過這會造成放大器95的正輸入端信號產生相位延遲，不利于功率因數提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低電路成本的電源轉換器和功率因數修正裝置，使功率因素獲得有效提升。

本發明電源轉換器，適用于根據一交流電源轉換出一輸出電壓，包含：一整流器，根據該交流電源進行整流處理；一控制器，根據該整流器送出的信號和該輸出電壓產生一個驅動信號；及一修正器，根據該整流器送出的信號和該驅動信號調整該輸出電壓，包括一電感和一晶體管，且流經該電感的電流受該整流器送出的信號控制，該晶體管的導通狀態受該驅動信號控制；其中，該控制器基于該電感電流獲取一第一比較信號，并基于該輸出電壓獲取一第二比較信號，且使該第一比較信號相比于該第二比較信號而得到該驅動信號。

本發明所述電源轉換器中，該控制器包括：一輸入單元，基于該電感電流獲取該第一比較信號；一電壓回路，基于該輸出電壓獲取該第二比較信號；一比較器，比較該兩個比較信號；及一驅動電路，根據該比較器的比較結果決定該驅動信號的上升緣。

本發明所述電源轉換器中，該驅動電路具有一電容，在該驅動信號為低電位且該比較器得知該第一比較信號大于該第二比較信號的情況下，該驅動電路使該電容從一驅動參考電壓定電流充電，直到該比較器得知該第一比較信號不大于該第二比較信號，該驅動電路就使該電容轉成定電流放電，且該驅動電路在該電容放電到該驅動參考電壓就使該驅動信號從低電位切換成高電位。

本發明所述電源轉換器中，該驅動電路更具有一判斷單元、一與門和一正反器；該判斷單元判斷出該驅動電路的電容跨壓不大于該驅動參考電壓，使一控制信號為高電位；該與門在該控制信號為高電位，且該比較器得知該第一比較信號不大于該第二比較信號的情況下，設定該正反器，使該正反器輸出的該驅動信號為高電位；該正反器被一個周期性的時脈信號重置，而使所輸出的該驅動信號為低電位，其中該時脈信號的周期相等于該驅動信號的周期。

本發明所述電源轉換器中，該電壓回路具有一運算放大器、一晶體管、一電流鏡、一電容和一開關；該電壓回路中，該運算放大器的一負輸入端電連接該晶體管的一第一端，且該運算放大器的一輸出端電連接該晶體管的一控制端，而該電流鏡的一輸入端電連接該晶體管的一第二端，該電流鏡的一輸出端電連接該電容，且該電容與該開關并聯，其中該電容跨壓為該第二比較信號；當該運算放大器根據該輸出電壓而導通該電壓回路的晶體管，該電流鏡使用其輸入端接收該晶體管的第二端電流，且據以通過其輸出端提供一映射電流；當該驅動信號處于低電位，該開關不導通，該電壓回路的電容根據該映射電流進行充電，而使該第二比較信號上升；當該驅動信號處于高電位，該開關導通，該電壓回路的電容放電，而使該第二比較信號下降。