[實(shí)用新型]一種功率因數(shù)校正電路及其控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420197998.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203775025U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林思聰;陸文斌;胡望淼;姜禮節(jié);趙啟明;張廣超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/42
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/42;H02M7/12
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型實(shí)施例涉及電源的控制電路，具體涉及功率因數(shù)校正電路及其控制電路。

背景技術(shù)

功率因數(shù)校正(PFC)電路被廣泛應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，用于校正電流的相位，提高功率因數(shù)。圖1示出了一種PFC控制的波形示意圖。如圖所示，輸入電壓Vin呈饅頭波形狀，輸入電壓一般為將市電的正弦交流信號(hào)經(jīng)過(guò)整流后獲得。為了實(shí)現(xiàn)PFC控制，需要控制輸入電流Iin的波形跟隨輸入電壓Vin的波形，使輸入電流Iin的相位與輸入電壓Vin一致。通常，較高的輸入電壓Vin對(duì)應(yīng)較低的輸入電流平均值Iin_avg。在開(kāi)關(guān)模式PFC電路中，輸入電流Iin呈鋸齒波形狀，從而可通過(guò)控制輸入電流Iin的平均電流Iin_avg的波形跟隨輸入電壓波形來(lái)提高功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。

同時(shí)，國(guó)際能源管理機(jī)構(gòu)對(duì)PFC電路的轉(zhuǎn)換效率也提出了較高的要求。然而，現(xiàn)有的PFC電路產(chǎn)品在低負(fù)載條件下的效率還不能很好的符合能源管理機(jī)構(gòu)期望的要求。

因此，有必要對(duì)PFC電路進(jìn)行改進(jìn)，以期提高效率，特別是低載條件下的效率，同時(shí)又不增加太多成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決前面描述的一個(gè)問(wèn)題或者多個(gè)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種功率因數(shù)校正電路及其控制電路。

根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的一種控制電路，用于控制功率因數(shù)校正電路，其中功率因數(shù)校正電路包括開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括耦接于輸入端和輸出端之間的主開(kāi)關(guān)，其中輸入端具有輸入電壓和輸入電流，輸出端具有輸出電壓，所述控制電路包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，耦接至開(kāi)關(guān)電路的輸入端和輸出端，并根據(jù)輸入電壓、輸入電流和輸出電壓產(chǎn)生采樣信號(hào)；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，具有輸入端和輸出端，其中輸入端接收數(shù)字關(guān)斷電流參考信號(hào)，輸出端提供關(guān)斷電流參考信號(hào)；比較電路，耦接至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端和開(kāi)關(guān)電路的輸入端，根據(jù)關(guān)斷電流參考信號(hào)和輸入電流產(chǎn)生比較信號(hào)；計(jì)算控制單元，耦接至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以接收采樣信號(hào)，根據(jù)采樣信號(hào)提供開(kāi)通延遲時(shí)間、預(yù)期的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)度和數(shù)字關(guān)斷電流參考信號(hào)；以及脈沖發(fā)生單元，耦接至比較電路和計(jì)算控制單元，根據(jù)比較信號(hào)和開(kāi)通延遲時(shí)間控制主開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)刻以及根據(jù)預(yù)期的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)度控制主開(kāi)關(guān)的關(guān)斷時(shí)刻。

在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算控制單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換控制模塊，根據(jù)采樣信號(hào)提供輸入電壓采樣信號(hào)、輸出電壓采樣信號(hào)和峰值電流采樣信號(hào)；參考電流計(jì)算模塊，根據(jù)輸入電壓采樣信號(hào)和輸出電壓采樣信號(hào)提供電流參考信號(hào)；以及模式控制模塊，根據(jù)電流參考信號(hào)、峰值電流采樣信號(hào)和主開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率控制開(kāi)關(guān)電路選擇性地工作于連續(xù)電流模式、第一斷續(xù)電流模式或第二斷續(xù)電流模式。

在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算控制單元還包括：關(guān)斷電流計(jì)算模塊，當(dāng)開(kāi)關(guān)電路工作于連續(xù)電流模式時(shí)，根據(jù)電流參考信號(hào)和峰值電流采樣信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字關(guān)斷電流參考信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)電路工作于第一斷續(xù)電流模式或第二斷續(xù)電流模式時(shí)，數(shù)字關(guān)斷電流參考信號(hào)等于一固定值；導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)計(jì)算模塊，根據(jù)輸入電壓采樣信號(hào)計(jì)算預(yù)期的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)度；開(kāi)通延遲計(jì)算模塊，產(chǎn)生開(kāi)通延遲時(shí)間，其中當(dāng)開(kāi)關(guān)電路工作于連續(xù)電流模式時(shí)開(kāi)通延遲時(shí)間為零，當(dāng)開(kāi)關(guān)電路工作于第一斷續(xù)電流模式或第二斷續(xù)電流模式時(shí)，根據(jù)電流參考信號(hào)和峰值電流采樣信號(hào)計(jì)算開(kāi)通延遲時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)通延遲計(jì)算模塊還包括：根據(jù)電流參考信號(hào)和峰值電流采樣信號(hào)計(jì)算產(chǎn)生第一延遲時(shí)間；以及根據(jù)輸入電流斷續(xù)后的振蕩周期和第一延遲時(shí)間精確調(diào)整開(kāi)通延遲時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)通延遲計(jì)算模塊還包括：第一延遲時(shí)間計(jì)算模塊，具有第一輸入端、第二輸入端、控制端和輸出端，其中第一輸入端接收電流參考信號(hào)，第二輸入端接收峰值電流采樣信號(hào)，控制端接收模式控制信號(hào)，輸出端輸出第一延遲時(shí)間，其中當(dāng)模式控制信號(hào)處于第二狀態(tài)時(shí)，第一延遲時(shí)間計(jì)算模塊根據(jù)電流參考信號(hào)、峰值電流采樣信號(hào)和第一常數(shù)計(jì)算得到第一延遲時(shí)間，當(dāng)模式控制信號(hào)處于第三狀態(tài)時(shí)，第一延遲時(shí)間計(jì)算模塊根據(jù)電流參考信號(hào)、峰值電流采樣信號(hào)和第二常數(shù)計(jì)算得到第一延遲時(shí)間；開(kāi)通延遲時(shí)間調(diào)整模塊，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至第一延遲時(shí)間計(jì)算模塊的輸出端以接收第一延遲時(shí)間，第二輸入端接收代表輸入電流斷續(xù)后振蕩周期的信號(hào)；以及選擇電路，具有第一輸入端、第二輸入端、控制端和輸出端，其中第一輸入端耦接至開(kāi)通延遲時(shí)間調(diào)整模塊的輸出端，第二輸入端接收一固定值，控制端接收模式控制信號(hào)，輸出端根據(jù)模式控制信號(hào)的狀態(tài)提供開(kāi)通延遲時(shí)間。