[實用新型]用于開關轉換器的控制單元以及電氣裝置

有效

• 申請號: 201721280506.8
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN207399028U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: G·格里蒂;C·阿德拉格納
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M3/156
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本實用新型涉及一種用于開關轉換器的控制單元以及電氣裝置。該開關轉換器具有耦合到輸入的電感器元件和耦合到電感器元件的開關元件。控制單元生成具有開關周期的命令信號，以控制開關元件的開關，并確定電感器電流在用于存儲能量的電感器元件中流動的第一時間周期和能量被傳送到負載的第二時間周期。第二時間周期具有電感器電流下降到零的結束部分。控制單元基于指示電感器電流的峰值的感測電壓與參考電壓之間的比較來確定第一時間周期的持續時間。預失真級對參考電壓進行預失真，以相對于期望的正弦特性來補償轉換器的輸入電流上的對應失真。

技術領域

本公開涉及開關轉換器的控制單元，具體地涉及(但不限于)功率因數校正(PFC)轉換器。特別地，控制單元是在不連續導電模式(DCM)和峰值電流控制模式下操作的電壓轉換器。

背景技術

以已知的方式，例如在臺式計算機、LED照明設備或電子設備中，以開關模式(開關模式電源或SMPS)操作的電源中使用的電壓轉換器通常需要滿足關于電氣性能的嚴格要求。

特別地，這樣的轉換器必須保證高質量因數(例如大于0.9的基本上統一的功率因數(PF))以及理想地為零的輸入電流的總諧波失真(THD)。

通常，這樣的電壓轉換器能夠將所接收的輸入幅度，例如，來自電力供應網絡的交流電壓(AC)轉換為經調節的輸出幅度(例如，直流電壓(DC))，其在之后用于為電負載供電。

特別地，例如在需要高輸出功率的情況下，已知使用具有兩級架構的功率轉換器，其中第一級是PFC轉換器(通常為升壓或升壓式PFC轉換器)。該PFC轉換器對網絡交流電壓執行升壓操作，生成連續調節的輸出電壓。PFC轉換器由合適的控制單元或模塊(“控制器”)控制，以調節電線路吸收的功率因數。

圖1示出了由相關控制單元或模塊(使用附圖標記2指示)控制的電壓轉換器(具體是PFC升壓轉換器，使用附圖標記1整體表示)的接線圖。

控制單元2是集成電路，并且具有其自己的封裝和相關的輸入和輸出引腳。該集成電路可以安裝在具有形成電壓轉換器1的電路部件或相應的集成電路的單個印刷電路板(PCB)上。

特別地，在這種配置中，電壓轉換器1具有：輸入端子IN，在該輸入端子上存在由整流器級3(示意性地示出)，生成的輸入電壓VIN(具有整流正弦波形)，該整流器3例如諸如由電源網絡提供的交流電壓VAC供電的二極管橋式整流器；以及輸出端子OUT，在輸出端子OUT上存在大于輸入電壓VIN并被調節到期望值的連續輸出電壓VOUT。

輸入電壓VIN可以認為基本上是整流正弦波，或者VIN(θ)＝VIN,pk·sinθ，其中θ(相位角)在范圍(0，π)內，并由2πfLt給出(fL是AC線路的頻率)。

執行高頻濾波功能的濾波電容器4a被連接到輸入端子IN，而執行電荷存儲功能的存儲電容器4b被連接到輸出端子OUT。

特別地，濾波電容器4a還被連接到電流返回節點NG(連接到整流器級3的返回節點)，而存儲電容器4b也被連接到參考端子或接地(gnd)。