[發(fā)明專利]總諧波失真減小電路以及用于功率因數(shù)校正的電路和方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810941796.9 | 申請日： | 2018-08-17 |
| 公開（公告）號： | CN109412402B | 公開（公告）日： | 2021-01-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 歐薩瑪·阿卜杜勒-拉赫曼 | 申請（專利權(quán)）人： | 英飛凌科技奧地利有限公司 |
| 主分類號： | H02M1/42 | 分類號： | H02M1/42;H02M1/12 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 康建峰;陳煒 |
| 地址： | 奧地利*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 諧波 失真 減小 電路 以及 用于 功率因數(shù) 校正 方法 | ||
公開了一種用于功率因數(shù)校正(PFC)電路的總諧波失真(THDi)減小電路以及用于PFC的電路和方法。THDi減小電路確定輸入信號例如交流電流(AC)線路電壓是高電壓信號還是低電壓信號。對于高電壓輸入信號，THDi減小電路可以限制去往PFC級的控制信號的占空比，以使輸入信號的過零點(diǎn)處的電壓尖峰最小化，從而使THDi最小化。對于低電壓輸入信號，THDi減小電路可以擴(kuò)展去往PFC級的控制信號的占空比，同時確?？刂菩盘柧哂兄辽兕A(yù)定關(guān)斷時間，即占空比小于100％。擴(kuò)展控制信號占空比，特別是對于高負(fù)載下的低電壓輸入信號，可以使THDi最小化。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開內(nèi)容涉及功率因數(shù)校正電路。
背景技術(shù)
將交流電流(AC)轉(zhuǎn)換為直流電流(DC)的電源可以包括前端功率因數(shù)校正(PFC)級。PFC級可以部分地作為AC電源(例如電網(wǎng))的電阻性負(fù)載起作用。AC電路的一些性能測量可以包括功率因數(shù)(PF)和總諧波失真(THD)。PF是由AC電路消耗的實(shí)際電功率與電流和電壓的均方根(r.m.s.)值的乘積之比。PF指示沒有做有用功的無功功率的量。THD包括總電壓諧波失真(THDv)和總電流諧波失真(THDi)。
發(fā)明內(nèi)容
總體上，本公開內(nèi)容涉及用于功率因數(shù)校正(PFC)控制器的總諧波失真(THDi)減小電路或類似的AC電路，其中，功率因數(shù)校正(PFC)控制器控制AC-DC電源的PFC級。THDi減小電路確定輸入信號如交流電流(AC)線路電壓高電壓信號還是低電壓信號。對于高電壓輸入信號，PFC控制器電路可以限制去往PFC級的控制信號的占空比，以使輸入信號的過零點(diǎn)處的電壓尖峰最小化，從而使THDi最小化。對于低電壓輸入信號，THDi減小電路可以擴(kuò)展去往PFC級的控制信號的占空比，同時確?？刂菩盘柧哂兄辽兕A(yù)定關(guān)斷時間，即占空比小于100％。擴(kuò)展控制信號占空比，特別是對于高負(fù)載下的低電壓輸入信號，可以使THDi最小化。
在一個示例中，本公開內(nèi)容涉及一種電路，包括最大占空比(DMAX)擴(kuò)展元件以及操作性地耦接至DMAX擴(kuò)展元件的上升沿消隱元件。DMAX擴(kuò)展元件可以被配置成調(diào)整控制信號的第一開關(guān)周期的占空比，并且上升沿消隱元件可以被配置成消隱控制信號的第二開關(guān)周期的上升沿。第二開關(guān)周期是第一開關(guān)周期之后的下一個開關(guān)周期，并且上升沿消隱元件使控制信號包括至少預(yù)定關(guān)斷時間。
在另一示例中，本公開內(nèi)容涉及一種電路，包括：驅(qū)動電路，其中，驅(qū)動電路被配置成向功率因數(shù)校正(PFC)級輸出信號；以及操作性地耦接至驅(qū)動電路的總諧波失真(THDi)減小電路，其中，THDi電路的輸出被配置成調(diào)節(jié)由驅(qū)動電路輸出的信號。THDi減小電路包括：最大占空比(DMAX)擴(kuò)展元件，其被配置成調(diào)整控制信號的第一開關(guān)周期的占空比；以及上升沿消隱元件，其操作性地耦接至DMAX擴(kuò)展元件。上升沿消隱元件可以被配置成消隱控制信號的第二開關(guān)周期的上升沿。第二開關(guān)周期是第一開關(guān)周期之后的下一個開關(guān)周期，并且上升沿消隱元件使控制信號包括至少預(yù)定關(guān)斷時間。
在另一示例中，本公開內(nèi)容涉及一種方法，包括：確定交流電流(AC)輸入信號的電壓是否超過電壓閾值。響應(yīng)于確定AC輸入信號超過電壓閾值，通過將控制信號的接通時間設(shè)置成不大于閾值接通時間來調(diào)整控制信號的占空比。響應(yīng)于確定AC輸入信號未超過電壓閾值，通過將控制信號的接通時間擴(kuò)展預(yù)定接通時間量來調(diào)整控制信號的占空比，其中，控制信號的占空比包括至少預(yù)定關(guān)斷時間。
在附圖和以下描述中闡述了本公開內(nèi)容的一個或更多個示例的細(xì)節(jié)。根據(jù)說明書和附圖以及權(quán)利要求，本公開內(nèi)容的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。
附圖說明
圖1A是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種或更多種技術(shù)的包括THDi減小電路的示例PFC級控制器電路的框圖。
圖1B是示出連接至示例PFC級的PFC級控制器電路的圖。
圖2是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種或更多種技術(shù)的示例THDi減小電路的框圖。
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- 專利分類
H02M 用于交流和交流之間、交流和直流之間、或直流和直流之間的轉(zhuǎn)換以及用于與電源或類似的供電系統(tǒng)一起使用的設(shè)備；直流或交流輸入功率至浪涌輸出功率的轉(zhuǎn)換；以及它們的控制或調(diào)節(jié)
H02M1-00 變換裝置的零部件
H02M1-02 .專用于在靜態(tài)變換器內(nèi)的放電管產(chǎn)生柵極控制電壓或引燃極控制電壓的電路
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H02M1-08 .為靜態(tài)變換器中的半導(dǎo)體器件產(chǎn)生控制電壓的專用電路
H02M1-10 .具有能任意地用不同種類的電流向負(fù)載供電的變換裝置的設(shè)備，例如用交流或直流
H02M1-12 .減少交流輸入或輸出諧波成分的裝置
