[發明專利]隨電源供應器負載調整輸出電壓的功率因數校正電路

在審

• 申請號: 202110335447.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN115133762A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 方毅雄
• 申請（專利權）人: 東莞東驊電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;F04D27/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;張燕華

一種隨電源供應器負載調整輸出電壓的功率因數校正電路，包含一控制晶片及一輸出電路，該輸出電路包含一提供該輸出電壓的輸出端、一連接該輸出端的分壓電路、一旁路電阻、及一開關電路。該分壓電路由多個電阻組成并具有一連接該控制晶片以提供一回授電壓的節點，該旁路電阻連接該節點，該開關電路連接該旁路電阻，該開關電路自一控制電路取得一用以控制一風扇轉速的電壓信號，該開關電路以一參考電壓比較該電壓信號來決定該旁路電阻所屬支路為通路或斷路，為通路時該輸出電壓改變。

技術領域

本發明涉及一種功率因數校正電路，尤指一種可基于電源供應器負載調整輸出電壓的功率因數校正電路。

背景技術

現今為提高電源供應器效率的主要手段有二，其一為選用特性符合工作或耗能更低的電子元件，其二為電源供應器啟動時關閉效率較差的電力轉換部分，如中國臺灣發明專利I400603所揭。

此外，采用升壓型轉換電路作為功率因數校正電路已是目前相當純熟且普及的技術。對于后級LLC諧振轉換器而言，最低操作頻率必須被限制在避免發生變壓器鐵芯飽和的情況，最低操作頻率對于LLC諧振轉換器滿載時的增益，所對應出來的是可維持LLC諧振轉換器正常運作的最低輸入電壓。然而，為預防該LLC諧振轉換器由穩態時的輸入電壓下降至最低輸入電壓的期間內，計算機主機板產生不必要的誤動作，現行電源供應器被規范需具備17毫秒的保持時間(Hold up time)。

對于計算機電源供應器具備兩級轉換器的架構而言，功率因數校正電路的輸出電壓即是后級LLC諧振轉換器的輸入電壓，因此功率因數校正電路的輸出電容就扮演著前后級特性權衡的重要元件，無論是電容值或者電壓值的設計，都將會直接影響到計算機電源供應器的整體性能。功率因數校正電路的升壓比(輸出電壓/輸入電壓)與功率因數校正電路的效率成反比，在電源供應器有限空間下，功率因數校正電路的輸出電容的大小也就被局限于了一個合理值。因此，功率因數校正電路的輸出電壓設計就是必須要去權衡的一項關鍵參數。

另一方面，計算機電源供應器所耗散的能量主要以熱的形式產生，因此電力元件的溫度會隨著負載增加而提升，為了能夠確保計算機電源供應器可以穩定的運作，散熱風扇的控制技術也是一項必須去縝密評估的指標。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種與現今電源供應器效率提升手段全然不同的技術方案。

為達上述目的，本發明提供一種隨電源供應器負載調整輸出電壓的功率因數校正電路，該電源供應器所屬一風扇的轉速與該電源供應器負載成正比。該功率因數校正電路包含一控制晶片及一輸出電路，該控制晶片接受一回授電壓，該輸出電路包含一提供該輸出電壓的輸出端、一連接該輸出端的分壓電路、一旁路電阻、以及一開關電路，該分壓電路由多個電阻組成并具有一連接該控制晶片以提供該回授電壓的節點，該旁路電阻連接該節點，該開關電路連接該旁路電阻，該開關電路自該電源供應器所屬的一控制電路取得一用以控制該風扇轉速的電壓信號，該開關電路以一參考電壓比較該電壓信號來決定該旁路電阻所屬支路為通路或斷路，該旁路電阻所屬支路為通路時，該輸出電壓改變。

一實施例中，該輸出端至該節點的阻值不同于該節點至一接地端的阻值。

一實施例中，該旁路電阻的阻值不同于該節點至該接地端的阻值。

一實施例中，該開關電路包含一與該旁路電阻串聯的晶體管、以及一與該晶體管連接以提供一啟閉信號的比較器，該比較器具有一連接該控制電路的比較輸入端、以及一連接一參考電壓產生電路的參考電壓輸入端。

一實施例中，該晶體管為一雙極性接面晶體管(BJT)。

一實施例中，該晶體管為一金屬氧化物半導體場效晶體管(MOSFET)。