[发明专利]功率转换器的功率因子修正电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种功率因子修正电路，其系尤指一种功率转换器的功率因子修正电路。

背景技术

现今电源供应器之业者追求高质量的电力供需一直是全球各国所想要达成的目标，然而大量的兴建电厂并非解决问题的唯一途径，一方面提高电力供给的能量，一方面提高电器产品的功率因子(Power Factor)或效率才能有效解决问题。而功率因子修正器(power factor corrector)其主要作用是让电器产品的输入电压与输入电流的相位相同，且使电器产品的负载近似于电阻性负载，以达到供电的高功率因子。

功率因子修正器主要分有三种，第一种为临界传导模式功率因子修正器(Critical conduction mode，CRM PFC)，第二种为非连续型功率因子修正器(Discontinuous current Conduction Mode，DCM PFC)与第三种为连续型功率因子修正器(Continuous current Conduction Mode CCM PFC)。

请参阅图1，为现有技术的功率因子修正电路的电路图。如图所示，现有技术的功率因子修正电路为连续型功率因子修正器(CCM PFC)，其常用的控制方式是所谓的平均电流(average current)控制模式，如图1中，当交流电源AC经一桥式整流器10’整流成为波形类似m形的输入电压Vin，一运算电路20’透过电压回路补偿电路30’取得电压误差讯号A或称为电压命令，输出电压Vout*Kf与期待(参考)电压Vref的差值经由一补偿电路而产生一电压误差讯号A，同时透过一前置电路40’由输入电压Vin取出一输入讯号B与输入电压Vin的平均值C的平方讯号(即C^2讯号)。运算电路20’的一乘法器22’进行处理电压误差讯号A与输入讯号B的相乘，然后再以运算电路20’的一除法器24’除以平方讯号C^2，用以输出一波形类似m形的电流命令讯号Iref。运算电路20’中之所以要除以平方讯号C^2，是因为不希望功率因子修正器的功因值随着输入电压Vin大小而改变，而电压误差讯号A是考虑若在输出电压变动情况下，仍能通过控制电路50’改变晶体管Q的切换而达到稳压效果。

请一并参阅图2，为图1的功率因子修正电路的波形示意图。如图所示，闸极驱动脉波VG是三角波Ipwm和电流命令讯号Ic作比较运算后所得的结果。闸极驱动脉波VG在电流命令讯号Ic波谷附近的工作周期最宽而在波峰附近最窄，在图2中，可看出经由闸极驱动脉波VG控制晶体管Q而得到电感L的电流波形iL，此电流波形iL经过输入端的电容Cin滤波后即可在输入端得到一个近似弦波的电流波形iL(avg)。此近似弦波的电流波形会与输入电压Vin同相位，而达到功因的修正。上述说明中所提到利用运算电路20’的方式，产生近似弦波的输入电流波形与输入电压Vin同相位的结果，而达到功率因子的修正。

由于运算电路20’中使用除法器24’，其个别组件数目多、设计复杂。因此，如何针对上述问题而提出一种新颖功率转换器的功率因子修正电路，其可避免使用除法器，使功率因子修正电路设计简单，进而减少成本，使可解决上述的问题。

发明内容

本发明的主要之一，在于提供一种功率转换器的功率因子修正电路，其通过一乘法器而避免使用除法器，使功率因子修正电路结构简单，进而达到缩小功率因子修正电路的体积，并且使功率因子修正电路结构简单，进而减少成本的目的。

为了达到上述的目的，本发明是一种功率转换器的功率因子修正电路，其耦接一功率转换器，用以调整该功率转换器的一功率因子，该功率因子修正电路包含：

一电压回授电路，耦接该功率转换器的一输出端，并依据该功率转换器的一输出讯号，产生一电压命令讯号；

一运算电路，耦接该功率转换器的一输入端与该电压回授电路，并接收该功率转换器的一输入讯号、一电流感测讯号与该电压命令讯号，该运算电路依据该电压输入讯号与该电压命令讯号产生一乘法讯号，并依据该电压输入讯号与该电流感测讯号产生一第一参考讯号，该运算电路再依据该乘法讯号与该第一参考讯号而产生一控制讯号；以及

一切换电路，耦接该运算电路，并依据该控制讯号与一第二参考讯号，而产生一切换讯号，用以切换该功率转换器的一开关。

本发明中，其中该运算电路包含：

一第一参考讯号产生电路，耦接该功率转换器的该输入端，并依据该电压输入讯号与该电流感测讯号，而产生该第一参考讯号；

一第一乘法器，耦接该功率转换器的该输入端与该电压回授电路，并相乘该电压命令讯号与该电压输入讯号，而产生该乘法讯号；以及