[发明专利]功率因数改善电路、方法及离线式转换器

说明书

技术领域

本发明系有关一种功率因数(power factor)改善电路及方法，特别是关于一种应用于离线式转换器的功率因数改善电路及方法，具体的讲是一种功率因数改善电路、方法及离线式转换器。

背景技术

图1系用以驱动发光二极管(Light Emitting Diode；LED)的电源供应器10，其包括桥式整流器14用以整流交流电压VAC以及离线式转换器16用以提供输出电流Io给LED 12，传统的离线式转换器16系根据电流调整信号Sdim调整其输出电流Io，如图2所示输出电流Io系正比于电流调整信号Sdim的电压准位，又输出电流Io的平均值决定LED 12的亮度，因此可以藉由改变电流调整信号Sdim来调整LED 12的亮度。

然而，如图4的波形20及22所示，输入电压VIN为周期性弦波，因此为了让离线式转换器16达成高功率因数，需要取得离线式转换器16的输入电压VIN的交流成分资讯，习知的功率因数改善方法如图3所示，其系利用电阻R1及R2分压输入电压VIN产生包含输入电压VIN的交流成分的电流调整信号Sdim给离线式转换器16，进而改善离线式转换器16的功率因数。但是此方法也使得电流调整信号Sdim的平均值随输入电压VIN的直流成分改变，因此输出电流Io的平均值将受到输入电压VIN的直流成分影响而无法准确控制。图4显示在不同输入电压VIN下的电流调整信号Sdim，在高输入电压VIN时，如波形20所示，输入电压VIN具有较大的直流成分VHavg，故所得到的电流调整信号Sdim也具有较大的平均值Vavg1，如波形24所示，使得离线式转换器16提供较大的输出电流Io。在低输入电压VIN时，如波形22所示，输入电压VIN的直流成分VLavg较小，故所取得的电流调整信号Sdim具有较低的平均值Vavg2，如波形26所示，因而使离线式转换器16提供较小的输出电流Io。

因此，一种改善功率因数而且能准确控制输出电流的电路，乃为所冀。

发明内容

本发明的目的之一，在于提出一种应用于离线式转换器的功率因数改善电路及方法。

本发明的目的之一，在于提出一种高功率因数且准确控制输出电流的离线式转换器。

根据本发明，一种应用于离线式转换器的功率因数改善电路包括电压检测器以及直流偏压电路，该电压检测器阻挡该离线式转换器的输入电压的直流成分并检测该输入电压的交流成分得到与该交流成分具有比例关系的检测信号，该直流偏压电路提供直流偏压与该检测信号重迭以产生电流调整信号给该离线式转换器以调节该离线式转换器的输出电流。

根据本发明，一种应用于离线式转换器的功率因数改善方法包括阻挡该离线式转换器的输入电压的直流成分以取得与该输入电压的交流成分具有比例关系的检测信号；将该检测信号重迭至直流偏压以产生电流调整信号；以及根据该电流调整信号决定该离线式转换器的输出电流。

根据本发明，一种离线式转换器包括控制器根据电流调整信号决定该离线式转换器的输出电流以及功率因数改善电路提供该电流调整信号。该功率因数改善电路包括电压检测器以及直流偏压电路，该电压检测器阻挡该离线式转换器的输入电压的直流成分，并取得与该输入电压的交流成分具有比例关系的检测信号，该直流偏压电路提供直流偏压与该检测信号重迭以产生该电流调整信号。

本发明的功率因数改善电路所提供的该电流调整信号具有该离线式转换器的输入电压的交流成分，故可使该离线式转换器达成高功率因数，而且该电流调整信号的平均值由该直流偏压决定，因此藉由控制该直流偏压可以准确的控制该离线式转换器的输出电流的平均值。

附图说明

图1系习知的LED驱动器；

图2显示图1中电流调整信号Sdim及输出电流Io的波形；

图3显示传统改善离线式转换器的功率因数的方法；

图4显示图3中输入电压VIN及电流调整信号Sdim的波形；

图5显示本发明功率因数改善电路的第一实施例；

图6显示图5的输入电压VIN及电流调整信号Sdim；

图7显示本发明功率因数改善电路的第二实施例；

图8显示图7控制器的实施例；

图9系图8的电流调整信号Sdim；以及

图10显示功率因数改善电路应用在离线隔离式转换器的实施例。

主要元件符号说明：

10    电源供应器

12    LED

14    桥式整流器

16    离线式转换器