[发明专利]功率因数校正装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年12月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0140170号的优先权，其公开的内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及能够减少开关损耗的无桥功率因数校正装置。

背景技术

最近，世界各国政府敦促应遵守能源效率政策来有效利用能源，特别是广泛建议在电子产品或家电产品中有效利用能源。

因此，根据这些建议，用于有效利用能量的矫正电路已被应用至将电力供应至电子产品、家电等的电源装置。

矫正电路可以是，例如，功率因数校正电路。功率因数校正电路是用于开关输入功率的电路，以调节输入功率的电流和电压之间的相位差（功率因数），从而有效地将功率传递到后级。

一般来说，功率因数校正电路可归类为无源型功率因数校正电路和有源型功率因数校正电路。

无源型功率因数校正电路采用通过电感器或电容器校正功率因数的方法，特别地，已知在单相功率因数校正中存在限制。

有源型功率因数校正电路采用这样的方法：通过使用升压式拓扑结构（boost type topology）的电感器和开关元件的组合执行开关来校正功率因数。然而，有源型功率因数校正电路具有相对低的效率、高的内部电流、电压纹波、电磁干扰（EMI）噪声等，由此，难以用于中大型电源设备。

特别地，在功率因数校正电路的情况下，在开关输入功率的过程中产生开关损耗。

下面的专利文献1涉及具有功率因数校正（PFC）电路的无桥升压转换器，然而没有公开提高功率转换中的开关效率的配置。

[相关技术文献]

（专利文献1）韩国专利申请公开第2007-0116240号

发明内容

本发明的一个方面提供了一种功率因数校正装置，在该装置中，在执行用于功率因数校正的开关之前将剩余功率传递到地，从而减少在功率因数校正开关情况下产生的开关损耗。

本发明的另一个方面提供了一种功率因数校正装置，其用于减少电磁干扰（EMI）噪声级。

根据本发明的一个方面，提供了一种功率因数校正装置，其包括：主开关单元，其包括以预定的相位差执行开关操作的第一主开关和第二主开关；辅助开关单元，其包括第一辅助开关和第二辅助开关，所述第一辅助开关和第二辅助开关分别为在接通第一主开关和第二主开关之前存在的剩余功率形成传输路径；电感器单元，其位于AC功率被施加于其上的功率输入单元和主开关单元之间，并根据主开关单元的开关操作累积或释放能量；和辅助电感器单元，其在辅助开关单元的开关操作的情况下调节在辅助开关单元中流动的电流量。

第一辅助开关可执行在第一主开关接通之前被接通和第一主开关断开之前被断开的第一开关操作。

第二辅助开关可执行在第二主开关接通之前被接通和第二主开关断开之前被断开的第二关操作。

主开关单元的第一主开关和第二主开关可以180°的输入相位差开关。

功率输入单元可包括作为其一端的第一输入线和作为其另一端的第二输入线，且电感器单元可包括在第一输入线和第一主开关之间连接的第一电感器和在第二输入线和第二主开关之间连接的第二电感器。

辅助电感器单元可包括设置在第一主开关和第一辅助开关之间的第一辅助电感器，和设置在第二主开关和第二辅助开关之间的第二辅助电感器。

功率因数校正装置还可包括并联连接至第一主开关的第一反向电流防止二极管，和并联连接至第二主开关的第二反向电流防止二极管。

功率因数校正装置还可包括二极管单元，其为根据主开关单元的开关操作从电感器单元释放的电力提供传输路径。

二极管单元可包括第一二极管，其为根据第一主开关的开关操作从第一电感器释放的电力提供传输路径；以及第二二极管，其为根据第二主开关的开关操作从第二电感器释放的电力提供传输路径。

功率因数校正装置还可包括控制器，其输出控制信号，用于控制主开关单元和辅助开关单元的开关操作。