[发明专利]总谐波失真减小电路以及用于功率因数校正的电路和方法

说明书

公开了一种用于功率因数校正(PFC)电路的总谐波失真(THDi)减小电路以及用于PFC的电路和方法。THDi减小电路确定输入信号例如交流电流(AC)线路电压是高电压信号还是低电压信号。对于高电压输入信号，THDi减小电路可以限制去往PFC级的控制信号的占空比，以使输入信号的过零点处的电压尖峰最小化，从而使THDi最小化。对于低电压输入信号，THDi减小电路可以扩展去往PFC级的控制信号的占空比，同时确保控制信号具有至少预定关断时间，即占空比小于100％。扩展控制信号占空比，特别是对于高负载下的低电压输入信号，可以使THDi最小化。

技术领域

本公开内容涉及功率因数校正电路。

背景技术

将交流电流(AC)转换为直流电流(DC)的电源可以包括前端功率因数校正(PFC)级。PFC级可以部分地作为AC电源(例如电网)的电阻性负载起作用。AC电路的一些性能测量可以包括功率因数(PF)和总谐波失真(THD)。PF是由AC电路消耗的实际电功率与电流和电压的均方根(r.m.s.)值的乘积之比。PF指示没有做有用功的无功功率的量。THD包括总电压谐波失真(THDv)和总电流谐波失真(THDi)。

发明内容

总体上，本公开内容涉及用于功率因数校正(PFC)控制器的总谐波失真(THDi)减小电路或类似的AC电路，其中，功率因数校正(PFC)控制器控制AC-DC电源的PFC级。THDi减小电路确定输入信号如交流电流(AC)线路电压高电压信号还是低电压信号。对于高电压输入信号，PFC控制器电路可以限制去往PFC级的控制信号的占空比，以使输入信号的过零点处的电压尖峰最小化，从而使THDi最小化。对于低电压输入信号，THDi减小电路可以扩展去往PFC级的控制信号的占空比，同时确保控制信号具有至少预定关断时间，即占空比小于100％。扩展控制信号占空比，特别是对于高负载下的低电压输入信号，可以使THDi最小化。

在一个示例中，本公开内容涉及一种电路，包括最大占空比(DMAX)扩展元件以及操作性地耦接至DMAX扩展元件的上升沿消隐元件。DMAX扩展元件可以被配置成调整控制信号的第一开关周期的占空比，并且上升沿消隐元件可以被配置成消隐控制信号的第二开关周期的上升沿。第二开关周期是第一开关周期之后的下一个开关周期，并且上升沿消隐元件使控制信号包括至少预定关断时间。

在另一示例中，本公开内容涉及一种电路，包括：驱动电路，其中，驱动电路被配置成向功率因数校正(PFC)级输出信号；以及操作性地耦接至驱动电路的总谐波失真(THDi)减小电路，其中，THDi电路的输出被配置成调节由驱动电路输出的信号。THDi减小电路包括：最大占空比(DMAX)扩展元件，其被配置成调整控制信号的第一开关周期的占空比；以及上升沿消隐元件，其操作性地耦接至DMAX扩展元件。上升沿消隐元件可以被配置成消隐控制信号的第二开关周期的上升沿。第二开关周期是第一开关周期之后的下一个开关周期，并且上升沿消隐元件使控制信号包括至少预定关断时间。

在另一示例中，本公开内容涉及一种方法，包括：确定交流电流(AC)输入信号的电压是否超过电压阈值。响应于确定AC输入信号超过电压阈值，通过将控制信号的接通时间设置成不大于阈值接通时间来调整控制信号的占空比。响应于确定AC输入信号未超过电压阈值，通过将控制信号的接通时间扩展预定接通时间量来调整控制信号的占空比，其中，控制信号的占空比包括至少预定关断时间。

在附图和以下描述中阐述了本公开内容的一个或更多个示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求，本公开内容的其他特征、目的和优点将是明显的。

附图说明

图1A是示出根据本公开内容的一种或更多种技术的包括THDi减小电路的示例PFC级控制器电路的框图。

图1B是示出连接至示例PFC级的PFC级控制器电路的图。

图2是示出根据本公开内容的一种或更多种技术的示例THDi减小电路的框图。