[发明专利]一种功率因数校正方法及电路

权利要求书

1、一种功率因数校正方法，通过控制功率开关(S1)的开通与关断，使输入电流跟踪输入市电正弦波电压的波形及相位，从而提高功率因数，其特征是通过以下步骤来减小反向恢复电流损耗：

1)在功率开关(S1)导通后，储能电容储存反向恢复能量的同时，储能电容还从输入电压(V_IN)获得一份正比于Vin²的能量，其中Vin为输入电压(V_IN)的瞬间值；

2)在功率开关(S1)关断后的续流过程中，将储存的反向恢复能和正比于Vin²的能量转移到输出电容(Co)。

2、如权利要求1所述的功率因数校正方法，其特征是：

在上述步骤1)之前、功率开关(S1)导通后的二极管(D)的反向恢复过程中，通过辅助电感(Ls)减少二极管(D)的反向恢复电流，同时将反向恢复能量存储于辅助电感(Ls)中；反向恢复过程结束后，反向恢复能向储能电容转移，上述步骤1)开始；

在上述步骤2)之前或同时，在功率开关(S1)关断后的续流过程中，续流电流向含有续流二极管(D)的第一续流支路上转移；

所述正比于Vin²的能量的大小保证，当输入电流处于峰值时，在上述续流过程中，续流电流能够全部转移到第一支路上。

3、如权利要求1所述的一种功率因数校正方法，其特征是：在储能电容(Cb、Cs)的储能过程中，通过将第二储能电容(Cs)两端的电压钳位在输入电压(Vin)上，使得在第二储能电容(Cs)上存储的能量保持在(Cs Vin²)/2，而第一储能电容(Cb)上存储的能量的大小则等于反向恢复能量加上(Cs Vin²)/2。

4、一种功率因数校正电路，包括：

功率开关(S1)；

输出电容(Co)；

其特征是，还包括：

储能电容(Cb、Cs)，用于接收反向恢复能量和一份正比于Vin²的能量，并在功率开关(S1)关断后将该反向恢复能传递到输出电容(Co)，其中Vin为输入电压(V_IN)的瞬间值。

5、如权利要求4所述的功率因数校正电路，其特征是：

还包括带有辅助电感(Ls)和续流二极管(D)的第一续流支路，所述辅助电感(Ls)在功率开关(S1)导通时用于减少二极管D的反向恢复电流并且存储反向恢复能，在反向恢复现象结束时用于将储存的反向恢复能向储能电容转移；

还包括与上述第一续流支路交替或并行工作的第二续流支路；

所述储能电容包括第一、二储能电容(Cb、Cs)，两个储能电容(Cb和Cs)在功率开关(S1)导通期间所接收的能量之和等于反向恢复能量加上一个正比于Vin²的能量之和，该值保证当输入电流处于峰值时，在功率开关(S1)关断后的续流过程中，续流电路从第二续流支路全部转移到第一续流支路上。

6、如权利要求4所述的一种功率因数校正电路，其特征是：

第一储能电容(Cb)一端与辅助电感(Ls)相连，另一端通过第三续流二极管(D2)与输出电容(Co)相连；

第二储能电容(Cs)的一端还与第一储能电容(Cb)相连，另一端通过第四续流二极管(D5)与输出电容(Co)相连；且第二储能电容(Cs)两端分别通过一个反向二极管(D4、D1)与输入电压(Vin)的一端相连，反向二极管(D4、D1)的方向和接至输入电压(Vin)的极性保证在两个储能电容(Cb和Cs)的储能过程中，来自输入电压(Vin)的能量和来自辅助电感(Ls)的能量相加，并在第二储能电容(Cs)的储能过程结束后将其两端电压钳位在一个正比于输入电压(Vin)的电压值上。