[发明专利]功率因数校正升压电路

说明书

技术领域

本发明涉及功率因数校正。

背景技术

功率因数校正(PFC)电路被用来降低电源操作设备中的电源谐波。在许多情况下，PFC电路是一种开关模式电源升压变换器。该电路从电源(Vac)获取或多或少的正弦电流，并且其输出的电压典型地高于整流后的电源电压。为了优化PFC电路的效率，可使输出电源随输入电压而定；在低输入电压下，输出电压较低，在高电压下，输出电压较高。这被称为跟随升压(follow boost)PFC电路。

STMicroelectronics数据表L6563描述了PFC控制器。对于L6563的应用，参见该数据表中的图39和40。经由第一电阻分压器对输入电压进行测量，利用这个输入电压对输出电压进行调制。经由第二电阻分压器对输出电压进行测量。为了对输出电压进行调制，压控电流源从测量输出电压的管脚获取电流。在低输入电压下获取低电流，而在高输入电压下获取较高的电流。

发明内容

本发明的目的尤其是提供一种改进的功率因数校正电路。在独立权利要求中对本发明进行了定义。在从属权利要求中对有利实施例进行了定义。

本发明的第一方面涉及一种用于功率因数校正电路的功率因数控制器。该功率因数控制器包括：第一输入端，用于接收功率因数校正电路的输入电压；第二输入端，用于接收功率因数校正电路的输出电压；以及可控电流源，其具有耦接至第一输入端的控制输入端和耦接至第二输入端的电流源输出端，其中所述可控电流源向第二输入端提供电流，该电流与输入电压成反比。

通过参考下文中描述的实施例，本发明的这些和其它方面将得到说明并变得明显。

附图说明

在附图中：

图1示出了功率因数校正电路；以及

图2图示说明了根据本发明的功率因数校正电路的实施例。

具体实施方式

在图1的功率因数校正电路中，通过二极管桥D1、D2、D3、D4对输入电压Vac进行整流。整流后的输入电压Vin被提供至功率因数控制器的输入端。功率因数控制器控制开关S1(通常是场效应晶体管)。在输入电压终端Vin和场效应晶体管S1的漏极之间连接着线圈L1(作为选择，它可以是变压器的绕组)。在场效应晶体管S1的漏极和输出电压终端Vout之间连接着二极管D1。功率因数控制器的输出电压感应输入端与电压输出终端Vout连接。在输出电压终端之间连接着输出电容器Cbus。

在图2的实施例中，经由第一电阻分压器(由电阻器R3和R4组成)对输入电压Vin进行测量，用此输入电压Vin对输出电压Vout进行调制。经由第二电阻分压器(由电阻器R1和R2组成)对输出电压Vout进行测量，电阻器R1和R2两者之间的抽头被连接至PFC控制器IC的输入端VoSense。与现有技术相比，为了调制输出电压Vout，压控电流源VCCS1对测量输出电压的管脚VoSense提供电流(现有技术中是从管脚获取电流)。在高输入电压下，提供低电流，而在低输入电压下，提供较高的电流。输出电压Vout等于

Vout＝Vref2*(R1+R2)/R2+(VinSense-Vref1)*gm1*R1，其中

gm1是压控电流源VCCS1的跨导，以及

VinSense是过滤后的电压Vin*R4/(R3+R4)。为了获取正弦输入电流，通过与电阻器R4并联的电容器C1进行滤波。

本发明基于这样的认识，在STMicroelectronicsL6563数据表的图40所示的电路(现有技术)中，压控电流源的不可避免的不精确的影响在高输入电压(因此存在高输出电压)下变得最大。高输出电压下的不精确将要求具有较高额定电压的输出电容器。由于在整个PFC电路中这个电容器是一种典型的昂贵的元件，并且对于较高的额定电压，要使用较大的电容器，所以这个较高的额定电压将使得PFC电路更加昂贵且更大。