[发明专利]功率因数校正装置、在该装置中使用的控制器和THD衰减器

权利要求书

1.一种功率因数校正装置包括：转换器、与所述转换器连接以获取输入电压的控制器，其特征在于，所述控制器包括用于自动THD优化的THD衰减器。

2.根据权利要求1所述的功率因数校正装置，其特征在于，所述转换器包括功率开关管和输出电路，其中所述功率开关管、输出电路和控制器形成反馈控制回路以维持输出电压恒定。

3.根据权利要求2所述的功率因数校正装置，其特征在于，所述转换器包括功率开关管、具有副边线圈的升压电感，整流主分压器，其中所述功率开关管、具有副边线圈的升压电感，整流主分压器形成THD优化回路。

4.根据权利要求3所述的功率因数校正装置，其特征在于，所述转换器进一步包括连接到电网电压以获得整流正弦电网电压的桥式整流器、与所述整流主分压器并联的电容，其中，所述电容用于滤波整流正弦电网电压的高频成分；所述整流主分压器连接到所述桥式整流器以按比例缩小所述整流正弦电网电压以将所述按比例缩小的整流正弦电网电压提供给所述控制器；所述输出电路包括输出二极管、输出分压器，其中所述输出二极管的阳极连接到所述功率开关管的漏极，阴极连接到所述输出分压器且所述输出二极管的阴极输出电压恒定。

5.根据权利要求4所述的功率因数校正装置，其特征在于，所述控制器包括：

THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；

误差放大器，用于生成与所述输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；

乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；

比较器，用于将接收电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；

过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；

RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使得流经升压电感的电流波形跟随整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值。

6.根据权利要求5所述的功率因数校正装置，其特征在于，所述THD衰减器包括：第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中

所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；

所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的交越；

所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；

所述DAC用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。

7.根据权利要求6所述的功率因数校正装置，其特征在于，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号下降到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成下降沿时钟信号；当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号上升到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成上升沿时钟信号。

8.一种在功率因数校正装置中使用并适用于获得自动THD优化的控制器，其特征在于，包括：

THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；

误差放大器，用于生成与所述输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；

乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；

比较器，用于将接收电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；

过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；

RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使的流经升压电感的电流波形接近整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值。