[发明专利]功率因数校正转换器的切换控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率因数校正(power factor correction，PFC)转换器，特别是涉及一种PFC转换器的切换控制器。 

背景技术

图1是现有的PFC转换器的电路示意图。桥式整流器(bridge rectifier)10将线电压V_AC整流为输入电压V_DC。输入电压V_DC被供应到电感器(inductor)20。低通滤波器(low-pass filter)80接收输入电压V_DC以生成有效线电压(line-effective voltage)V_RMS。整流器30连接在电感器20以及PFC转换器的输出端之间。体电容器(bulk capacitor)40连接在PFC转换器的输出端与接地参考之间，以提供体电压(bulk voltage)V_BULK。体电压V_BULK是高于输入电压V_DC的升压。体电压V_BULK被用于提供电源给PFC转换器的负载，例如脉宽调制电路60。功率切换(power switch)70连接至电感器20与整流器30的结合点，功率切换70执行能量切换以校正PFC转换器的线电流以及调节体电压V_BULK。由串联的电阻器51和52组成的分压器(voltagedivider)50连接在PFC转换器的输出端以及接地参考之间。 

切换控制器(switching controller)100具有线电压端RMS、线电流端IAC、电流感测端IS、补偿端EA、反馈端FB以及输出端OUT。低通滤波器80接收输入电压V_DC并提供有效线电压V_RMS给线电压端RMS。线电流端IAC经由线电阻器12连接至桥式整流器10，以接收线参考电流(line-referencecurrent)I_AC。感测电阻器11连接至桥式整流器10。电流感测端IS连接至感测电阻器11以及桥式整流器10的结合点以获得感测电压-V_S。感测电压-V_S表示PFC转换器的整体系统电流I_S。补偿电容器45连接至补偿端EA用以频 率补偿。经由补偿电容器45以获得电压回路误差信号(voltage-loop errorsignal)V_EA。反馈端FB从电阻器51和电阻器52的结合点接收反馈电压V_FB。切换控制器100依据反馈电压V_FB、有效线电压V_RMS、线参考电流I_AC以及感测电压-V_S在输出端OUT生成切换信号V_G。 

图2是现有的PFC转换器的切换控制器100a的电路示意图。切换控制器100a包括电流命令电路(current-command circuit)、切换控制电路、可编程反馈电路(programmable feedback circuit)、轻载检测器(light-load detector)300以及过电压比较器(over-voltage comparator)310。电流命令电路包括平方电路(square circuit)305、乘除器(multiplier-divider)320、电阻器330、加法器340以及电流回路误差放大器(current-loop error amplifier)350。平方电路305的输入端连接至线电压端RMS，用以接收有效线电压V_RMS。乘除器320包括连接至线电流端IAC的第一乘法器输入端，用以接收线参考电流I_AC；第二乘法器输入端，用以接收电压回路误差信号V_EA；以及连接至平方电路305的输出端的除法器输入端，用以接收平方的有效线电压V_RMS²。 

乘除器320生成电流命令信号I_CMD，如下列方程式(1)表示：