[发明专利]提高功率因数校正电路中的效率的方法和装置

权利要求书

1.一种在功率因数校正变换器中使用的控制器，包括：

第一积分器，所述第一积分器被耦合用于对所述功率因数校正变换器 的输入电流进行积分并且用于输出第一信号以结束功率变换器的功率开关 的导通时间；

第二积分器，所述第二积分器被耦合用于对所述功率因数校正变换器 的输入电压和输出电压之间的差进行积分并且用于输出第二信号以结束所 述功率开关的关断时间；

驱动器电路，所述驱动器电路被耦合用于响应于所述第一信号和第二 信号来改变所述功率开关的开关频率并且用于输出第三信号以对所述功率 开关进行开关，从而将所述输入电流控制为与所述输入电压实质上成比 例；以及

频率调节电路，所述频率调节电路被耦合用于接收表示所述功率因数 校正变换器的输出处的负载的误差电压信号，其中，所述频率调节电路还 被耦合用于输出经过调节的误差信号，以响应于所述误差电压信号来调节 所述功率开关的关断时间的结束。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述驱动器电路对所述功率 因数校正变换器的输出处的输出电压进行调整。

3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述功率开关包括金属氧化 物半导体场效应晶体管。

4.根据权利要求1所述的控制器，还包括比较器，所述比较器被耦合 用于对表示所述功率因数校正变换器的输出的反馈信号与参考电压进行比 较，并且被耦合用于输出所述误差电压信号。

5.根据任一前述权利要求的控制器，其中，所述控制器通过改变所述 功率变换器中的功率开关的导通时间和关断时间二者来将输入电流波形控 制为跟随输入电压波形的形状。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中：

输入电流被控制为在每半个线周期中与所述输入电压成正比；并且

当所述输入电流在多个半个线周期中被平均化时，所述输入电流不再 与所述输入电压成比例。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中，控制技术通过 为所述关断时间设定恒定的伏特-秒来强迫所述功率开关的所述导通时间与 经过整流的时变输入电压成反比。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，还包括：

电流源，所述电流源输出成比例电流，所述成比例电流表示感测的输 入电流乘以用于信号处理的比例因子；

电容器，所述电容器被耦合在晶体管的两端；

其中，在操作中，当所述晶体管关断时，所述成比例电流对所述电容 器充电，当所述晶体管导通时，所述电容器经由公共回波而放电。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中，所述误差电压 信号是表示在若干线周期中的输出电压的平均大小的平均化的值。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中：

所述控制器是升压控制器；并且

平均开关频率在所述升压控制器的全部负载范围中被调节。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中，所述误差电 压信号经由COMP端被输出到增益设定滤波器，所述增益设定滤波器对误 差电压信号的响应时间进行调节。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中，所述第一积 分器包括第一电容器，所述第一电容器被耦合用于当所述功率开关导通时 被以成比例电流充电，其中该成比例电流表示乘以了比例因子的感测的输 入电流。

13.根据权利要求12所述的控制器，还包括第一比较器，所述第一比 较器被耦合用于对所述第一电容器上的电压和所述误差电压信号进行比较 并且用于生成所述第一信号。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其中，所述第二积 分器包括第二电容器，所述第二电容器被耦合用于当所述功率开关关断时 被以成比例电流和参考电流之间的差充电，其中该成比例电流等于表示所 述功率因素校正变换器的即时输入电压乘以了比例因子的电流。