[发明专利]功率因数校正电路及其驱动方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年4月27日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2009-0036735的优先权和利益，其全部内容在此通过引用并入本文。

本发明的背景

(a)技术领域

本发明涉及一种功率因数校正电路及其驱动方法。

(b)背景技术

功率因数表示功率传输的效力。在功率传输中，实际传输的功率叫做实功率。功率因数表示为实功率除以视在功率，视在功率是功率的电压和电流实数值的乘积。本例中，当电压和电流为正弦波时，功率因数随着电压与电流间的相位差而变化。当相位差减小时，功率因数提高。因此，通常为了改善功率因数而进行的功率因数补偿的方式是将输入电流的波形修正为正弦波，并缩小电压和电流间的相位差。

常规的功率因数校正电路对输入的交流(AC)电源进行全波整流，以产生输入电压，并控制电感电流，使其相位和频率与输入电压相近。功率因数校正电路的输入电流是通过采用预定低通滤波器去除电感电流中的射频分量而生成的一个值。

图11示出一种功率因数校正电路的电感电流。如图11所示，该电感电流呈锯齿形，且其峰值具有如虚线所示的正弦波形。如图11所示，对该电感电流滤波可生成如图中的粗实线所示的光滑输入电流。

该功率因数校正电路通过控制与电感相连的一个开关的切换操作来控制电感电流。因为输入电流是根据电感电流来确定的，该功率因数校正电路通过控制所述切换操作来控制输入电流。根据一种驱动该功率因数校正电路的方法，可能不需要有关输入电压的信息。具体而言，一种临界导通模式功率因数校正电路(PFC)产生图11所示的电感电流和输入电流。所述临界导通模式功率因数校正电路采用流向所述开关的输出电压和电流来控制所述开关的切换操作。因此，无需另外的输入电压信息。

一般来说，控制所述功率因数校正电路的控制电路实现为一个芯片，现有的控制电路芯片包括一个附加的管脚用于接收所述输入电压。现有的控制电路芯片采用电阻来检测输入电压，但是电阻会消耗功率。

该背景技术部分中披露的上述信息只是为了加强对本发明背景的理解，因此，其中可能包含不是来自在本国为本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

本发明旨在提供一种不需要关于输入电压的信息的功率因数校正电路，及驱动该功率因数校正电路的方法。

具体地，本发明旨在提供一种用于估算输入电压而无需附加的管脚并降低功率消耗的功率因数校正电路，及其驱动方法。

本发明的一个示范实施例提供一种功率因数校正电路，包括：电感，用于接收输入电压和提供输出功率；功率开关，用于控制流向所述电感的输入电流，该功率开关与所述电感连接；以及一功率因数校正控制器，用于接收关于输出功率的输出电压的信息和关于电感电压的信息，以控制所述功率开关的切换操作，并根据所述功率开关的占空比估算输入电压。

所述功率因数校正控制器包括输入电压信息发生器，用于生成根据占空比而增大/减小的检示信号，并根据所述检示信号的电压范围生成输入电压信息，指示关于输入电压的信息。

所述输入电压信息发生器包括：放电开关，用于根据对应于所述占空比的信号执行切换操作；充电开关，用于根据对应于所述占空比的信号的反相信号执行切换操作；电容，用于产生所述检示信号，所述电容具有连接到所述放电开关和所述充电开关的一个节点的第一端；以及输入电压信息发生器，用于根据所述检示信号的电压范围生成所述输入电压信息。

所述对应于占空比的信号控制所述功率开关的切换操作。

当所述检示信号的电压范围接近地电压时，所述输入电压信息发生器生成一种用于指示所述输入电压低的输入电压信息，且当发生一段时间，在该段时间内所述检示信号达到最大检示电压时，其生成一种用于指示所述输入电压高的输入电压信息。

所述功率因数校正控制器还包括：误差放大器，用于通过放大对应于输出电压的差分电压与至少两个误差参考电压中根据输入电压产生的一个误差参考电压之间的差值来生成误差放大信号；斜坡信号发生器，用于产生斜率对应于输入电压的斜坡信号；和脉宽调制(PWM)控制器，用于根据所述斜坡信号与所述误差放大信号之间的比较结果切断所述功率开关，并根据关于电感电压的信息判断是否接通所述功率开关。