[发明专利]多模式功率因数校正器的实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种多模式功率因数校正器的实现方法及装置。

背景技术

目前，由于开关电源产品的普及化以及环境保护的需求，为了提高电源的利用效率，在开关电源产品上都被要求加装功率因数校正器(PFC，Power Factor Corrector)，由于能源的日趋短缺，对开关电源产品的转换效率要求越来越高，所以对于PFC这一级的转换效率要求也越来越高。这里，所说的PFC转换效率指的是在满载时候的效率，而对于一定负载范围内的效率也都有明确的要求，从满载至满载的20％范围内，都要求PFC的转换效率达到一定的要求。

现有技术中常见的PFC为临界模式PFC(Critical mode PFC，CRM PFC)和连续导通模式PFC(Continue Conduction Mode PFC，CCM PFC)；其中，CRM PFC在工作时，随着输入电压以及输出负载的变动，开关驱动信号也会随之变化，从而改变了频率和责任周期，这样当负载越来越大时，输入的电感电流也会变大，开关驱动信号的频率就会越来越低，这样CRM PFC的输出功率如果过大，那么输入电流就会过高，EMI电磁干扰的问题就会很严重。该CRM PFC具有控制简单、效率高的优点，但不适合应用大功率场合，而且电流纹波大，电磁干扰问题也较大。

CCM PFC是以固定频率的方式操作，其工作频率由集成电路外部元器件来设定，不会由于输入电压及输入负载的变动而改变，因此相对于CRM PFC在零电压切换的特性，CCMPFC的效率相对较低，但是适合于大功率输出的场合。

由上述现有技术的方案可知，现有的两种PFC工作模式都受限其控制方式的限制，因此适用于不同的功率与效率，现有技术中缺乏一种即满足高效率又满足大功率的PFC工作模式。

发明内容

本发明实施例提供了一种多模式功率因数校正器的实现方法及装置，通过简单合理的设计，在不影响原控制方法稳定性的基础上，结合了临界模式和连续导通模式的优点，在不同负载情况下都能保持高效率的特点，同时也可以进行大功率的输出，满足了开关电源产品的需求。

本发明实施例提供了一种多模式功率因数校正器的实现方法，所述方法包括：

通过零电流检测信号来控制多模式功率因数校正器PFC的开关切换频率；

当负载低于预先设定值时，所述多模式PFC工作在临界模式；

随着所述负载的增加，由所述零电流检测信号控制的开关切换频率越来越低，当所述开关切换频率降低至连续导通模式下PFC所设定的频率时，所述开关切换频率不再改变，该多模式PFC工作在连续导通模式。

本发明实施例还提供了一种多模式功率因数校正器的实现装置，所述装置包括一个在连续导通模式下工作的功率因数校正器PFC电路，在所述PFC电路中增加设置有零电流检测器；

通过所述零电流检测器的零电流检测信号来控制多模式功率因数校正器PFC的开关切换频率；其中，当负载低于预先设定值时，所述多模式PFC工作在临界模式；随着所述负载的增加，由所述零电流检测信号控制的开关切换频率越来越低，当所述开关切换频率降低至连续导通模式下PFC所设定的频率时，所述开关切换频率不再改变，该多模式PFC工作在连续导通模式。

由上述所提供的技术方案可以看出，所述方法是通过零电流检测信号来控制多模式功率因数校正器PFC的开关切换频率；当负载低于预先设定值时，所述多模式PFC工作在临界模式；随着所述负载的增加，由所述零电流检测信号控制的开关切换频率越来越低，当所述开关切换频率降低至连续导通模式下PFC所设定的频率时，所述开关切换频率不再改变，该多模式PFC工作在连续导通模式。通过上述简单合理的设计，在不影响原控制方法稳定性的基础上，结合了临界模式和连续导通模式的优点，在不同负载情况下都能保持高效率的特点，同时也可以进行大功率的输出，满足了开关电源产品的需求。

附图说明

图1为本发明实施例所提供多模式功率因数校正器实现方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所举具体实例的多模式PFC工作在CRM状态的时序图；

图3为本发明实施例所举具体实例的多模式PFC工作在CCM状态的时序图；

图4为本发明实施例所提供多模式功率因数校正器实现装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所举具体例子的结构示意图。

具体实施方式