[发明专利]功率因子修正电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种功率因子修正电路，其尤指一种具有临界模式的功率因子修正电路。

背景技术

随着科技的进步与经济的发展，人类对切换式功率转换器的需求与日俱增。近年来，由于电力电子技术的大幅进步，大部分的电子器材日益趋向轻薄短小化的方向发展，其内部的功率转换器亦需朝向轻薄短小的趋势设计，因此，具有体积小、重量轻、效率高等优点的切换式电源转换器便逐渐取代传统线性式转换器，成为功率转换器的主流。切换式转换器除了短小轻薄等优点之外，更进一步提升了转换器效率及质量。

请参阅图1，为现有技术的功率因子修正电路的电路图。如图所示，功率转换器1’的整流电路10’为桥式整流电路，用以整流功率转换器1’的输入交流讯号为单方向的电流，即将输入交流讯号整流为直流讯号，功率转换器1’的一开关20’为电流开关，用来调整功率转换器1’的输入的电流，使其输入的平均电流正比于输入电压，达到提高功率因子的目的。而功率转换器1’的变压器12’的功能有二个，第一个功能是当作电感使用，让开关20’不导通时，继续有电流流入负载。第二个功能是当作电流侦测器，用来提供一零电流侦测器25’(Zero Current Detector，ZCD)的电流讯号。电感电流I_L的波形与开关讯号的波形间的关系如图2所示，通常在功率转换器1’稳定操作后，开关讯号打开时间(open time)会固定(如图2所述的符号t_on)。由图2可知，输入电压较大时，开关20’打开时间之间的间距越大，峰值电流也越大，因此，平均电流也越大，以达成功率因子修正的效果。

请一并参阅图3，为图1的功率因子修正电路的波形图。如图所示，功率因子修正电路的一误差放大器30’会将功率转换器1’的误差输出并使其稳定(取其低频部分)，即为图3中的Err(t)。另一方面，当开关20’截止(即一正反器40’的输出端Q的输出讯号为低准位)时，电感电流I_L会慢慢减少，当电感电流I_L为零时，零电流侦测器25’的输出讯号为高准位，使得正反器40’的输出端Q的输出讯号为高准位，而使开关20’导通。因此电感电流I_L会再度变大。另一方面，因为电流源11开始对电容35’进行充电，而使比较器36’的正输入端所接收的一锯齿波讯号S(t)也会开始线性变大。当此讯号与Err(t)相同时，比较器36’的输出讯号为高准位，而把正反器40’的输出讯号重置为低准位，于是截止开关20’。如此周而复始的循环，以完成功率因子的修正。

由于上述的功率因子修正电路为模拟式功率因子修正电路，而模拟式功率因子修正电路并无法数字化，且模拟式功率因子修正电路所包含的误差放大器、三角波产生器皆使用模拟的作法，这种作法会随着制程的飘移产生较大的误差，而有稳定性的问题。

因此，如何针对上述问题而提出一种新颖功率因子修正电路，其数字化功率因子修正电路，以可减少电路复杂度与增加系统的稳定性，使可解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种功率因子修正电路，其可有效数字化功率因子修正电路，以减少电路的复杂度。

本发明的目的之一，在于提供一种功率因子修正电路，其藉由一模拟数字转换电路、一回授电路与一计数电路，以达到数字化功率因子修正电路，进而增加系统的稳定性。

为了达到上述的目的，本发明是一种功率因子修正电路，其耦接一功率转换器，用以调整该功率转换器的一功率因子，该功率因子修正电路包含：

一模拟数字转换电路，耦接该功率转换器的一输出端，并转换该功率转换器的一输出讯号为一数字讯号；

一回授电路，耦接该模拟数字转换电路，并依据该数字讯号，产生一计时讯号；以及

一计数电路，耦接该回授电路与该功率转换器的一输入端，并依据一触发讯号与该计时讯号，而产生一切换讯号，用以切换该功率转换器的一开关。

本发明中，其中该计数电路接收该触发讯号而开始计时，并依据该计时讯号产生该切换讯号，而该计时讯号决定该开关的一打开时间。

本发明中，其中该回授电路包含：

一运算单元，耦接该模拟数字转换电路，并依据该数字讯号与一参考讯号，而产生该计时讯号。

本发明中，其中该回授电路更包含：

一滤波器，耦接该运算单元，并过滤该功率转换器的该输出讯号，且传送过滤后的该输出讯号至该计数电路。

本发明中，其更包含：

一侦测电路，耦接该功率转换器的该输入端与该计数电路，并侦测该功率转换器的一电感电流，而产生该触发讯号，且将该触发讯号传送至该计数电路。