[实用新型]具功因修正的电源转换装置

说明书

技术领域

本创作为一种具功因修正的电源转换装置，尤指一种高功率因子的电源转换装置。

背景技术

功因修正(Power Factor Correction；PFC)其主要作用是让电器产品的输入电压与输入电流的相位达到相同，且使电器产品的负载近似于电阻性负载，以达到供电的高功率因子。

参考图1，图1为传统具有功因修正器的直流电源供应器架构示意图。如图1所示，直流电源供应器1包含有一EMI滤波电路11、一整流电路13、一功因修正器10及一电压转换器12。整流电路13经由EMI滤波电路11接收一输入市电AC，以及将输入市电AC转换成一直流电压DC，并且将直流电压DC送至功因修正器10。

功因修正器10包括一功率级101与一控制级102，在功率级101部分，目前有以下几种常见的拓朴结构：升压型、降压型与返驰式架构等。在这几种架构中，由于升压型可以用单级电路达成高功因与较低谐波的效果，因此最常被应用于功因修正器10中。在控制级102部分，则多半利用一PFC控制器1020取得功率极101的输出电压、输入电流、输入电压等讯号来决定驱动一功率开关Q3。通过高频切换功率开关Q3来强迫输入电流的相位追随输入市电AC，而达成高功率因子的目的。

另外，电压转换器12也包括了一功率级121与一控制级122，在功率级121部分有以下常见的结构：升压型、降压型与返驰式架构等。在控制级122部分，则多半利用一PWM控制器1220透过一回授电路1222取得功率级121的输出电压Vo与输出电流Io等讯号来决定驱动一功率开关Q1。通过高频切换功率开关Q1来达到稳定输出电压Vo与输出电流Io的目的。

直流电源供应器1使用两级方式转换，以求得高功率因子以及稳定的输出电压与电流。然而，此种直流电源供应器1需要两组的控制级与两组功率级，其电路结构相当复杂，相对成本也较高。

发明内容

本创作的实施例提供一种具功因修正的电源转换装置，本实施例的电源转换装置通过电路结构上的改良与单级控制方式，达成高功率因子与稳定输出的特点。

本实施例的具功因修正的电源转换装置系将一输入电压转换成输出电压，该转换装置包括：电感性组件、单向导通组件、开关、储能组件、电容性组件及输出电路。电感性组件接收输入电压。单向导通组件串联电感性组件与开关。储能组件串联该开关与电容性组件，电容性组件具有一辅助电压。输出电路耦接于储能组件，用以输出该输出电压。

本实施例的具功因修正的电源转换装置简化了传统电源供应器复杂的电路架构，并且采用单级控制的方式，提供高达0.98以上的功率因子值与稳定的输出。同时，本实施例的具功因修正的电源转换装置使用单一电感性组件，以降低电源的电磁干扰(EMI)，同时，也克服了传统电源供应器在功因修正(PFC)、电磁干扰(EMI)与输出稳定性无法兼顾的问题。

附图说明

图1为传统具有功因修正器的直流电源供应器架构示意图；

图2为本创作第一实施例的具功因修正的电源转换装置；

图3A至图3F为本创作第一实施例的操作波形示意图；

图4为本创作第一实施例的定频式功因校正波形示意图；

图5为本创作第一实施例的变频式功因校正波形示意图；

图6为本第一实施例的第一应用电路示意图；

图7为本第一实施例的第二应用电路示意图；

图8为本第一实施例的第三应用电路示意图；

图9为本创作第二实施例的具功因修正的电源转换装置；

图10为本创作第二实施例的操作波形示意图；及

图11为本第二实施例的应用电路示意图。

符号说明

直流电源供应器1                功因修正器10

EMI滤波电路11                  电压转换器12

整流电路13                     输入市电AC

直流电压DC                     功率级101、121

控制级102、122                PFC控制器1020

功率开关Q1、Q3                PWM控制器1220

回授电路1222                  具功因修正的电源转换装置2、2’

储能组件20、20’              输出电路22、22’

控制器23                      回授电路24