[发明专利]电子器件和半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

包括说明书、说明书附图和说明书摘要，于2010年3月31日提交的第2010-80225号日本专利申请的公开内容通过整体引用结合于此。

技术领域

本发明涉及电子器件和用于该电子器件的半导体器件的特性改进并且更具体地涉及一种提高功率源电路效率的方法。

背景技术

目前，节能变成一个重要问题。

功率源制造商不遗余力地实现根据比如能源之星(EnergyStar)4.0和80+这样的标准按照特别轻的负载(最大负载的20％)规定的效率。

在需要75W或者更高AD-DC功率源的器件的功率源的第一级，用于使商用功率源中流动的电流接近正弦波的功率因子校正(PFC)是抑制谐波电流所必需的。

大致有两种PFC方法。方法之一是在器件的输入线中插入电感器以平滑电流的无源滤波方法。另一方法是通过使用专用PFC控制器和分立器件来控制电流的有源滤波方法。近年来，可以用来实现小型化和减少重量的有源滤波方法是主流。

作为有源滤波方法，实际地使用根据功率消耗的各种方法，比如电流连续模式和电流临界模式，并且专用控制器由制造商提供。

也需要PFC功率源实现更高效率。图1是示出了本发明的发明人考察的有源滤波方法的PFC功率源的配置的电路图。

在图1的PFC功率源中，PFC控制器1002基于电压信息VFB和电流信息ICS来控制开关1001的占空比以将输出电压Vout维持于恒定电压。此外，PFC控制器1002使电流信息ICS中的电流类似于AC输入并且进行使流动电流接近正弦波的控制。半导体开关如MOSFET或者IGBT用作开关1001。

作为与电路例子有关的文献，有公开号为2009-219329的日本待审专利申请。

发明内容

在图1的电路中，MOSFET或者IGBT用作开关1001。

由于IGBT的关断缓慢，所以在关断开关时开关中的损耗大。然而导通损耗小，从而在重负载时的效率优良。

另一方面，MOSFET的关断比IGBT的关断快得多，并且在关断时的损耗小。恰好相反，导通损耗大，从而MOSFET并不适合于重负载，但是在轻负载时的效率优良。

当在宽范围的负载的情况下增加效率时，在使用MOSFET和IGBT开关之一的情况下该效率增加受到限制。

本发明的目的在于改进电子器件的特性。具体而言，本发明的目的在于提供一种通过根据有源滤波方法的PFC功率源的输出功率控制PFC功率源中的开关电路而在PFC功率源中在宽负载区域中提高效率的方法。

本发明的上述和其它目的及新颖特征将根据说明书的描述和附图变得清楚。

在本申请中公开的发明中的有代表性的发明的概况将简述如下。

在根据本发明的一个有代表性的实施例的一种功率源电路(电子器件)中，AC全波整流器电路、平滑电感器和整流二极管串联耦合，并且平滑电容器接地于整流二极管与输出端子之间，并且用于控制平滑电感器的第一开关和第二开关并联接地。

功率源电路还可以包括用于对输出端子的电压进行分压的分压电路，并且控制电路可以通过使用分压电路的输出来控制第一开关和第二开关。

在功率源电路中，控制电路内部可以具有阈值电压、对阈值电压与分压电路的输出进行比较并且切换第一开关和第二开关。

在功率源电路中，当分压电路的输出小于阈值电压时可以仅操作第一开关，并且当分压电路的输出大于阈值电压时可以操作第一开关和第二开关。

在功率源电路中，当分压电路的输出小于阈值电压时可以仅操作第一开关，并且当分压电路的输出大于阈值电压时可以仅操作第二开关。

在根据本发明的一个有代表性的实施例的另一功率源电路中，AC全波整流器电路、平滑电感器和整流二极管串联耦合，并且平滑电容器接地于整流二极管与输出端子之间，并且用于控制平滑电感器的第一开关和第二开关并联接地。还在输出端子与二极管之间提供测量电阻器。控制电路通过使用在测量电阻器的两端的电势差来控制第一开关和第二开关。

在功率源电路中，控制电路可以内部具有阈值电压、对阈值电压与在测量电阻器的两端之间的电势差进行比较并且切换第一开关和第二开关。

在功率源电路中，当在测量电阻器的两端之间的电势差小于阈值电压时可以仅操作第一开关，并且当在测量电阻器的两端之间的电势差大于阈值电压时可以操作第一开关和第二开关。