[发明专利]一种高功率因数开关电源及其控制器和控制方法

权利要求书

1.一种高功率因数开关电源，其特征在于，所述开关电源包括：

整流器件；

变压器，所述变压器包括：原边绕组、副边绕组以及辅助边绕阻；

输入电容，所述输入电容的第一极板与所述整流器件的输出端和所述原边绕组的输入端连接；

第一功率开关，所述第一功率开关耦合在所述输入电容的第二极板和原边地之间；

控制电路，所述控制电路与所述第一功率开关以及输入交流电源耦合；所述控制电路根据输入交流电的相位值和/或幅度值控制所述第一功率开关，在输入交流电的零点及其周边位置，使所述输入电容对所述原边绕组放电；在所述输入交流电的极点及其周边位置，处于充电状态，不对所述原边绕组放电；

其中，所述控制电路通过所述开关电源的主功率开关管与所述原边绕组的输出端连接，用于控制副边绕组端输出信号的稳定。

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述第一功率开关包括：

二极管，所述二极管的阴极连接原边地，其阳极连接所述输入电容的第二极板；

MOS晶体管，所述MOS晶体管的源极连接原边地，其漏极连接所述输入电容的第二极板，当所述MOS晶体管的栅极与源极之间的电压小于其开关阈值电压时所述输入电容可通过所述MOS晶体管对所述原边绕组放电；当栅极与源极电压大于其阈值电压时所述输入电容通过所述二极管充电，不对所述原边绕组放电。

3.根据权利1要求所述的开关电源，其特征在于，所述第一功率开关包括：

二极管，所述二极管的阴极连接原边地，其阳极连接所述输入电容的第二极板；

PNP晶体管，所述PNP晶体管的发射极连接原边地，其集电极连接所述输入电容的第二极板，当所述PNP晶体管的集电极与基极之间的电压小于其开关阈值电压时所述输入电容可通过所述PNP晶体管对所述原边绕组放电；当集电极与基极之间的电压大于其阈值电压时所述输入电容通过所述二极管充电，不对所述原边绕组放电。

4.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源通过电阻检测网络采集所述输入交流电的相位值和/或幅度值；

其中，所述电阻检测网络包括：第一检测电阻、第二检测电阻和第三检测电阻；所述第一检测电阻的输入端和第二检测电阻的输入端分别连接输入交流电的两极；所述第一检测电阻的输出端和第二检测电阻的输出端的公共结点与所述控制电路连接，且所述公共结点通过第三检测电阻与原边地连接。

5.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源的主功率开关管为双极性高压晶体管或高压金属-氧化物-半导体场效应管，其与所述控制电路进行分离封装。

6.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源的主功率开关管为双极性高压晶体管或高压金属-氧化物-半导体场效应管，其与所述控制电路进行同一封装。

7.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述控制电路包括：

第一功率开关控制模块，所述第一功率开关控制模块用于控制第一功率开关的导通与截止；

主功率开关控制模块，所述主功率开关控制模块用于控制所述开关电源的主功率开关的导通与截止。

8.根据权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述第一功率开关控制模块包括：

相位/幅度检测单元，所述相位/幅度检测单元根据输入交流电的相位值和/或幅度值产生第一控制信号；

负压检测单元，负压检测单元根据输入电容第二极板的电压产生第二控制信号；

第一功率开关导通截止控制单元，所述第一功率开关导通截止控制单元根据所述第一控制信号和第二控制信号产生第一功率开关驱动信号；

第一功率开关驱动单元，所述第一功率开关驱动单元根据所述第一功率开关驱动信号控制第一功率开关的导通或截止。