[发明专利]功率因数校正电路及包括该电路的电源装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年10月31日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请第10-2012-0121981号的优先权，其公开通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及交错式功率因数校正电路和包括该电路的电源装置。

背景技术

最近，很多国家的政府已经根据能效政策建议有效利用能源，具体地，普遍建议在电子产品和家用电器中实施有效的能源利用。

在根据政府建议的有效利用能源中，用于执行有效能源利用的校正电路主要用于为电子产品、家用电器等提供电力的电源装置。

功率因数校正电路是校正电路的示例。该功率因数校正电路是以功率被有效地传输到后级的方式，对输入功率进行转换，以调整输入功率的电流和电压之间的相位差（功率因数）的电路。

在功率因数校正电路中，一般使用升压式功率因数校正电路，但是由于相对低的效率、高的内部电流、电压波纹、电磁干扰（EMI）噪声等，它很难用于中等或大容量的电源装置。为了努力解决升压式功率因数校正电路的这个缺陷，应经提出在交错式升压式功率因数校正（PFC）电路中并联传统的升压式PFC电路。在交错式PFC电路中，全部输出电源在开关期间一致性地工作在各个具有时间差的按升压式PFC电路中，由此，减小了输入电流中的波纹和输出电压中的波纹。因此，能够减小输入EMI滤波器的尺寸。然而，该交错式升压式PFC还开关输入功率，从而引发了开关损耗。

相关技术文献的专利文献1涉及交错式PFC电路，并且公开了通过控制交错连接的第一和第二晶体管中的第二输出晶体管的工作来扩展输入功率的范围，以校正输入功率的功率因数，但是它并没有公开开关损耗的减小。

[相关技术文件]

（专利文献1）美国专利公开第2011/0199066号。

发明内容

本发明的一方面提供了一种功率因数校正电路，其能够在执行用于功率因数校正的开关之前通过将过剩功率传导至地而减少在用于功率因数校正的开关期间所产生的开关损耗，并且消除在将过剩功率传导至地时产生的峰值电压，还提供了一种包括该电路的电源装置。

根据本发明的另一方面，提供一种功率因数校正电路，包括：主开关单元，包括：第一主开关和第二主开关，相互之间以180度相位差执行开关操作，以提高输入功率的功率因数；辅助开关单元，包括：第一辅助开关和第二辅助开关，在第一主开关和第二主开关打开之前分别为存在的过剩功率形成传输路径；电感单元，位于施加输入功率的输入功率端和主开关单元之间，并根据主开关单元的开关操作储电或放电；以及辅助电感，调整在辅助开关单元执行开关操作时辅助开关单元内流动的电流量。

第一辅助开关可以执行在第一主开关打开之前打开并且在第一主开关关闭之前关闭的第一开关操作，并且第二辅助开关可以执行在第二主开关打开之前打开并在第二主开关关闭之前关闭的第二开关操作。

第一开关操作和第二开关操作可以具有相等的打开时间间隔。

该功率因数校正电路可以进一步包括：第一反向电流防止二极管和第二反向电流防止二极管，分别防止第一主开关和第二主开关中的反向电流。

在第二开关操作结束的情况下，第一辅助开关可以执行开关操作以为施加到第二辅助开关的过多功率形成传输路径，并且在第一开关操作结束的情况下，第二辅助开关可以执行开关操作以为施加到第一辅助开关的过多功率形成传输路径。

第一辅助开关可以在第二开关操作结束的时刻执行开关操作，并且第二辅助开关可以在第一开关操作结束的时刻执行开关操作。

第一辅助开关可以在第二开关操作结束的时刻被打开与第二开关操作的打开时间间隔相等的时间间隔，并且第二辅助开关可以在第一开关操作结束的时刻被打开与第一开关操作的打开时间间隔相等的时间间隔。

该功率因数校正电路可以进一步包括：二极管单元，根据主开关单元的开关操作，为从电感单元释放的功率提供传输路径。

电感单元包括：第一电感，连接在输入功率端和第一主开关之间；以及第二电感，连接在输入功率端和第二主开关之间。

二极管单元可以包括：第一二极管，根据第一主开关的开关操作，为从第一电感释放的功率提供传输路径；以及第二二极管，根据第二主开关的开关操作，为从第二电感释放的功率提供传输路径。

该功率因数校正电路可以进一步包括：电容器，稳定从二极管单元传输至此的功率。

该功率因数校正电路可以进一步包括：控制器，提供开关控制信号，用于控制主开关单元和辅助开关单元的开关操作。

输入功率可以是整流功率。