[发明专利]功率因数校正电路和包括该功率因数校正电路的电源

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月11日提交至韩国知识产权局的申请号为10-2012-0143966的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及功率因数校正电路以及包括该功率因数校正电路的电源。

背景技术

当前，根据能源效率政策，许多国家的政府倡导有效使用能源，尤其是广泛倡导有效利用电子产品和家用电器的能源。

在根据政府的倡导有效使用能源时，在给电子产品、家用电器等提供功率的电源设备中大量使用有效利用能源的校正电路。

功率因数校正电路是校正电路的示例。功率因数校正电路为切换输入功率（power，电力）以通过将功率有效地转移到后级的方式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。

但是，当该功率因数校正电路进行切换操作从而调整输入功率的相位差时，可能会产生峰值电压，使得可能会损坏开关元件并且发生切换损耗。

下面的相关技术文件（专利文件1）涉及使用缓冲电路单元的电感器中累积的能量改进功率因数的功率因数改进电路，但是并没有公开减小切换过程中产生的尖峰电压的技术要点。

[相关技术文件]

（专利文件1）美国专利公开第2011/0199066号

发明内容

本发明的一个方面提供了一种功率因数校正电路，其能减小在向切换输入功率的主开关提供零伏导通条件的缓冲开关断开时产生的峰值电压，以及还提供了一种包括该功率因数校正电路的电源。

根据本发明的一方面，提供了一种功率因数校正电路，包括：主开关，调整输入功率的电流和电压之间的相位差；主电感器，根据主开关的切换，存储或释放功率；缓冲电路单元，包括给主开关导通前存在的多余功率形成传输通道的缓冲开关和调整施加给缓冲开关的电流量的缓冲电感器；以及减小电路单元，通过改变缓冲电感器的电感来减小施加在缓冲开关上的过剩功率。

减小电路单元可包括：与缓冲电感器电感耦合的辅助电感器；向辅助电感器提供功率的直流（DC）电源；调整通过DC电源提供给辅助电感器的电流量的可变电阻器；以及提供或阻断从DC电源提供的功率的辅助开关。

缓冲开关可导通预设的第一时间，主开关可在从缓冲开关导通时起经过预设的第一延迟时间后导通。

第一时间可以比第一延迟时间长。

缓冲开关可导通预设的第一时间，辅助开关可在从缓冲开关导通时起经过预设的第二延迟时间后导通，并且维持在导通状态达预设的第二时间。

第二时间和第二延迟时间的总和可以比第一时间长。

功率因数校正电路还可包括防止主开关的逆向电流的逆向电流防止二极管。

功率因数校正电路还可包括根据主开关的切换为从主电感器释放的功率提供传输通道的二极管。

功率因数校正电路还可包括稳定从二极管传输的功率的电容器。

功率因数校正电路还可包括提供控制主开关、缓冲开关和辅助开关切换操作的切换控制信号的控制器。

输入功率可以是整流功率。

主开关、缓冲开关和辅助开关可包括绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOS-FET）和双极结型晶体管（BJT）中的至少一种。

根据本发明的另一方面，提供了一种电源，包括：功率因数校正电路，其包括调整输入功率的电流和电压之间的相位差的主开关、根据主开关的切换操作存储或释放功率的主电感器、包括为主开关导通前存在的多余功率形成传输通道的缓冲开关和调整施加给缓冲开关的电流量的缓冲电感器的缓冲电路单元、以及通过改变缓冲电感器的电感来减小施加在缓冲开关上的过剩功率的减小电路单元；功率转换单元，切换来自功率因数校正电路的功率以将功率转换成具有预设电平的功率；以及切换控制单元，控制由功率转换单元执行的功率的切换。

减小电路单元可包括：与缓冲电感器电感耦合的辅助电感器；向辅助电感器提供功率的直流（DC）电源；调整通过DC电源提供给辅助电感器的电流量的可变电阻器；以及提供或阻断从DC电源提供的功率的辅助开关。

缓冲开关可导通预设的第一时间，并且主开关可在从缓冲开关导通时起经过预设的第一延迟时间后导通。

第一时间可以比第一延迟时间长。

缓冲开关可导通预设的第一时间，辅助开关可在缓冲开关导通时起经过预设的第二延迟时间后导通，并且维持在导通状态达预设的第二时间。

第二时间和第二延迟时间的总和可以比第一时间长。