[发明专利]功率因数校正装置、电源及电机驱动器

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2012年12月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0140171号的优先权，其内容结合于此作为参考。

技术领域

本申请涉及应用了耦接线圈（coupled inductor）的功率因数校正装置、电源以及电机驱动器。

背景技术

近来，世界各国政府极力主张符合能量效率政策的能量的有效使用，具体地，广泛推荐在电子产品或家用电器中的能量的有效使用。

为了根据这种推荐有效地使用能量，在向电子产品和家用电器供电的电源中使用用于能量的有效使用的补救电路（remedial circuit）。

补救电路的一个实例是功率因数校正电路，其切换输入功率以调节输入功率的电流与电压之间的相位差（功率因数），从而将功率有效传递至后级。

然而，功率因数校正电路还可能具有的问题在于当切换输入功率时会产生峰值电压（spike voltage）。

同时，在电子产品和家用电器中频繁地使用电机以执行预先设定的操作，为了驱动电机，必须提供适量的功率。这里，用于改善能量效率的功率因数校正电路被应用于用于供电的电源，以从而切换输入功率并且调节输入功率的电流和电压之间的相位差。然而，在这种情况下，当切换输入功率时也会产生峰值电压。

下面的现有技术文件涉及利用缓冲功率（snubber power）以通过利用在缓冲器电路单元的电感器中累积的能量来改善功率因数的功率因数校正电路，但未公开降低当执行切换时产生的峰值电压的方法。

[现有技术]

韩国专利公开第1999-0058753号

发明内容

本发明的一个方面提供了功率因数校正装置、电源以及电机驱动器，在所述功率因数校正装置中，在缓冲器开关被断开时可提供用于流经缓冲器电感器的电流的电流路径。

本发明的另一方面提供了功率因数校正装置、电源以及电机驱动器，在所述功率因数校正装置中，可降低在缓冲器开关被断开时出现的高峰值电压。

本发明的又一方面提供了其中可降低电磁干扰（EMI）噪声水平的功率因数校正装置、电源以及电机驱动器。

根据本发明的一个方面，提供了一种功率因数校正装置，包括：第一开关，切换输入功率以调节输入功率的电流与电压之间的相位差；第二开关，在第一开关被切换成导通之前被切换成导通，以形成由于在第一开关中的残余功率的传输路径；第一电感器，根据第一开关的切换来充入和放出能量；以及第二电感器，根据第二开关的切换来调节流经第二开关的电流量，其中，第一电感器和第二电感器感应地耦合。

第一电感器和第二电感器可以以不同的模式感应地耦合。

功率因数校正装置可进一步包括由第一电感器和第二电感器共享的磁芯。

磁芯可包括铁芯或铁氧体芯中的至少一个。

功率因数校正装置可进一步包括：二极管，根据第一开关的切换来提供从第一电感器发出的电能的传输路径；以及电容器，稳定从二极管传输的功率。

输入功率可以是整流的功率。

第二开关可在第一开关被切换成导通之前被切换成导通或断开。

第二开关可在第一开关被切换成导通之前被切换成导通并且在第一开关被切换成导通之后被切换成断开。

功率因数校正装置可进一步包括：控制单元，输出用于第一开关和第二开关的控制信号。

第一开关和第二开关可包括晶体管、绝缘栅双极性晶体管（IGBT）以及金属氧化物半导体场效应晶体管（MOS-FET）中的至少一个。

根据本发明的另一个发明，提供了一种功率因数校正装置，包括：第一开关，切换输入功率以调节输入功率的电流与电压之间的相位差；第二开关，在第一开关被切换成导通之前被切换成导通，从而形成用于在第一开关中的残余功率的传输路径；第一电感器，连接在用于提供输入功率的功率输入端与第一开关之间；以及第二电感器，连接在第一开关和第一电感器之间的连接端与第二开关之间，其中，第一电感器和第二电感器感应地耦合。

根据本发明的另一发明，提供了一种电源，包括：功率因数校正电路，包括根据第一开关的切换来充入和放出能量的第一电感器和根据第二开关的切换来调节流经第二开关的电流量的第二电感器；功率转换单元，切换来自功率因数校正电路的功率以将功利转换成预先设定的功率；以及切换控制单元，控制功率转换单元的功利切换。

第一电感器和第二电感器可以以不同的模式感应地耦合。

该电源可进一步包括由第一电感器和第二电感器共享的磁芯。

磁芯可包括铁芯或铁氧体芯中的至少一个。