[发明专利]在维持输入功率因数的同时优化升压预转换器的效率

权利要求书

1.一种功率因数校正控制器即PFC控制器，其包括：

比较器，其被配置为将输入电流与目标电流值进行比较，并基于所述比较输出比较器输出信号；

第一乘法器，其被配置为基于PFC预转换器中的升压转换器的功率需求与峰值线电压的比率，生成临界导通模式接通时间；

脉冲扩展器，其被配置为将所述比较器输出信号与所述临界导通模式接通时间进行比较，并基于所述比较输出调整的接通时间；

除法器，其被配置为将所述调整的接通时间除以所述临界导通模式接通时间以生成不连续模式比率；

加法器，其被配置为将所述调整的接通时间加到放电时间，以生成功率级时间；

第二乘法器，其被配置为将所述不连续模式比率与所述功率级时间相乘以生成总时间段；以及

栅极脉冲发生器，其被配置为响应于所述总时间段结束，生成栅极驱动信号以闭合所述升压转换器中的开关。

2.根据权利要求1所述的PFC控制器，其中，所述比较器还被配置为响应于所述输入电流等于所述目标电流值而输出高比较器输出信号，并且响应于所述输入电流小于所述目标电流值而输出低比较器输出信号。

3.根据权利要求2所述的PFC控制器，其中，所述脉冲扩展器还被配置为响应于在所述临界导通模式接通时间的结束之前确定所述比较器输出信号为高而生成等于所述临界导通模式接通时间的调整的接通时间。

4.根据权利要求2所述的PFC控制器，其中，所述脉冲扩展器还被配置为响应于在所述临界导通模式接通时间的结束时确定所述比较器输出信号为低而生成大于所述临界导通模式接通时间的调整的接通时间。

5.根据权利要求1所述的PFC控制器，其中，所述栅极脉冲发生器还被配置为响应于所述调整的接通时间的结束，生成栅极驱动信号以断开所述升压转换器中的所述开关。

6.根据权利要求5所述的PFC控制器，其中，通过在所述开关断开之后监测所述升压转换器中的电感器并且确定通过所述电感器的电流何时等于零来确定所述放电时间。

7.根据权利要求1所述的PFC控制器，其中，确定所述功率需求是通过测量所述升压转换器的输出上的电压来确定的。

8.一种功率因数校正预转换器即PFC预转换器，其包括：

升压转换器，其被配置为通过生成升压转换器输出电压来升高升压转换器输入电压，所述升压转换器包括电感器、开关和二极管；

PFC控制器，其被配置为通过以下方式控制所述开关：生成致使所述开关在第一时间段内闭合的信号，所述第一时间段在通过所述电感器的电流达到目标电流值时结束；并且响应于所述第一时间段结束，生成致使所述开关在第二时间段内断开的信号，所述第二时间段基于所述第一时间段与临界导通模式接通时间之间的比率；以及

所述PFC控制器还被配置为根据方程调整等于所述第一时间段加上所述第二时间段的总时间段，其中T_PER表示所述总时间段，T_CH表示所述第一时间段，T_CHCrM表示所述临界导通模式接通时间，T_DCH表示放电时间段。

9.根据权利要求8所述的PFC预转换器，其中，所述PFC控制器还被配置为：通过响应于所述第二时间段结束，生成致使所述开关在第三时间段内闭合的信号来控制所述开关，所述第三时间段在通过所述电感器的电流达到所述目标电流值时结束。

10.根据权利要求9所述的PFC预转换器，其中，所述第一时间段等于所述第三时间段。

11.根据权利要求8所述的PFC预转换器，其中，通过所述电感器的所述电流在所述第一时间段期间从零线性地增加到所述目标电流值。