[发明专利]混模式升压型功因校正转换器

说明书

本发明有关于一种混模式升压型功因校正转换器，其包含电感单元、开关单元、二极管单元、电流检测单元以及控制单元。电感单元耦接直流输入电源。开关单元耦接电感单元与接地点。二极管单元耦接电感单元与开关单元。电流检测单元接收流经电感单元的电感电流，且提供相应电感电流大小的电流检测信号。控制单元耦接电流检测单元，且接收电流检测信号。当负载为轻载时，控制单元取样电流检测信号的峰值；当负载为重载时，控制单元取样电流检测信号的平均值。

技术领域

本发明有关一种升压型功因校正转换器，尤指一种混模式升压型功因校正转换器。

背景技术

传统的升压型功率因数转换器(boost PFC)其控制方式有连续导通模式(continuous-conduction mode,CCM)与临界导通模式(critical-conduction mode,CRM)。因应不同的负载大小，当boost PFC为高瓦特数或重载操作时，通常适用CCM的控制方式，通过检测boost PFC的电感电流的平均值，以作为控制功率开关的切换；反之，当boost PFC为低瓦特数或轻载操作时，通常适用CRM的控制方式，通过检测boost PFC的电感电流的峰值，以作为控制功率开关的切换。

由于CCM的控制方式与CRM的控制方式无法在不同负载状况而同时兼具两者的优势，因此现有相关技术的研发人员对于能够混合两种操作模式的电路设计亦投入研究与开发。常见地，在结合两种操作模式的电路拓朴基础上，通过外加检测电路与逻辑切换电路达成两种操作模式的切换控制。换言之，当检测电路检测到boost PFC为重载操作时，则通过逻辑切换电路切换为CCM控制模式，而当检测电路检测到boost PFC为轻载操作时，则通过逻辑切换电路切换为CRM控制模式。

如此虽可达成因应负载状况，而在两种控制模式之间进行切换以选择适用的控制方式，惟这样的切换方式除了额外增加检测电路与逻辑切换电路的成本外，能否准确地检测boost PFC的负载操作状态而即时地进行两种控制模式之间的切换，也存在着很大的技术瓶颈与挑战。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种混模式升压型功因校正转换器，解决因额外增加检测电路与逻辑切换电路提供不同控制模式之间的切换，所造成准确与即时控制的技术瓶颈与挑战。

为达成前揭目的，本发明所提出的混模式升压型功因校正转换器，其包含电感单元、开关单元、二极管单元、电流检测单元以及控制单元。电感单元具有第一端与第二端，第一端耦接直流输入电源。开关单元具有第一端与第二端，第二端耦接接地点。二极管单元具有第一端与第二端，第一端耦接电感单元的第二端与开关单元的第一端，第二端与接地点之间提供直流输出电源以供应负载。电流检测单元接收流经电感单元的电感电流，且提供相应电感电流大小的电流检测信号。控制单元耦接电流检测单元，且接收电流检测信号。当负载为轻载时，控制单元取样电流检测信号的峰值；当负载为重载时，控制单元取样电流检测信号的平均值。

于一实施例中，电流检测单元设置于电感单元提供的储能路径上，且开关单元操作于切换周期与责任周期；当负载为重载时，控制单元于取样时间点取样电流检测信号的平均值，其中取样时间点为

其中t_sp为取样时间点、t_on为开关单元的导通起始点、D为责任周期，以及Tsw为切换周期。

于一实施例中，电流检测单元设置于电感单元提供的释能路径上，且开关单元操作于切换周期与责任周期；当负载为重载时，控制单元于取样时间点取样电流检测信号的平均值，其中取样时间点为

其中t_sp为取样时间点、t_off为开关单元的截止起始点、D为责任周期，以及Tsw为切换周期。