[发明专利]功率因数校正装置及电源

说明书

本公开涉及一种功率因数校正装置及电源，所述装置包括：功率因数校正模块；控制模块，用于输出控制信号控制晶体管的导通状态，所述控制模块包括：调整值确定单元，用于确定目标电流，并根据目标电流及功率因数校正模块中电感的检测电流确定调整值；电压调整单元，用于利用调整值对根据输入的交流电的交流电压得到的前馈电压信号进行调整；信号产生单元，用于利用调整后的电压产生控制信号，以对功率因数校正模块中的晶体管的导通状态进行控制。本公开实施例提出的功率因数校正装置，提高了PFC的环路带宽，减小了电流畸变，降低了总谐波电流失真THD，并防止图腾柱PFC倒灌电流的产生，提高PFC的稳定性、安全性。

技术领域

本公开涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种功率因数校正装置及电源。

背景技术

电力电子技术的应用可以大大提高电能变换装置的功率密度，有效减小装置的体积和重量。随着电力电子技术的快速发展，电力电子设备越来越多，而几乎每个电力电子设备都需要通过整流变换技术将交流电转换成直流电，为了减小负载谐波对电网及其它设备的相互影响，每个电子设备的输入电流谐波含量和功率密度都需要满足交流用电设备电流谐波要求。因此研究高效率和高功率密度的PFC(功率因数校正，Power Factor Corrector)变换器具有重要意义。

正因此PFC电路应用十分广泛。对于高于300W的PFC通常采用连续导通模式(Continuous Conduction Mode，CCM)。连续导通模式的电感电流纹波较小，有助于在高功率情况下降低电感损耗。广泛应用中的PFC拓扑包括传统的有桥PFC电路和新型高效的无桥PFC电路。然而，在实现PFC电路的连续控制时，相关技术是采用由三输入乘法器和电压电流环路实现，然而，电流环的频率带宽低，电流容易发生畸变，并且，当输入电压突然下降或掉电时，环路通常来不及调整控制信号的脉宽而使无桥PFC产生大电流倒灌，倒灌电流一方面抽掉PFC输出电容的储能，另一方面倒灌电流可能会过大而损坏半导体功率器件。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种功率因数校正装置及电源，以提高PFC的环路带宽，减小电流畸变，并防止倒灌电流的产生，提高PFC的稳定性、安全性。

根据本公开的一个方面，提出了一种功率因数校正装置，所述装置包括：

功率因数校正模块，包括晶体管及电感，用于对输入的交流电进行功率因数校正，以产生高功率因数的输入的交流电流，并输出直流电压；

控制模块，电连接于所述功率因数校正模块，用于输出控制信号控制所述晶体管的导通状态，所述控制模块包括：

调整值确定单元，用于确定目标电流，并根据所述目标电流及所述功率因数校正模块中所述电感的检测电流确定调整值；

电压调整单元，连接于所述调整值确定单元，用于对输入的交流电的交流电压进行运算得到前馈电压信号，并对所述前馈电压信号进行调整，得到调整后的电压，其中，所述调整后的电压为所述控制信号的电压；

信号产生单元，电连接于所述电压调整单元，用于利用所述调整后的电压产生控制信号，以对所述功率因数校正模块中的晶体管的导通状态进行控制。

在一种可能的实施方式中，所述调整值确定单元包括：

电压环子单元，用于根据所述功率因数校正模块的输出电压及参考电压确定功率相关参数，所述功率相关参数与所述功率因数校正模块的功率相关；

目标电流运算子单元，电连接于所述功率相关参数电压环子单元，用于对所述功率相关参数及所述输入的交流电的交流电压进行运算得到所述目标电流；

电流环子单元，电连接于所述目标电流运算子单元，用于根据所述目标电流及所述检测电流确定所述调整值。

在一种可能的实施方式中，所述目标电流运算子单元包括：