[发明专利]使用功率因数校正电感器电流的电流重构功率转换器控制

说明书

公开了一种功率转换器的实施例。在实施例中，所述功率转换器包括功率因数校正(PFC)级电路、仿真电路和控制器。所述PFC级电路被配置成在输出端上产生输出信号。所述PFC级电路包括耦合在整流器与所述输出端之间的电感器以及耦合到所述电感器的开关。所述仿真电路连接到所述PFC级电路以生成与通过所述PFC级电路的所述电感器的电流相对应的仿真电流。所述仿真电流是基于所述电感器与所述输出端之间的节点处的电压信号以及连接到所述整流器的感测电阻器处的感测电流生成的。所述控制器连接到所述仿真电路以接收所述仿真电流并基于所述仿真电流生成用于所述PFC级电路的所述开关的控制信号。

背景技术

功率因数校正(PFC)级是一种最先进的电路，用于改善功率转换器的功率因数和总谐波失真(THD)。对于大于75瓦的输入功率，必须进行功率因数校正。基本的PFC级电路通常包括整流器桥接器以及升压转换器，所述升压变换器包括电感器。PFC级电路的输出是具有特定纹波电压的直流(DC)电压。此输出电压可用作下一个(或多个)转换器级的电源电压。

为了有效地控制PFC级电路，需要确定通过升压转换器的电感器的电流。然而，确定电感器电流存在各种各样的感测挑战，可包括感测信号的干扰以及对集成电路(IC)引脚数量的限制。

发明内容

公开了一种功率转换器的实施例。在实施例中，所述功率转换器包括功率因数校正(PFC)级电路、仿真电路和控制器。所述PFC级电路被配置成在输出端上产生输出信号。所述PFC级电路包括耦合在整流器与所述输出端之间的电感器以及耦合到所述电感器的开关。所述仿真电路连接到所述PFC级电路以生成与通过所述PFC级电路的所述电感器的电流相对应的仿真电流。所述仿真电流是基于所述电感器与所述输出端之间的节点处的电压信号以及连接到所述整流器的感测电阻器处的感测电流生成的。所述控制器连接到所述仿真电路以接收所述仿真电流并基于所述仿真电流生成用于所述PFC级电路的所述开关的控制信号。

在实施例中，所述仿真电路包括电压-电流误差放大器，所述电压-电流误差放大器用于将基于来自所述PFC级的所述电压信号的第一信号与基于所述仿真电流和所述感测电流的第二信号进行比较。

在实施例中，所述仿真电路另外包括积分器，所述积分器耦合到所述电压-电流误差放大器以对来自所述电压-电流误差放大器的输出进行积分，从而生成所述仿真电流。

在实施例中，所述仿真电路另外包括用于将所述仿真电流与基于所述感测电流的信号进行比较的误差放大器，以及用于接收来自所述误差放大器的输出以将所述第二信号提供到所述电压-电流误差放大器的调节器。

在实施例中，所述仿真电路另外包括电流放大器，所述电流放大器用于将来自所述PFC级电路的所述感测电流放大某一因数，以产生施加到所述误差放大器的放大信号。

在实施例中，所述仿真电路另外包括分压器，所述分压器用于对来自所述PFC级电路的所述电压信号进行分压，以产生施加到所述电压-电流误差放大器的分压信号。

在实施例中，所述仿真电路包括前馈补偿电路，所述前馈补偿电路用于使用来自所述PFC级电路的所述电压信号生成与输入信号相关的信号，所述输入信号是所述PFC级电路的所述电感器处的信号。

在实施例中，所述前馈补偿电路包括用于对来自所述PFC级电路的所述电压信号进行分压以产生分压信号的分压器，以及串联连接以使用所述分压信号产生与所述输入信号相关的所述信号的电阻器和电容器。

在实施例中，所述前馈补偿电路的所述分压器是包括第一电容器和第二电容器的电容分压器，所述第一电容器和所述第二电容器串联连接以接收来自所述PFC级电路的所述电压信号并在所述第一电容器与所述第二电容器之间的分压节点处产生所述分压信号。