功率因子修正電路制造技術

本發(fā)明專利技術涉及一種功率因子修正電路，其通過一模擬數(shù)字轉換電路耦接功率轉換器的一輸出端，并轉換功率轉換器的一輸出訊號為一數(shù)字訊號，一回授電路耦接模擬數(shù)字轉換電路，并依據(jù)數(shù)字訊號而產(chǎn)生一計時訊號，一計數(shù)電路耦接回授電路與功率轉換器的一輸入端，并依據(jù)一觸發(fā)訊號與計時訊號，而產(chǎn)生一切換訊號，用以切換功率轉換器的一開關。如此，本發(fā)明專利技術可通過一模擬數(shù)字轉換電路、一回授電路與一計數(shù)電路，以達到數(shù)字化功率因子修正電路，進而增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且可有效數(shù)字化功率因子修正電路，以減少電路的復雜度。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術是有關于一種功率因子修正電路，其尤指一種具有臨界模式的功率因子修 正電路。
技術介紹
隨著科技的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，人類對切換式功率轉換器的需求與日俱增。近年 來，由于電力電子技術的大幅進步，大部分的電子器材日益趨向輕薄短小化的方向發(fā)展，其 內部的功率轉換器亦需朝向輕薄短小的趨勢設計，因此，具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu) 點的切換式電源轉換器便逐漸取代傳統(tǒng)線性式轉換器，成為功率轉換器的主流。切換式轉 換器除了短小輕薄等優(yōu)點之外，更進一步提升了轉換器效率及質量。請參閱圖1，為現(xiàn)有技術的功率因子修正電路的電路圖。如圖所示，功率轉換器1’ 的整流電路10’為橋式整流電路，用以整流功率轉換器1’的輸入交流訊號為單方向的電 流，即將輸入交流訊號整流為直流訊號，功率轉換器1’的一開關20’為電流開關，用來調整 功率轉換器1’的輸入的電流，使其輸入的平均電流正比于輸入電壓，達到提高功率因子的 目的。而功率轉換器1’的變壓器12’的功能有二個，第一個功能是當作電感使用，讓開關 20’不導通時，繼續(xù)有電流流入負載。第二個功能是當作電流偵測器，用來提供一零電流偵 測器25’(Zero Current Detector，ZCD)的電流訊號。電感電流II的波形與開關訊號的波 形間的關系如圖2所示，通常在功率轉換器1’穩(wěn)定操作后，開關訊號打開時間(open time) 會固定(如圖2所述的符號t。n)。由圖2可知，輸入電壓較大時，開關20’打開時間之間的 間距越大，峰值電流也越大，因此，平均電流也越大，以達成功率因子修正的效果。請一并參閱圖3，為圖1的功率因子修正電路的波形圖。如圖所示，功率因子修正 電路的一誤差放大器30’會將功率轉換器1’的誤差輸出并使其穩(wěn)定(取其低頻部分)，即 為圖3中的Err (t)。另一方面，當開關20’截止(即一正反器40’的輸出端Q的輸出訊號 為低準位)時，電感電流L會慢慢減少，當電感電流L為零時，零電流偵測器25’的輸出 訊號為高準位，使得正反器40’的輸出端Q的輸出訊號為高準位，而使開關20’導通。因此 電感電流L會再度變大。另一方面，因為電流源11開始對電容35’進行充電，而使比較器 36’的正輸入端所接收的一鋸齒波訊號S(t)也會開始線性變大。當此訊號與Err(t)相同 時，比較器36’的輸出訊號為高準位，而把正反器40’的輸出訊號重置為低準位，于是截止 開關20’。如此周而復始的循環(huán)，以完成功率因子的修正。由于上述的功率因子修正電路為模擬式功率因子修正電路，而模擬式功率因子修 正電路并無法數(shù)字化，且模擬式功率因子修正電路所包含的誤差放大器、三角波產(chǎn)生器皆 使用模擬的作法，這種作法會隨著制程的飄移產(chǎn)生較大的誤差，而有穩(wěn)定性的問題。因此，如何針對上述問題而提出一種新穎功率因子修正電路，其數(shù)字化功率因子 修正電路，以可減少電路復雜度與增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使可解決上述的問題。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的之一，在于提供一種功率因子修正電路，其可有效數(shù)字化功率因子 修正電路，以減少電路的復雜度。本專利技術的目的之一，在于提供一種功率因子修正電路，其藉由一模擬數(shù)字轉換電 路、一回授電路與一計數(shù)電路，以達到數(shù)字化功率因子修正電路，進而增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了達到上述的目的，本專利技術是一種功率因子修正電路，其耦接一功率轉換器，用 以調整該功率轉換器的一功率因子，該功率因子修正電路包含一模擬數(shù)字轉換電路，耦接該功率轉換器的一輸出端，并轉換該功率轉換器的一 輸出訊號為一數(shù)字訊號；一回授電路，耦接該模擬數(shù)字轉換電路，并依據(jù)該數(shù)字訊號，產(chǎn)生一計時訊號；以及一計數(shù)電路，耦接該回授電路與該功率轉換器的一輸入端，并依據(jù)一觸發(fā)訊號與 該計時訊號，而產(chǎn)生一切換訊號，用以切換該功率轉換器的一開關。本專利技術中，其中該計數(shù)電路接收該觸發(fā)訊號而開始計時，并依據(jù)該計時訊號產(chǎn)生 該切換訊號，而該計時訊號決定該開關的一打開時間。本專利技術中，其中該回授電路包含一運算單元，耦接該模擬數(shù)字轉換電路，并依據(jù)該數(shù)字訊號與一參考訊號，而產(chǎn)生 該計時訊號。本專利技術中，其中該回授電路更包含一濾波器，耦接該運算單元，并過濾該功率轉換器的該輸出訊號，且傳送過濾后的 該輸出訊號至該計數(shù)電路。本專利技術中，其更包含一偵測電路，耦接該功率轉換器的該輸入端與該計數(shù)電路，并偵測該功率轉換器 的一電感電流，而產(chǎn)生該觸發(fā)訊號，且將該觸發(fā)訊號傳送至該計數(shù)電路。本專利技術中，其中該偵測電路偵測該功率轉換器的該電感電流為零時，產(chǎn)生該觸發(fā) 訊號，且將該觸發(fā)訊號傳送至該計數(shù)電路。 本專利技術中，其中該偵測電路為一零電流偵測電路。本專利技術中，其更包含一驅動電路，耦接該計數(shù)電路與該開關之間，用以放大該切換訊號，而產(chǎn)生一驅動 訊號，以切換該開關。本專利技術中，其中該功率轉換器包含一分壓電路，耦接該功率轉換器的一輸出端，用以分壓該輸出訊號，并將分壓后的 該輸出訊號傳送至該模擬數(shù)字轉換電路。本專利技術中，其應用于一臨界模式的功率因子修正電路。本專利技術具有的有益效果本專利技術通過本專利技術可藉由一模擬數(shù)字轉換電路、一回授 電路與一計數(shù)電路，以達到數(shù)字化功率因子修正電路，進而增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且可有效 數(shù)字化功率因子修正電路，以減少電路的復雜度。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術的功率因子修正電路的電路圖2為圖1的功率轉換器的電感電流與開關關系的波形圖圖3為圖1的功率因子修正電路的波形圖；以及圖4為本專利技術的一 較佳實施例的電路圖。圖號對照說明現(xiàn)有技術1，功率轉換器10，整流電路12’變壓器20，開關25’零電流偵測器30，誤差放大器35’電容36，比較器40’正反器本專利技術1 功率因子修正電路■ 10 模擬數(shù)字轉換電路12 回授電路120 運算單元122 濾波器14 計數(shù)電路16 偵測電路20 開關22 分壓電路 具體實施例方式為使對本專利技術的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的 實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下請參閱圖4，為本專利技術的一較佳實施例的電路圖。如圖所示，本專利技術的功率因子修 正電路1耦接一功率轉換器2，用以調整功率轉換器2的一功率因子，功率因子修正電路1 包含一模擬數(shù)字轉換電路10 (Analog Digital Converter，ADC)、一回授電路12與一計數(shù)電 路14。模擬數(shù)字轉換電路10耦接功率轉換器2的一輸出端，而模擬數(shù)字轉換電路10用以 接收功率轉換器2的一輸出訊號\，且轉換輸出訊號\為一數(shù)字訊號，回授電路12耦接模 擬數(shù)字轉換電路10，并接收模擬數(shù)字轉換電路10輸出的數(shù)字訊號，而產(chǎn)生一計時訊號t。n， 計數(shù)電路14耦接回授電路12與功率轉換器2的一輸入端，并依據(jù)一觸發(fā)訊號與計時訊號 t。n，而產(chǎn)生一切換訊號，以切換功率轉換器2的一開關20。再者，計數(shù)電路14包含三個輸入端，分別為一頻率端CLK、一開始端start與一計 時端count。計數(shù)電路14的開始端start接收到觸發(fā)訊號時，則依據(jù)頻率端CLK所接收的 一頻率訊號而進行計數(shù)，以開始計時，當計數(shù)電路14所計數(shù)的時間達到計數(shù)電路14的計時 端count所接收的計時訊號t。n所指示的時間，即計時訊號t。n決定開關20的一打開時間 (on-time)，使計數(shù)電路14依據(jù)計時訊號t。n而控制開關20打開時間的長久。如此，本專利技術 藉由模擬數(shù)字轉本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種功率因子修正電路，其特征在于，其耦接一功率轉換器，用以調整該功率轉換器的一功率因子，該功率因子修正電路包含：一模擬數(shù)字轉換電路，耦接該功率轉換器的一輸出端，并轉換該功率轉換器的一輸出訊號為一數(shù)字訊號；一回授電路，耦接該模擬數(shù)字轉換電路，并依據(jù)該數(shù)字訊號，產(chǎn)生一計時訊號；以及一計數(shù)電路，耦接該回授電路與該功率轉換器的一輸入端，并依據(jù)一觸發(fā)訊號與該計時訊號，而產(chǎn)生一切換訊號，用以切換該功率轉換器的一開關。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：賴致廷，黃清火，關佑安，張照鉅，楊慧聰，陳志亮，
申請(專利權)人：矽創(chuàng)電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：71[中國|臺灣]