[发明专利]电源装置和方法

说明书

相关申请的参考

本发明要求于2009年7月22日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2009-170785的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种电源装置，其通过对交流电流进行整流来生成稳定的直流电压，更具体地，涉及一种具有PFC控制电路的电源装置。

背景技术

具有PFC(功率因数校正)控制IC(集成电路)的电源装置可以通过提高功率因数来抑制谐波的发生。作为这种电源装置，具有在日本未审查专利申请公开第11-164548号中描述的电源装置。

日本未审查专利申请公开第11-164548号中所描述的电源装置被设计为防止由于启动时的过量电流和从交流电源的瞬时中断(交流电源的瞬时停止)恢复时输入电压的快速上升而导致的过量电流流入电容器以及开关元件损坏。在日本未审查专利申请公开第11-164548号中，电流流入感测电阻器(sensing resistor)以将所检测的电压与基准值相比较，并且当检测到过量电流时，停止向开关元件输出驱动脉冲。

通常，以往的过电流限制电路被设计为在启动、超负荷、负荷急剧变化、交流电源的瞬时中断、交流电源电压减小等的同时而进行操作。在以往的配置中，过电流通常被限制在交流电源的90°相位角附近，其中，流入扼流圈(choke coil)的电流的峰值较高。然而，在执行异常条件测试的情况下，过电流限制的功能可能不起作用。在这种情况下，过电流条件会出现在例如交流电源的30°至40°的相位角附近，并且会产生损耗增加的问题，这导致对半导体(诸如开关元件)的电应力增加的问题。

过去，对于这种异常条件下的过电流，由于半导体(诸如开关元件)的损耗增加而引起的热量生成往往由温度元件感测，并且当温度在预定值以上时，则该操作已停止。该方法的问题是在直到过热的期间，电应力已施加至半导体。此外，随着在没有被感测为过热的水平处损耗增加，该方法可能不会停止操作。

因此，期望提供一种电源装置，与热量生成感测相比较，其能够在这种异常条件测试期间更安全地执行保护。

发明内容

根据本发明的示例性实施方式，一种用于将交流电流转换为直流电流的电源装置包括：转换组件，输出可变的第一电压，第一电压引起第一电流，第一电流具有由第一电流的波形的至少一个相位角范围所限定的预定相域；输出组件，可操作地连接至转换组件，输出组件输出负载电压；感测组件，可操作地连接至转换组件，感测组件感测表示第二电流的值；以及开关元件，可操作地连接至转换组件，开关元件具有第一状态和第二状态，其中，开关元件在第一状态允许电流流过开关元件，而在第二状态阻止电流流过开关元件，其中，开关元件基于开关驱动信号而在第一状态和第二状态之间改变，其中，当判定第一电流在预定相域中时，并且当表示第二电流的值超过表示通过开关元件的过电流条件的阈值时，开关驱动信号迫使开关进入第二状态。

此外，根据本发明的示例性实施方式，转换组件为全波整流器。

此外，根据本发明的示例性实施方式，预定相域为0度至80度和100度至180度中的至少一个。

此外，根据本发明的示例性实施方式，预定相域为30度至40度和140度至150度中的至少一个。

此外，根据本发明的示例性实施方式，通过使用第一电流与第一电压的平均值的比值，来判定第一电流在预定相域中。

此外，根据本发明的示例性实施方式，输出组件为电容器。

此外，根据本发明的示例性实施方式，开关元件为场效应晶体管。

此外，根据本发明的示例性实施方式，感测组件为电阻器，并且当开关元件处于第一状态时，第二电流仅流过开关元件和感测组件。

此外，根据本发明的示例性实施方式，该电源装置还包括可操作地连接至转换组件的交流电压源。

此外，根据本发明的示例性实施方式，该电源装置还包括从输出组件接收负载电压的负载器件。

此外，根据本发明的示例性实施方式，负载器件为膝上型计算机、移动电话、数码相机和平板计算机中的至少一种。