[发明专利]减少功率转换器的电磁干扰的电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及切换式电源供应器，特别涉及一种用于功率转换器，以减少电磁干扰(Electro-Magnetic Interference，EMI)的电路。

背景技术

图1A是绘示现有功率转换器的架构，其中，此功率转换器为一功率因数校正(power factor correction，PFC)功率转换器。图1A的功率转换器包括电磁干扰(EMI)滤波器5、桥式整流器10、电感器11、功率开关13、整流器12、大型电容(bulk capacitor)14、控制器90、线电阻器15以及由电阻器16与17所形成的分压器。图1A所示的PFC功率转换器的操作为本领域技术人员知悉，因此在此省略相关叙述。

为了符合法规，例如关于EMI的FCC(Federal Communications Commission，美国联邦通信委员会)放射标准，将电磁干扰滤波器5配置在交流(alternating current，AC)电源V_AC与桥式整流器10之间。然而，电磁干扰滤波器5占用了显著的空间，且对于功率转换器而言，增加了组件成本。一些现有技术已提出一些解决方案来免除使用电磁干扰滤波器5，例如编号为7,203,079且名称为“Switching Controller Having Frequency Hopping for Power Supplies”的美国专利，以及编号为7,391,628且名称为”Switching Controller Having Frequency Hopping for Power Supplies and Method Therefore”的美国专利。前述的现有技术具有较为复杂的抖频(frequency jittering)电路设计，这在控制器芯片上占用了较大空间并增加了制造成本。因此，业界期望提供一种具有简单设计且符合成本效益的抖频电路。

发明内容

本发明提供一种减少电磁干扰(Electro-Magnetic Interference，EMI)的电路，用于功率转换器。此电路包括振荡器、电流生成电路、反馈电路以及斜坡生成器。振荡器具有接收第一抖动电流的第一端以及提供第二抖动电流的第二端。第一抖动电流以及第二抖动电流与线信号相关联且用来改变振荡器的频率，其中线信号自功率转换器的输入端获取。电流生成电路根据线信号生成第一抖动电流以及第二抖动电流。反馈电路接收来自功率转换器的输出端的反馈信号。反馈电路生成误差信号。斜坡生成器生成斜坡信号以与误差信号进行比较，藉此禁用电路的切换信号。斜坡生成器接收切换信号以生成斜坡信号。当第一抖动电流设定为大于第二抖动电流时，每当线信号增加，切换信号的频率增加。当第一抖动电流设定为小于第二抖动电流时，每当线信号增加，切换信号的频率减少。第一抖动电流与第二抖动电流彼此不相等。

本发明又提供一种减少电磁干扰(Electro-Magnetic Interference，EMI)的方法，用于功率转换器。此方法包括以下步骤：根据线信号以及第一比例来生成第一抖动电流，其中，线信号自功率转换器的输入端获取；根据线信号以及第二比例来生成第二抖动电流；提供第一抖动电流以及第二抖动电流至功率转换器的振荡器；接收来自功率转换器的输出端的反馈信号，以生成误差信号；比较来自斜坡生成器的斜坡信号与所述误差信号，以禁用切换信号；以及接收脉冲信号以启用切换信号，其中，脉冲信号自振荡器生成。振荡器根据第一抖动电流以及第二抖动电流来决定功率转换器的切换信号的频率。两抖动模式通过决定第一比例以及第二比例来选择，以展开切换信号的频率的频谱。斜坡信号根据切换信号而生成。第一比例与第二比例不相等。

本发明的一目的在于提供一种电路以及方法，其通过展开切换频率的频谱来减少功率转换器的电磁干扰(Electro-Magnetic Interference，EMI)。

本发明的另一目的在于提供一种电路，其使用自功率转换器的输入端获取的线信号的波形来展开切换信号的频谱，这可免除额外抖动信号生成器的使用，因此简化电路设计并节省制造成本。

附图说明

图1A绘示现有功率因数校正(power factor correction，PFC)功率转换器；

图1B绘示根据本发明实施例的PFC功率转换器；

图2绘示根据本发明实施例在图1B的PFC功率转换器中一控制器的示范例；

图3绘示根据本发明实施例在图2的控制器中一振荡器的示范例；