[发明专利]功率因数校正电路、用于照明用具的操作装置和用于控制功率因数校正电路的方法

说明书

一种功率因数校正电路(11)，该功率因数校正电路包括用于接收输入电压(UIN)的输入端；与该输入端耦合的电感(21)；与该电感(21)耦合的可控的开关装置(24)，以便有选择地对电感(21)充电或者放电；以及控制装置(14)。控制装置(14)被设置用于根据参数值来生成用于控制开关装置(24)的控制信号(Ctrl)。控制装置(14)被设置用于，根据输入电压(UIN)的时间导数的符号来确定所述参数值。

技术领域

本发明涉及一种用于功率因数校正的电路和用于控制这种电路的方法。本发明尤其涉及在照明用具的操作装置中使用的功率因数校正的技术领域。

背景技术

功率因数校正(“Power Factor Correction”，PFC)被用于消除或者至少减少输入电流中的谐波电流。谐波电流尤其能够在非线性的用电器，例如电源中的具有后续的滤波的整流器的情况下发生，因为在这种用电器的情况下，尽管输入电压为正弦形式，但输入电流的相位偏移并且输入电流非正弦形失真。可以通过连接在各设备上游的有源的或者脉冲式功率因数校正电路来抵抗在这种情况下出现的高频的谐波。

功率因数校正电路也在用于照明用具的操作装置中使用，例如在电子镇流器或者LED转换器的情况下。在为驱动照明用具的设备中使用这种电路是希望的或者是需要的，因为标准限制法律上许可的向电网回送谐波。

对于功率因数校正电路经常使用一种基于上变换器的拓扑的电路拓扑。在这种情况下用整流的交流电压供电的电感或者线圈通过接通或者断开一个可控的开关加载或者释放能量。电感的放电电流通过二极管向输出电容流动，使得在输出上能够获得相对于输入电压升高的直流电压。然而其他类型的变换器在功率因数校正电路中同样也是通常的，例如返驰式变换器或者降压式变换器。

功率因数校正电路可以具有控制电流接收的控制装置。为此例如可以调整每次把开关持续切换接通状态的Ton时间，以便在线圈中存储能量。

通过输入区域内的不希望的电容能够导致一个或者多个谐波未被抑制在希望的范围内的情况，这在输入电压再次升高的情况下能够导致在功率因数校正电路的电流接收中出现电流峰值。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于功率因数校正的方法和电路，其允许特别有效地抑制谐波。特别对这种设备和方法存在一种需求，即在输入电压再次升高的情况下能够减小不希望的电流峰值，不需要例如为此改变输入区域内的电容。

该任务通过具有在独立权利要求中说明的特征的功率因数校正电路、操作装置和方法解决。从属权利要求定义本发明的有利的和优选的实施方式。

在根据实施例的功率因数校正电路中，根据该功率因数校正电路的输入电压的时间导数的符号开关开关装置。特别可以根据输入电压的时间导数的符号调整一个持续时间，在该持续时间期间开关装置要被切换接通状态，它也称为Ton时间。通过根据输入电压的时间导数的符号确定一个要以之相对于一个由调节器确定的值延长Ton时间的附加时间段，能够确定Ton时间。

为实现根据输入电压的时间导数的符号对开关装置进行控制，可以以计算方式确定输入电压的时间导数的符号。输入电压的时间导数的符号可以根据功率因数校正电路的一个输出电路参数通过计算确定。用于开关装置的控制装置可以具有一个调节器，它根据该输出电路参数为Ton时间确定一个值，该值然后还将延长所述附加时间段。根据由调节器针对Ton时间与Toff时间所确定的值的商作为时间的函数是增大还是减小，也可以通过计算确定输入电压的时间导数的符号。