[发明专利]有源功率因数校正器电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域，特别是涉及有源功率因数校正器电路。

背景技术

在电子设备中，功率因数校正器（PFC）电路越来越多地用于提高AC电力系统的功率因数（PF）。在电力系统中，对于所输送的相同数量的有用功率来说，具有较低功率因数的负载比具有较高功率因数的负载吸收更多的电流。当功率因数较低时，大电流致使在配电系统中损失能量，需要更大的电线以及可与具有较高功率因数的系统相比的能够处理较大电流的其它设备。

由于较大设备的成本以及损失的能量，电力公共事业将向具有较低功率因数的工业用户或商业用户收取比向具有较高功率因数的工业用户或商业用户更高的费用。功率因数调节也正变得越来越普遍。

功率因数校正可能尤其是与大功率应用相关。在大功率处，功率因数中的小差异能够导致明显的成本节约。在AC电力系统中，大功率电力系统正变得越来越重要。

功率因数校正器可以使用开关模式电源来实现。功率因数校正器电路常常执行斜坡补偿以防止振荡并保持稳定性。然而，斜坡补偿能够降低功率因数校正器电路的功率因数。

发明内容

根据实施例，一种电子设备包含控制器，控制器被配置为对功率因数校正器中的参考信号应用斜坡补偿。所述设备还被配置为基于所述功率因数校正器的输入电压来调节所述斜坡补偿。

附图说明

为了更完全地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中：

图1a-c图示有源PFC电路的实施例；

图2图示针对有源PFC电路的实施例的斜坡补偿校正的信号、斜坡补偿参考信号、电流信号、振荡信号以及比较器输出信号的波形图；

图3a-d图示有源PFC电路的实施例的仿真结果；以及

图4图示用于控制有源PFC电路的实施例方法的流程图。

除非以其它方式指明，否则在不同附图中的对应的数字和符号一般指对应的部分。附图是出于清楚地说明优选实施例的相关方面而绘制的，并且未必按照比例绘制。为了更清楚地图示某些实施例，指示相同结构、材料、或处理步骤的变型的字母可跟随图号。

具体实施方式

以下将详细地论述本优选实施例的实现和使用。然而，应当了解的是，本发明提供了可在大范围的各种特定上下文中实施的许多可应用的发明构思。所讨论的特定实施例仅是实现和使用本发明的特定方式的说明，并且不限制本发明的范围。

将针对特定上下文，即有源PFC电路，中的优选实施例，来描述本发明。然而，本发明还可应用于其它类型的电路和系统，诸如电源电路和系统。

功率因数，零和一之间的无量纲数，被定义为流入负载的有功功率与电路中的视在功率的比。有功功率是电路在特定时间执行工作的容量，而视在功率是电路的电压和电流的乘积。由于存储在负载中并返回到源的能量，并且由于非线性负载使从源吸收的电流的波形畸变，视在功率趋向于大于有功功率。

功率因数校正（PFC）电路可以是有源的或无源的。无源PFC电路包含电感器和/或电容器。另一方面，有源PFC电路是改变由负载所吸收的电流的波形以提高功率因数的电力系统。在功率因数校正的电路中，电压和电流更大程度地同相，并且减少了无功功率的量。

有源PFC电路可以使用升压变换器、降压变换器、降压-升压变换器、或其它拓扑结构来实现。有源PFC电路可以以各种模式运行，包含：连续导通模式（CCM）、不连续导通模式（DCM）、临界导通模式（CRM）以及其它运行模式。

在一个实施例中，例如通过依赖于AC输入信号的瞬时电压电平来增加斜坡补偿的信号电平，来调节斜坡补偿。在较低的瞬时电压电平处，由于斜坡补偿使电流进一步偏离于AC输入电压波形，因此功率因数的电流输入变得失真。此类失真导致功率因数损失。通过在这些较低输入电平处增加斜坡补偿的电平，电流信号更接近地跟随AC输入电压波形。因此，也提高了功率因数。

图1a-c图示了具有可调节的斜坡补偿的有源功率因数校正器（PFC）电路100的实施例。有源PFC电路100可以是连续导通模式（CCM）的有源PFC，尽管它可以以其它模式运行。