[发明专利]使用电压至电流匹配的功率因子校正

说明书

技术领域

本发明的示例实施例一般涉及功率因子校正，且更具体而言，涉及使用电压至电流匹配的功率因子校正。

背景技术

在飞行器中，芯片加热器可以用于提供叶片（vane）和皮托探针中的抗结冰，且这些芯片加热器可以呈现随施加电压变化的电阻变化。当施加AC电压时，该效应可能导致不是施加电压的恒定比例的电流抽取。因此电压的频率含量可能不匹配电流的频率含量，这可能导致电流波形中的谐波产物，所述谐波产物在供应的电压中不存在。飞行器制造商通常基于特定飞行器上功率产生装置的能力指定电流谐波的最大幅度，且在芯片加热器中产生的谐波通常位于正常需要范围外。电流与电压的确切恒定比例（倍数）越接近，则谐波产物越低。

发明内容

本发明的示例实施例提供用于使用电压至电流匹配的功率因子校正的改善设备和方法。根据一个示例实施例，提供一种设备，其包括可耦合到主负载的功率因子校正（PFC）电路，该主负载呈现随施加电压变化的电阻变化，相应电压是主负载电压，且通过主负载的电流是主负载电流。在一个示例中，主负载包括飞行器的芯片加热器。在另一示例中，PFC电路可以热耦合到芯片加热器热耦合的结构。在该另一示例中，PFC电路可以在操作中产生热，该热在加热相应结构时增强了芯片加热器。

PFC电路配置成提供辅助负载和通过其的控制电流，相应电流是辅助负载电流。就这方面而言，PFC电路可以配置成控制辅助负载电流，使得主负载电流和辅助负载电流的和是主负载电压的基本恒定比例，相应和是和电流。

在一个示例中，配置成控制辅助负载电流的PFC电路包括被配置成产生参考信号，该参考信号控制辅助负载以向主负载电流添加辅助负载电流，以产生与主负载电压具有相同或基本相同波形的和电流。

在一个实施例中，PFC电路包括参考信号子电路和耦合到参考信号子电路的辅助负载子电路。在该示例中，参考信号子电路可以配置成产生与主负载电压具有相同或基本相同波形的参考信号。并且辅助负载子电路可以提供辅助负载且配置成调节辅助负载电流，使得参考信号和和电流相等或基本相等。

在一个示例中，参考信号子电路可以包括电压受控增益放大器，能够直接或间接向其供应主负载电压，且PFC电路还可以包括耦合到参考信号子电路的缩放（scale）控制子电路。缩放控制子电路可以配置成比较主负载电流的峰值幅度和参考信号的幅度。缩放控制子电路然后可以配置成基于比较控制电压受控增益放大器的增益，参考信号在电压受控增益放大器的输出处产生。在一个示例中，缩放控制子电路可以配置成控制增益，使得参考信号的峰值幅度与主负载电流的峰值幅度相等或基本相等。

附图说明

已经就一般方面描述了本发明，现在将对附图做出参考，附图未按比例示出，且附图中：

图1说明根据一个示例实施例的功率因子校正（PFC）电路；

图2说明根据一个示例实施例包括参考信号子电路、辅助负载子电路和缩放控制子电路的合适PFC电路的一个更具体示例；

图3、4和5分别说明根据示例实施例的合适参考信号子电路、辅助负载子电路和缩放控制子电路的更具体示例；

图6说明根据一个示例实施例包括图3、4和5各自的参考信号子电路、辅助负载子电路和缩放控制子电路的PFC电路；

图7、8和9说明根据示例实施例的主负载电流、辅助负载电路和参考信号的图示；以及

图10说明示出功率因子测量的图表，说明将示例实施例的PFC电路耦合到以芯片加热器形式的主负载的结果。

具体实施方式

此后将参考附图更完整地描述本发明的示例实施例，在附图中示出了本发明的一些但非全部实施例。实际上，本发明可以以很多不同形式实施且不应解读为限制于此处提及的实施例；而是，提供这些实施例以使得本公开将满足可应用的法律需求。贯穿附图，相似的参考标号指示相似的元件。此处可以对专用于特定系统、架构等术语做出参考，但是应当理解本发明的示例性实施例可以等同地应用于其他类似系统、架构等。