专利名称：功率因素调整装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种调整装置，特别是有关于一种功率因素调整装置。
技术背景图1为已知功率因素调整装置之示意图。桥式整流器21是将交流电源Vs 转换成直流电压。为设计功率因素调整(Power Factor Corrected;以下简称PFC) 装置能在100VAC 240VAC间正常动作，一般是设定PFC输出电压在380Vdc以上。 然而以AC输入电压为100V之情况下，PFC电感22所需承受的电压至少需为 238. 6VDC(3,-100xV^)。当如此大的电压降跨接在PFC电感22上时，势将造成PFC电感22体积无 法减小，组件成本增加以及效率无法提升的窘境。发明内容鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种既能够提升功率因素调整 装置效率，又能够避免组件成本增加的功率因素调整装置。为了达到上述目的，本发明所述功率因素调整(PFC)装置包括桥式整流器、 PFC控制装置、第一线圈、第二线圈以及金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)。 桥式整流器用以将交流电源转换成直流电压。PFC控制装置提供参考电压。第一 线圈接收预设电压。第二线圈之一端接收直流电压，其另一端根据直流电压、 预设电压、以及第一及第二线圈的绕线比产生感应电压，通过金属氧化半导体 场效晶体管(MOSFET)作为开关装置，控制电流输出之频率(On/Off)。较已知技朮，本发明所述功率因素调整装置既能提高效率，又能使得线圈 增大，并且还能够减少组件成本，极具有使用价值。
图1为已知功率因素调整装置。图2为本发明之功率因素调整(PFC)装置之示意图。
具体实施方式
國2为本发明之功率因素调整(PFC)装置之示意图。本发明之PFC装置可自 动控制提升(boost)电压。功率因素调整装置30将电源Vs转换成电压Vr，再透 过直流电源转换器(DC to DC converter)31将直流电压VB转换成直流输出电压 V。。在本实施例中，直流电源转换器31为切换式(switching)直流电源转换器。 由于切换式直流电源转换器的动作原理为此领域人士所深知，故不再赘述。功率因素调整装置30包括，桥式整流器301、第一线圈302、第二线圈303、 电磁干扰单元(electromagnetic interference; EMI) 304、 PFC控制装置308以 及金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET) 310，其中，桥式整流器301用以将交 流电源Vs转换成直流电压Vb输出，电磁干扰单元304顾名思义用于防止电磁 干扰，而金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET) 310是作为开关装置，控制电流 输出之频率(On/Of f)。第一线圈302接收PFC控制装置308所提供的参考电压Vp。在本实施例中， PFC控制装置308为德州仪器公司所生产的UCC2817、 UCC2818、 UCC3817或 UCC3818。第二线圈303耦接于桥式整流器301与MOSFET 310之间。由于第一线圈302 及第二线圈303可构成一个颧似变压器的电磁感应结构，因此，感应电压Va可印 一i....................................(1)其中，Ns为第一线圈302的绕线数，Np为第二线圈303的绕线数，Vp为参 考电压，Vb为直流电压，Va为感应电压。 t/嗜,J^芬后可得^ …(2) ，由(2)式可知，当第一线圈302与第二线圈303的绕线比()为一固定值时， 则第二线圈303两端的压差会等于一固定值。因此，便可缩小第一线圈302及 第二线圈303的体积。 ，举例而言，假设，第一线圏302与第二线圈303的绕线比=4，并且参考 电压Vp为7. 5V。若交流电源Vs为90Vac时，经过桥式整流器31转换后，直流 电压Vb约为127Vdc，透过(2)式便可求得感应电压Va约为157Vdc。若交流电 源Vs为264Vac时，经过桥式整流器31转换后，直流电压Vb约为373Vdc，透 过(2)式便可求得感应电压Vr约为403Vdc 。 ，由上述可知，第一线圈302与第二线圈303的绕线比(i)为一固定值时， 第二线圈303两端的压差会等于一固定值。当第二线圈303两端的压差愈大时， 则第一线圈302与第二线圈303的绕线数也就愈多，使得第一线圈302与第二 线圈303的体积愈大，反之亦然。因此，只要控制第二线圈303两端的压差， 便可控制第一线圈302与第二线圈303的体积。由于已知的功率因素调整装置20的节点210的电压是保持在一固定值，故
电感22两端间的压差系随着节点200的电压而变化。当节点200的电压为 127Vdc，而节点210的电压固定在385Vdc时，则节点200及210间的压差可达 253Vdc。为了使电感22承受253Vdc的压差，故电感22需相当多的绕线数，使 得电感22的体积变大。然而，^本发明之功率因素调整装置30中，第一线圈302与第二线圈303 的绕线比(；)为一固定值时，第二线圈303两端的压差亦会保持在一固定值。 因此，通过控制第二线圈303两端间的压差便可控制第一线圈302与第二线圈 303的绕线数，进而控制第一线圈302与第二线圈303的体积。
权利要求
1.一种功率因素调整(PFC)装置，其特征在于该装置包括一将交流电源转换成直流电压桥式的整流器；一提供一参考电压的PFC控制装置；一接收该参考电压的第一线圈；一第二线圈，其一端接收该直流电压，其另一端根据该直流电压、该参考电压、以及该第一及第二线圈的绕线比产生一感应电压。
2. 根据权利要求1所述的功率因素调整装置，其特征在于更包括一电磁 干扰单元。
3. 根据权利要求1所述的功率因素调整装置，其特征在于该感应电压Va 与该直流电压Vb、该f"f鬼^Vi^^该第一线圈的绕线数Ns及第二线圈的绕线 数Np之间的关系式为+ Px:。
4. 根据权利要求l所述的功率因素调整装置，其特征在于该感应电压与 该直流电压之压差为一固定值。
5. 根据权利要求l所述的功率因素调整装置，其特征在于功率因素调整 装置更包括一金属氧化半导体场效晶体管，该金属氧化半导体场效晶体管耦接 于第二线圈。
全文摘要
本发明公开了一种功率因素调整装置，其包括桥式整流器、控制装置、第一线圈、第二线圈以及场效晶体管。桥式整流器用以将交流电源转换成直流电压。控制装置提供参考电压。第一线圈接收参考电压电压。第二线圈之一端接收直流电压，其另一端根据直流电压、参考电压、以及第一及第二线圈的绕线比产生感应电压。由于感应电压会随着直流电压而变化，故可固定第二线圈两端的压差，进而减小第一及第二线圈的体积，以增加功率因素调整装置之效率。
文档编号H02M1/14GK101132133SQ20061003728
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月25日 优先权日2006年8月25日
发明者熊大嵩 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司;神基科技股份有限公司