专利名称：具功率因数修正的无桥式功率转换器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于 一种功率转换器，特别是指 一种具功率因数 校正的无桥式功率转换器。
背景技术：
功率因数修正(Power Factor Correction, PFC)的目的在于
校正一 电源供应器的一线输入电流，线输入电流经过具功率因数 校正的功率转换器的校正后会产生一正弦输入电流，上述正弦输 入电流的相位与线电压的相位相同。大多数传统功率因数修正技 术系结合一升压拓朴，其如图l所示。具功率因数修正的升压型 功率转换器包含一桥式整流器，该桥式整流器具有一金属氧化半
导体场效晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)与五个二极管。此外，在电流传输的路径 具有三个半导体装置，所以传统具功率因数修正的功率转换器的 消耗功率高，而导致传统具功率因数修正的功率转换器的电路效
能降低。
发明内容
本发明针对现有技术的问题而提出 一种具功率因数修正的无 桥式功率转换器，其系简化功率转换器的电路，以降低消耗功率，
并达到更高的电^^效能。
本发明公开了一种具功率因数修正的无桥式功率转换器，其 包含一第一电感，该第一电感自一第一输入端耦接至一第一晶体
官，
一第二电感，该第二电感自一第二输入端耦接至一第二晶体
管；
一第一二极管，该第一二极管自该第一晶体管耦接至一输出 电容；
一第二二极管，该第二二极管自该第二晶体管耦接至该输出
电容，该第一晶体管、该第二晶体管与该输出电容耦接至一接地
二山 彿；
一第一电容，该第一电容自该第一输入端经一第三晶体管耦 接至该接地端；
一第二电容，该第二电容自该第二输入端经一第四晶体管耦 才妻至该接地端；以及
一控制电路，该控制电路耦接至该输出电容并接收一回授讯 号，该控制电路耦接该第 一输入端与该第二输入端并接收一第一 输入讯号与 一第一二输入讯号，该控制电路耦接至该第 一晶体管 与该第二晶体管并侦测一第一电流讯号与一第二电流讯号；
其中，该控制电路依据该回授讯号、该第一输入讯号、该第 二输入讯号、该第 一 电流讯号与该第二电流讯号产生一第 一切换 讯号与 一第二切换讯号；该第 一切换讯号与该第二切换讯号分别 控制该第 一晶体管与该第二晶体管；该第 一切换讯号切换该第一 晶体管时，该第二切换讯号导通该第二晶体管，该第二切换讯号 切换该第二晶体管时，该第一切换讯号导通该第一晶体管；该控 制电^^于该无桥式功率转换器处在一轻载的期间，产生一轻载讯 号而截止该第三晶体管与该第四晶体管。
本发明还同时公开了 一种具功率因数修正的无桥式功率转换器，其包含
一第一电感，该第一电感自一第一输入端耦接至一第一感测
晶体管；
一第二电感，该第二电感自一第二输入端耦4妄至一第二感测 晶体管；
一第一二极管，该第一二极管自该第一感测晶体管耦接至一 输出电容；
一第二二极管，该第二二极管自该第二感测晶体管耦接至该 输出电容，该第一感测晶体管、该第二感测晶体管与该输出电容 耦接至一接地端；以及
一控制电路，该控制电路耦接该输出电容并接收一回授讯号， 该控制电路耦接该第 一输入端与该第二输入端并接收一第 一输 入讯号与一第二输入讯号，该控制电路耦接该第一感测晶体管与 该第二感测晶体管，以侦测 一 第 一 电流讯号与 一 第二电流讯号；
其中，该控制电路依据该回授讯号、该第一输入讯号、该第 二输入讯号、该第 一 电流讯号与该第二电流讯号产生一第 一切换 讯号与 一第二切换讯号，该第 一切换讯号与该第二切换讯号分别 控制该第 一感测晶体管与该第二感测晶体管；该第 一感测晶体管 具有一感测端而输出该第一电流讯号，该第二感测晶体管具有一 感测端而出该第二电流讯号，该第 一 电流讯号的振幅系相关联于 流经该第 一感测晶体管的一 电流，该第二电流讯号的振幅系相关 联于流经该第二感测晶体管的 一 电流；该第 一切换讯号切换该第 一感测晶体管时，该第二切换讯号将会导通该第二感测晶体管， 该第二切换讯号切换该第二感测晶体管时，该第 一切换讯号将会
导通该第一感测晶体管。
10本发明的有益效果本发明的具功率因数修正的无桥式功率
转换器，其具有高效能与降低电磁干扰的特性。相较于传统具功 率因数修正的功率转换器，本发明具功率因数修正的无桥式功率 转换器系减少任何传导路径的半导体装置数目，以降低功率损 失，而增进电路效能。此外，本发明的具功率因数修正的无桥式 功率转换器会感测电源的输出，而在具功率因数修正的无桥式功 率转换器处于轻载的期间提供轻载讯号，以截止电磁干扰滤波 器，而节省功率消耗。
本发明的具功率因数修正的无桥式功率转换器包含第 一 电感
自第一输入端耦接至第一晶体管；第二电感自第二输入端耦接至 第二晶体管；第一二极管自第一晶体管耦接至输出电容；第二二 极管自第二晶体管耦接至输出电容，第一晶体管、第二晶体管与 输出电容更耦接至接地端；控制电路耦接至输出电容、第一输入 端与第二输入端，以接收回授讯号、第一输入讯号与第二输入讯
号，控制电路更耦接至第一晶体管与第二晶体管，用于侦测第一 电流讯号与第二电流讯号，控制电路依据回4受讯号、第一输入讯 号、第二输入讯号、第一电流讯号与第二电流讯号，而产生第一 切换讯号与第二切换讯号，以控制第一晶体管与第二晶体管。当 第 一切换讯号切换第 一晶体管时，第二切换讯号会驱使第二晶体 管导通；当第二切换讯号切换第二晶体管时，第一切换讯号将会 驱使第一晶体管导通，以达到高效能。
此外，本发明的具功率因数修正的无桥式功率转换器更包含 第 一 电容自第 一输入端经第三晶体管耦接至接地端；第二电容自 第二输入端经第四晶体管耦接至接地端。控制电路在本发明的功 率转换器处在轻载的期间，将会产生轻载讯号，以截止第三晶体 管与第四晶体管，以节省功率消耗。另一实施例中，第一晶体管与第二晶体管为感测晶体管，每一感测晶体管具有感测端，以输 出电流讯号，电流讯号的振幅是相关联于流经感测晶体管的电
、、云
图1为现有技术的具有功率因数修正的功率转换器的电路
图2为本发明的具有功率因数修正的无桥式功率转换器的
一较佳实施例的电路图3为本发明中的控制电路的一较佳实施例的电路图； 图4为本发明中的仲裁电路的一较佳实施例的电路图； 图5为本发明中的电源管理电路的一较佳实施例的电路图 图6为本发明中的差动放大电路的一较佳实施例的电路图 图7为本发明中的讯号产生电路的一较佳实施例的电路图 图8为本发明中的脉波宽度调制电路的一较佳实施例的电
路图9为本发明中的消隐电路的一较佳实施例的电路图； 图IO为本发明的讯号波形图；以及 图ll为本发明的具有功率因数修正的无桥式功率转换器的 另一实施例的电路图。
图号简单说明
10 第一电感
20 第一二极管
30 第一晶体管
32 第一晶体管
35 第二晶体管
15 第二电感
25 第二二极管
31 第一感测晶体管
33 第二晶体管
36 第二感测晶体管37第一晶体管38第二晶体管
40电阻41电阻
43电阻45电阻
46电阻48电阻
50电阻55电阻
56电阻57电阻
60第一电容65第二电容
70第三晶体管75第四晶体管
80输出电容86电容
87电容89电容
90电阻91电阻
100控制电路110电压放大器
120运算放大器150乘除法器
200仲裁电路211晶体管
212晶体管215晶体管
216晶体管217晶体管
218晶体管220第一门坎
231晶体管232晶体管
235晶体管236晶体管
237晶体管238晶体管
240第二门坎251反相器
252反相器253反相器
254反相器260与门
270与门300电源管理电^各
311电阻312电阻
320运算放大器330比较器
13351正反器352正反器
353正反器354正反器
355正反器356正反器
357正反器358正反器
359正反器400差动;改大电^各
415开关425开关
430电阻435电阻
437电阻438电阻
439电阻441电流源
442电流源450讯号产生电路
451固定电流源452反相器
453晶体管454电容
456固定电流源458晶体管
459电容460运算放大器
461反相器462与门
463与门470开关
485电容491与门
492与门493或门
500脉波宽度调制电路510正反器
511反相器512与门
520比较器530比较器
531电流源532电容
540与非门541与非门
570与门571反相器
576反相器575与门
580或门585或门600消隐电路610固定电流源
612反相器615晶体管
620电容625反相器
630与非门700振荡器
FB回授端GND接地端IcOM讯号Imax可调整讯号IA第一输入讯号Iac线输入讯号
IB第二输入讯号I固s讯号
OVR过电流讯号PLS脉波讯号Sa第一切换讯号sB第.二切换讯号
S\v切换讯号sL轻载讯号SMP讯号vA第一电流讯号
VAC输入电压vB第二电流讯号
vcc供应电压Vcom误差讯号
vcs电流讯号vFB回授讯号
vM乘法讯号v0输出电压
V腿s输入讯号v'门坎讯号
xA第一致能讯号xB第二致能i子
具体实施例方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一 步的了
解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下 请参阅图2,本发明的具功率因教j务正(Power Factor Correction; PFC )的无桥式功率转换器的第一实施例的电路图。 如图所示，本发明具功率因数修正的无桥式功率转换器，其包含 第一电感10自第一输入端耦接至第一晶体管30;第二电感15自第二输入端耦接至第二晶体管35,第一输入端与第二输入端
接收输入电压VAC;第一二极管20自第一晶体管30耦接至输出 电容80，输出电容80更耦接于功率转换器的输出端与接地端的 间，以用于输出输出电压Vo;第二二极管25自第二晶体管35 耦接至输出电容80，第一晶体管30与第二晶体管35更耦接至 接地端；第一电容60自第一输入端经第三晶体管70耦接至接地 端；第二电容65自第二输入端经第四晶体管75耦接至接地端。 第一电容60与第二电容65用于降低电磁干扰，特别是减少共模 噪声(common mode noise )。
承接上述，本发明更包含控制电路100。控制电路100经由 电阻56与57组成的分压电路耦接至输出电容80，并接收回授 讯号VFB。电阻56与57系相互串联并耦接于功率转换器的输出 端与接地端之间。控制电路100更分别经由电阻50与55耦接至 第一输入端与第二输入端，以接收第一输入讯号Ia与第二愉入
讯号Ib,第一输入讯号lA与第二输入讯号lB相关联于输入电压
VAc。控制电路100经由电阻43与48耦接至第一晶体管30与第 二晶体管35,以用于侦测第一电流讯号VA与第二电流讯号VB。 电阻43与48皆耦接至第一晶体管30与第二晶体管35,以用于 产生第 一 电流讯号VA与第二电流讯号VB。电阻40与电阻45分 别自第一晶体管30与第二晶体管35耦接至接地端。
承接上述，控制电^各100依据回授讯号VFB、第一输入讯号 IA、第二输入讯号IB、第一电流讯号VA与第二电流讯号VB产生 第一切换讯号SA与第二切换讯号SB,以控制第一晶体管30与第 二晶体管35。参阅图10与图2，当第一切换讯号SA依据切换讯 号Sw而切换，以切换第一晶体管30时，第二切换讯号SB会致 能，以驱使第二晶体管35导通，切换讯号Sw为一脉波宽度调制讯号(Pulse Width Modulation signal, PWM signal )。另外，当第 二切换讯号Se依据切换讯号Sw而切换，以切换第二晶体管35 时，第一切换讯号SA会致能，以驱使第一晶体管30导通，以达 到高效能的目的。
此外，为了让本发明的功率转换器处在轻载状态下时，可节 省功率，本发明的控制电路IOO会在轻载期间，对应产生轻载讯 号Sl，而截止第三晶体管70与第四晶体管75。控制电路100更 耦接电容86、 87、 89与电阻90、 91,并分别产生输入讯号VRMS、
误差讯号VcoM、讯号IcOM与可调整讯号lMAX。
请参阅图3，本发明中的控制电路100较佳实施例的电路图。 如图所示，控制电路100包含的仲裁电路(arbiter circuit) 200 依据第一输入讯号U与第二输入讯号lB产生线输入讯号IAC、讯 号I腿s、第一致能讯号XA与第二致能讯号Xb。输入讯号V固s 相关于讯号I固s、电容86的电容值与电阻90的电阻值。电压放 大器110的正输入端与负输入端分别接收参考讯号VR与回授讯 号Vfb,电压放大器IIO比较参考讯号VR与回授讯号Vfb，以在 电压放大器110的输出端产生误差讯号VCOM,也就是说误差讯
号VcoM是依据参考讯号VR与回授讯号VFB所产生。乘除法器
(M)150用于产生乘法讯号VM。乘除法器150接收线输入讯号 IAC (A端)、误差讯号VCOM (B端)与输入讯号V腿s (C端)，以产 生乘法讯号VM。乘法讯号VM的产生技术系揭露于美国专利第 6，812，769号的"Switched charge multiplier-divider",因此产生乘 法讯号VM的技术不再赘述。
承接上述，乘法讯号Vm侍送至逸算放大器120的正输入端， 运算放大器120的负输入端接收电流讯号Vcs。运算放大器 比较电流讯号Vcs与乘法讯号VM,以在运算力文大器120的输出端产生讯号icom，讯号IcoM传送至脉波宽度调制(PWM)电路
500用于产生切换讯号Sw。因此，脉波宽度调制电路500依据误 差讯号VCOM、电流讯号Vcs与输入讯号V腿s控制切换讯号Sw。 电源管理电路(PM ) 300系依据误差讯号VCOM与输入讯号Vrms 控制轻载讯号Sl/,电源管理电路300更接收脉波宽度调制电路 500所产生的脉波讯号PLS。如图5所示，轻载讯号Sl受控于比 较误差讯号VcoM与门坎讯号Vth。此外，如图5所示，电源管 理电路300藉由输入讯号V固s调整门坎讯号VTH。
参阅图2并对照图8,脉波宽度调制电路500根据切换讯号
Sw、第一致能讯号XA与第二致能讯号XB，以产生第一切换讯号
SA与第二切换讯号SB,且如图8所示，脉波宽度调制电路500 更产生可调整讯号IMAX。另外，控制电路100的差动放大电路 (DAMP) 400接收第一电流讯号VA、第二电流讯号Ve、切换 讯号Sw、第一致能讯号XA与第二致能讯号XB。如图6所示， 差动放大电路400系依据第一电流讯号VA与第二电流讯号VB 产生电流讯号Vcs。
请参阅图4,本发明中的仲裁电路200的一较佳实施例的电 路图。如图所示，仲裁电路200包含复数个电流镜，其包含晶体 管211、 212、 215、 216、 217、 218、 231、 232、 235、 236、 237 与238。第一电流镜包含晶体管211与晶体管212，并接收第一 输入讯号lA且镜射第一输入讯号IA。第二电流镜耦接晶体管212, 第二电流镜包含晶体管215与晶体管216。第三电流镜包含晶体 管215与晶体管217,第三电流镜耦接晶体管212。第四电流镜 包含晶体管215与晶体管218，第四电流镜耦接晶体管212。第 五电流镜包含晶体管231与晶体管232,第五电流镜接收第二输 入讯号lB并镜射第二输入讯号IB。第六电流镜包含晶体管235与晶体管236，且第六电流镜耦接第五电流镜的晶体管232。第 七电流镜包含晶体管235与晶体管237，第七电流镜耦接第五电 流镜的晶体管232。第三电流镜的晶体管217与第七电流镜的晶 体管237用于产生讯号IRMS。第八电流镜包含晶体管235与晶体 管238,第八电流镜耦接第五电流镜的晶体管232,第四电流镜 的晶体管218与第八电流镜的晶体管238用于产生线输入讯号 Iac。
复参阅图4，仲裁电路200更包含第一门坎220、第二门坎 240、复数个反相器251、 252、 253、 254与与门260及270，以 产生第一致能讯号XA与第二致能讯号XB。第一门坎220耦接第 二电流镜的晶体管216,第二门坎240耦接第六电流镜的晶体管 236。当晶体管216所镜射的第一输入讯号IA高于第一门坎220 时，仲裁电路200产生第一致能讯号XA; —旦晶体管236所镜 射的第二输入讯号IB高于第二门坎240时，仲裁电路200产生第 二致能讯号XB。第一致能讯号XA与第二致能讯号Xs为互斥的 (exclusive),本发明的第一门坎220与第二门坎240的一实施 例可为电流源。
复参阅图4,反相器251的输入端系耦接第六电流镜的晶体 管236与第二门坎240。反相器253的输入端系耦接第二电流镜 的晶体管216与第一门坎220。反相器251的输出端系耦接反相 器252的输入端与与门270的第一输入端。反相器253的输出端 耦接反相器254的输入端与与门260的第二输入端。反相器252 的输出端耦接与门260的第一输入端，与门260的输出端产生第 二致能讯号XB。反相器254的输出端耦接与门270的第二输入 端，与门270的输出端产生第一致能讯号XA。
请参阅图5,本发明中的电源管理电^各300的一较佳实施例
19的电路图。如图所示，电路管理电路300包含复数个正反器
351-359，以用于产生轻载讯号SL。正反器351-359相互串联连 接，正反器351的输入端D接收供应电压Vcc。正反器351-358 的输出端Q分别耦接至正反器352-359的输入端D。正反器359 的反相输出端/Q产生轻载讯号SL。正反器351-359的频率输入 端C接收脉波宽度调制电路500所产生的脉波讯号PLS(参阅图 3)。
复参阅图5，电源管理电路300更包含运算放大器320与比 较器330。运算放大器320的正输入端接收门坎讯号VTH，运算 放大器320的负输入端经由电阻311接收输入讯号Vrms，电阻 312耦接于运算放大器320的负输入端与输出端之间。因此，运 算放大器320藉由输入讯号V固s调整门坎讯号VTH。运算放大 器320的输出端更耦接比较器330的正输入端，比较器330的负 输入端耦接误差讯号VCOM,比较器330的输出端透过非门耦接 正反器351-359的重置端R,以重置正反器351-359，用于控制 轻载讯号S^。因此，电源管理电路300依据误差讯号VcoM与门 坎讯号VTH控制轻载讯号SL,用于截止图2所示的第三晶体管 70与第四晶体管75。
请参阅图6,本发明中的差动放大电路400的一较佳实施例 的电路图。如图所示，差动放大电路400依据第一电流讯号VA 与第二电流讯号VB产生电流讯号Vcs。运算放大器460的正输 入端经开关410与420接收第 一 电流讯号VA或第二电流讯号VB; 运算放大器460的负输入端经开关415与425接收第二电流讯号 VB或第一电流讯号VA。第一致能讯号XA控制开关410与415， 第二致能讯号Xe控制开关420与425,所以差动》文大电路400 的两极(polarity )受控于第一致能讯号XA与第二致能讯号XB。
20电阻435耦接于运算放大器460的负输入端与输出端之间。电流 源441耦接于供应电压Vcc与运算放大器460的正输入端的间， 电阻430耦接于电流源441与接地端之间。电流源442耦接于供 应电压Vcc与运算放大器460的负输入端之间。
复参阅图6，电阻437、 438与439系相互串联，并耦接于 运算放大器460的输出端与接地端之间。开关470的第一端耦接 于电阻438与电阻439之间的"l妻点，开关470的第二端耦4^于电 容485的第一端，电容485的第二端耦接至接地端。电容485系 用于产生电流讯号Vcs。开关475的第一端耦接于电阻437与电 阻438之间的接点，开关475的第二端耦接至电容485的第 一端。 电阻437、438与439决定差动放大电路400的增益(attenuation), 且差动放大电路400的增益受控于脉波宽度调制电路500所产生 的切换讯号Sw。切换讯号Sw经由反相器461、讯号产生电路450 与与门462及463控制开关470与475。与门461的输入端接收 切换讯号Sw,与门461的输出端耦接与门462的第一输入端。 与门462的第二输入端耦接讯号产生电路450,以接收讯号产生 电^各450所产生的讯号SMP，与门462的输出端控制开关475。 讯号产生电路450接收切换讯号Sw,并产生讯号SMP。与门463 的第一输入端接收切换讯号Sw，与门463的第二输入端耦接讯 号产生电路450,以接收讯号SMP,与门463的输出端控制开关 470。
请参阅图7，本发明中的讯号产生电路450的一较佳实施例 的电路图。如图所示，讯号产生电路450包含反相器452、第一 产生电路、第二产生电路与或门493,第一产生电路包含固定电 流源451、晶体管453、电容454与与门491。反相器452的输 入端接收切换讯号Sw，反相器452的输出端耦接晶体管453的闸极。晶体管453的闸极经反相器452接收切换讯号Sw，固定 电流源451耦接于晶体管453的汲极与供应电压Vcc之间，晶体 管453的源极耦接至接地端。电容454耦接于晶体管453的汲极 与接地端之间。与门491的第一输入端耦接至电容454,与门491 的第二输入端接收切换讯号Sw。
承接上述，第二产生电路包含固定电流源456、晶体管458、 电容459与与门492。固定电流源456耦接于晶体管458的汲极 与供应电压Vcc之间。晶体管458的闸极接收切换讯号Sw,晶 体管458的源极耦接至接地端。电容459耦接于晶体管458的汲 极与接地端之间。与门492的第一输入端耦接至电容459,与门 492的第二输入端经反相器452接收切换讯号Sw。与门491与 492的输出端分别耦接或极493的第一输入端与第二输入端。或 门493的输出端产生讯号SMP。
请参阅图8,本发明中的脉波宽度调制电路500的一较佳实 施例的电路图。如图所示，脉波宽度调制电路500包含振荡器 (OSC) 700、正反器510、反相器511与与门512，以用于产生 切换讯号Sw。振荡器700产生脉波讯号PLS与斜坡讯号。反相 器511的输入端耦接振荡器700，用于接收脉波讯号PLS，反相 器511的输出端耦接正反器510的频率输入端ck。正反器510 的输入端D接收供应电压Vcc.,正反器510的输出端Q耦接与 门512的第一输入端。与门512的第二输入端耦接反相器511的 输出端，与门512的输出端产生切换讯号Sw。
复参阅图8,脉波宽度调制电路500更包含比较器520、与 非门540、 541与消隐电路600。比较器520的正输入端接收讯 号Icom，比较器520的负输入端耦接振荡器700,以接收斜坡讯 号，比较器520的输出端耦接与非门540的第二输入端，比较器520比较斜坡讯号与讯号ICOM，以重置正反器510。当讯号IcoM 低于斜坡讯号时，切换讯号Sw禁能。
承接上述，与非门540的第一输入端接收重置讯号RST，以 重置正反器510;与非门540的第三输入端接收过电流讯号OVR, 过电流讯号OVR用于禁能切换讯号Sw，以作为过电流保护。与 非门540的输出端耦接与非门541的第一输入端，与非门541的 第二输入端耦接消隐电路600，以接收消隐讯号BLK;与非门 541的输出端经反相器耦接正反器510的重置端R,以重置正反 器510而禁能切换讯号Sw。消隐电路600接收切换讯号Sw,以 产生消隐讯号BLK。
此外，比较器530用以产生过电流讯号OVR,过电流讯号
OVR系藉由比较电流讯号Vcs与可调整讯号lMAX所产生。比较
器530的负输入端接收电流讯号Vcs,比较器530的正输入端接 收可调整讯号IMAX,比较器530的输出端产生过电流讯号OVR。 可调整讯号I,x决定于电流源531与电阻91 (参阅图2)。电流 源531耦接于供应电压Vcc与比较器530的正输入端之间。电容 532的第一端耦^t妻电流源531与比4交器530的正输入端，电容532 的第二端耦接至接地端。
另外，脉波宽度调制电路500更包含反相器571、 576、与 门570、 575与或门580及585，以用于产生第一切换讯号SA与 第二切换讯号SB。第一切换讯号SA与第二切换讯号SB系依据切 换讯号Sw、第一致能讯号XA与第二致能讯号XB所产生。反相 器571的输入端接收第一致能讯号XA,反相器571的输出端耦 接与门570的第二输入端。与门570的第一输入端与第三输入端 分别接收过电流讯号OVR与第二致能讯号XB。或门580的第一 输入端耦4妻与门512的输出端，以接收切换讯号Sw，或门580的第二输入端耦接与门570的输出端，或门580的输出端产生第 一切换讯号SA。反相器576的输入端接收第二致能讯号XB，反 相器576的输出端耦接与门575的第三输入端。与门575的第一 输入端与第二输入端分别接收过电流讯号OVR与第一致能讯号 XA。或门585的第一输入端耦接与门512的输出端，以接收切换 讯号Sw,或门585的第二输入端耦接与门575的输出端，或门 585的输出端产生第二切换讯号SB。
请参阅图9，其为本发明的消隐电路600的一实施例的电路 图。如图所示，消隐电路600包含固定电流源610、反相器612、 晶体管615、电容620、反相器625与与非门630,以用于产生 消隐讯号BLK。反相器612的输入端接收切换讯号Sw,反相器 612的输出端耦接晶体管615的闸极。固定电流源610耦接于晶 体管615的汲极与供应电压Vcc,晶体管615的源极耦接至接地 端。电容620耦接于晶体管615的汲极与接地端之间。反相器 625的输入端耦接电容620,反相器625的输出端耦接与门630 的第一输入端，与门630的第二输入端接收切换讯号Sw,与门 630的输出端产生消隐讯号BLK。
请参阅图10,本发明的讯号波形图。如图所示，第一输入
讯号lA的相位相同于输入讯号Vac的相位。第二输入讯号Ib的 相位不同于输入讯号Vac的相位，第二输入讯号lB与输入讯号 VAc的相位差为180°。当第一输入讯号U高于图4所示的第一门 坎220时，第一致能讯号XA致能，同时第二致能讯号XB禁能， 所以第一切换讯号SA依据切换讯号Sw切换，并使图2所示的第 一晶体管30切换，此时第二切换讯号Sb致能，并导通图2所示 的第二晶体管35,以达到高效能。
同上所述，当第二输入讯号lB高于图4所示的第二门坎240
24时，第二致能讯号XB致能，同时第一致能讯号XA禁能，所以第 二切换讯号Ss依据切换讯号Sw切换，并使图2所示的第二晶体
管35切换，此时第一切换讯号SA致能，并导通第一晶体管30,
用于达到高效能。
请参阅图11，本发明的具功率因数修正的无桥式功率转换 器的另一实施例的电路图。如图所示，本实施例的无桥式功率转 换器的大多数电路相同于第 一 实施例的无桥式功率转换器的电
路，因此本实施例不再赘述。本实施例与第一实施例的差异在于 本实施例的具功率因数修正的无桥式功率转换器包含第 一 感测 晶体管31与第二感测晶体管36。第一感测晶体管31与第二感 测晶体管36用于做为感测晶体管。第一感测晶体管31耦接第一 电感10与第一二极管20;第二感测晶体管36耦接第二电感15 与第二二4及管25。第一感测晶体管31与第二感测晶体管36更 耦接该接地端。第一感测晶体管31包含第一晶体管32、第二晶 体管33与电阻41，第一感测晶体管31的感测端为第二晶体管 33与电阻41之间的接点，用于产生第一电流讯号VA。第一电流 讯号VA的振幅系相关联于流经第 一感测晶体管31的第 一 晶体管 32的电流。晶体管32与33的汲极为相互耦接，晶体管32与33 的闸极耦接至控制电路100,且受第一切换讯号SA驱动。第一晶 体管32的源极耦接至接地端。电阻41耦接于第一晶体管32的 源极与第二晶体管33的源极之间。第二晶体管33的源极更耦接 电阻43,并用于产生第一电流讯号VA。
复参阅图11,第二感测晶体管36包含第一晶体管37、第二 晶体管38与电阻46。第二感测晶体管36的感测端为第二晶体 管38与电阻46之间的接点，用于产生第二电流讯号VB。第二 电流讯号VB的振幅系相关联于流经第二感测晶体管36的第 一 晶体管37的电流。晶体管37与38的汲极系相互耦接，晶体管37 与38的闸极耦接控制电路100,且受第二切换讯号SB驱动。第 一晶体管37的源极耦接至接地端。电阻46耦接于第一晶体管 37的源极与第二晶体管38的源极之间，第二晶体管38的源极 更耦接电阻46,以产生第二电流讯号Vs。
此外，如前一实施例所述，第一切换讯号Sa会依据如圉10 所示的切换讯号Sw切换第一感测晶体管31,此时第二切换讯号 SB将导通第二感测晶体管36,而当第二切换讯号SB依据切换讯 号Sw切换第二感测晶体管36时，第一切换讯号SA将导通第一 感测晶体管31。
综上所述，本发明的控制电路依据回授讯号、第一输入讯号、 第二输入讯号、第一电流讯号与第二电流讯号，而产生第一切换 讯号与第二切换讯号，以控制第一晶体管与第二晶体管。当第一 切换讯号切换第 一晶体管时，第二切换讯号会驱使第二晶体管导 通，而当第二切换讯号切换第二晶体管时，第一切换讯号将会驱 使第一晶体管导通，以达到高效能。
综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定
本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、 特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要
求范围内。
权利要求
1.一种具功率因数修正的无桥式功率转换器，其特征在于，其包含一第一电感，该第一电感自一第一输入端耦接至一第一晶体管；一第二电感，该第二电感自一第二输入端耦接至一第二晶体管；一第一二极管，该第一二极管自该第一晶体管耦接至一输出电容；一第二二极管，该第二二极管自该第二晶体管耦接至该输出电容，该第一晶体管、该第二晶体管与该输出电容耦接至一接地端；一第一电容，该第一电容自该第一输入端经一第三晶体管耦接至该接地端；一第二电容，该第二电容自该第二输入端经一第四晶体管耦接至该接地端；以及一控制电路，该控制电路耦接至该输出电容并接收一回授讯号，该控制电路耦接该第一输入端与该第二输入端并接收一第一输入讯号与一第一二输入讯号，该控制电路耦接至该第一晶体管与该第二晶体管并侦测一第一电流讯号与一第二电流讯号；其中，该控制电路依据该回授讯号、该第一输入讯号、该第二输入讯号、该第一电流讯号与该第二电流讯号产生一第一切换讯号与一第二切换讯号；该第一切换讯号与该第二切换讯号分别控制该第一晶体管与该第二晶体管；该第一切换讯号切换该第一晶体管时，该第二切换讯号导通该第二晶体管，该第二切换讯号切换该第二晶体管时，该第一切换讯号导通该第一晶体管；该控制电路于该无桥式功率转换器处在一轻载的期间，产生一轻载讯号而截止该第三晶体管与该第四晶体管。
2. 根据权利要求1所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电路依据该回授讯号与一参考讯号 产生一误差讯号，且该控制电路依据该误差讯号与 一 门坎讯号控 制该轻载讯号。
3. 根据权利要求2所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电^各依据该第一输入讯号与该第二 输入讯号产生一输入讯号。
4. 根据权利要求3所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电路依据该输入讯号调整该门坎讯
5. 根据权利要求1所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电路包含一仲裁电路，该第一输入 讯号高于一第一门坎时，该仲裁电路产生一第一致能讯号，该第 二输入讯号高于 一 第二门坎时，该仲裁电路产生 一 第二致能讯 号，该第一致能讯号与该第二致能讯号为互斥，该第一致能讯号 与该第二致能讯号用于产生该第 一切换讯号与该第二切换讯号。
6. 根据权利要求1所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电路包含一差动放大电路，该差动 放大电路依据该第 一 电流讯号与该第二电流讯号产生 一 电流讯 号，而控制该第一切换讯号与该第二切换讯号，该差动放大电路 的两极受控于一第一致能讯号与一第二致能讯号。
7. 根据权利要求1所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电^各依据一误差讯号、 一电流讯号 与一输入讯号控制一切换讯号，并依据该切换讯号、 一第一致能讯号与一第二致能讯号产生该第一切换讯号与该第二切换讯号。
8. 根据权利要求7所述的具功率因数修正的无桥式功率转换 器，其特征在于，其中该控制电路比较该电流讯号与一可调整讯 号，而产生一过电流讯号，该可调整讯号决定于一电流源与一电 阻，该过电流讯号禁能该切换讯号。
9. 根据权利要求7所述的具功率因数修正的无桥式功率转换器，其特征在于，其中该第一切换讯号依据该切换讯号切换该第一晶体管，该第二切换讯号将导通该第二晶体管；该第二切换讯 号依据该切换讯号切换该第二晶体管，该第一切换讯号将导通该 第一晶体管。
10. —种具功率因数修正的无桥式功率转换器，其特征在 于，其包含一第一电感，该第一电感自一第一输入端耦接至一第一感测 晶体管；一第二电感，该第二电感自一第二输入端耦接至一第二感测 晶体管；一第一二极管，该第一二极管自该第一感测晶体管耦接至一 输出电容；一第二二极管，该第二二极管自该第二感测晶体管耦接至该 输出电容，该第一感测晶体管、该第二感测晶体管与该输出电容 耦接至一接地端；以及一控制电路，该控制电路耦接该输出电容并接收一回授讯 号，该控制电路耦接该第一输入端与该第二输入端并接收一第一 输入讯号与 一第二输入讯号，该控制电路耦接该第一感测晶体管 与该第二感测晶体管，以侦测 一 第 一 电流讯号与 一 第二电流讯其中，该控制电路依据该回授讯号、该第一输入讯号、该第 二输入讯号、该第 一 电流讯号与该第二电流讯号产生 一第 一切换 讯号与 一第二切换讯号，该第 一切换讯号与该第二切换讯号分别 控制该第 一感测晶体管与该第二感测晶体管；该第 一感测晶体管 具有一感测端而输出该第一电流讯号，该第二感测晶体管具有一 感测端而出该第二电流讯号，该第 一 电流讯号的振幅系相关耳关于 流经该第 一感测晶体管的 一 电流，该第二电流讯号的振幅系相关联于流经该第二感测晶体管的 一 电流；该第 一切换讯号切换该第一感测晶体管时，该第二切换讯号将会导通该第二感测晶体管， 该第二切换讯号切换该第二感测晶体管时，该第 一切换讯号将会 导通该第一感测晶体管。
11. 根据权利要求10所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，更包含一第一电容，该第一电容自该第一输入端经一第三晶体管耦 冲妻至该4妻地端；以及一第二电容，该第二电容自该第二输入端经一第四晶体管耦 才矣至该纟妄:t也端；其中，该控制电路于该无桥式功率转换器处在一轻载的期 间，产生一轻载讯号而截止该第三晶体管与该第四晶体管。
12. 根据权利要求10所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中该控制电路依据该回授讯号与一参考 讯号产生一误差讯号，该控制电路依据该误差讯号与 一 门坎讯号 控制该轻载讯号，该控制电路更依据该第 一输入讯号与该第二输 入讯号产生一输入讯号，该门坎讯号系受该输入讯号所调整。
13. 根据权利要求10所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中该控制电路包含一仲裁电路，该第一输入讯号高于一第 一 门坎时，该仲裁电路产生一第 一致能讯号， 该第二输入讯号高于 一第二门坎时，该仲裁电路产生 一第二致能 讯号，该第一致能讯号与该第二致能讯号为互斥，该第一致能讯 号与该第二致能讯号用于产生该第 一切换讯号与该第二切换讯
14. 根据权利要求10所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中该控制电路包含一差动放大电路，该 差动放大电路依据该第一电流讯号与该第二电流讯号产生一电 流讯号，而控制该第一切换讯号与该第二切换讯号，该差动放大 电路的两极受控于一第一致能讯号与一第二致能讯号。
15. 根据权利要求10所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中该控制电路依据一误差讯号、 一电流 讯号与一输入讯号控制一切换讯号，并依据该切换讯号、 一第一 致能讯号与一第二致能讯号产生该第一切换讯号与该第二切换 讯号。
16. 根据权利要求15所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中该控制电路比较该电流讯号与一可调 整讯号，而产生一过电流讯号，该可调整讯号决定于一电流源与 一电阻，该过电流讯号禁能该切换讯号。
17. 根据权利要求15所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中该第一切换讯号依据该切换讯号切换 该第 一感测晶体管，该第二切换讯号将导通该第二感测晶体管； 该第二切换讯号依据该切换讯号切换该第二感测晶体管，该第一切换讯号将导通该第 一感测晶体管。
18. 根据权利要求10所述的具功率因数修正的无桥式功率 转换器，其特征在于，其中每一该感测晶体管包含一第一晶体管，该第一晶体管耦接该第一电感或该第二电感；一第二晶体管，该第二晶体管耦接该第 一晶体管与该控制电路；以及一电阻，该电阻耦接于该第 一 晶体管与该第二晶体管之间； 其中，该感测端为该第二晶体管与该电阻之间的一接点，以 输出该第 一 电流讯号或该第二电流讯号，该第 一 电流讯号或该第 二电流讯号的振幅相关联于流经该感观'J晶体管的该第 一 晶体管 的电流。
全文摘要
本发明是关于一种具功率因数修正的无桥式功率转换器，其包含一第一电感与一第二电感分别自一第一输入端与一第二输入端耦接至一第一晶体管与一第二晶体管；一第一二极管与一第二二极管分别自第一晶体管与第二晶体管耦接至一输出电容；一第一电容与一第二电容分别自该些输入端经一第三晶体管与一第四晶体管耦接至接地端；一控制电路产生一第一切换讯号与一第二切换讯号，以控制第一晶体管与第二晶体管。当第一切换讯号切换第一晶体管时，第二切换讯号会驱使第二晶体管导通；当第二切换讯号切换第二晶体管时，第一切换讯号会驱使第一晶体管导通，以达到高效能。控制电路于具功率因数修正的功率转换器处在轻载的期间，会截止第三晶体管与第四晶体管。
文档编号H02M3/04GK101604913SQ200910134418
公开日2009年12月16日 申请日期2009年4月10日 优先权日2008年4月11日
发明者杨大勇 申请人:崇贸科技股份有限公司