用于驱动功率因数校正电路的驱动设备的制作方法

用于驱动功率因数校正电路的驱动设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于驱动功率因数校正电路的驱动设备，提供了一种用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备，该交错式功率因数校正电路包括第一主开关和第二主开关，以预定相位差执行切换操作；以及第一辅助开关和第二辅助开关，分别形成用于在第一主开关和第二主开关的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径，该设备包括：输入单元，获取输入信号；电流感测单元，获取关于交错式功率因数校正电路的电流的信息；以及输出单元，基于输入信号和电流信息来输出针对第一主开关的第一控制信号、针对第二主开关的第三控制信号、针对第一辅助开关的第二控制信号和针对第二辅助开关的第四控制信号。
【专利说明】用于驱动功率因数校正电路的驱动设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年12月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0155300号的优先权，将其公开内容结合于此供参考。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种为减少切换损耗而设计的用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备。
【背景技术】
[0004]近来，世界各国政府已在敦促应遵守能源效率政策来有效利用能源，尤其是广泛建议在电子产品或家电中有效利用能源。
[0005]因此，根据这些建议，用于有效利用能源的补救电路(remedial circuit)已被应用于将电力供应至电子产品、家电等的电源装置。
[0006]例如，补救电路可以是功率因数校正电路。功率因数校正电路是一种用于切换输入电力以调节输入电力的电流与电压之间的相位差(功率因数)来有效地将电力传送至后一级的电路。
[0007]一般地，功率因数校正电路可被归类为无源式功率因数校正电路或有源式功率因数校正电路。
[0008]无源式功率因数校正电路采用一种用于利用电感器或电容器来校正功率因数的方法，且具体地，已知在单相中具有对功率因数校正的限制。
[0009]有源式功率因数校正电路采用一种通过使用升压式拓扑结构利用电感器和切换元件的组合执行切换来校正功率因数的方法。然而，有源式功率因数校正电路具有相对较低的效率、较高的内部电流、电压纹波、电磁干扰(EMI)噪声等，且因此，其到中大型电源装置中的应用可能存在问题。
[0010]特别地，在有源式功率因数校正电路的情况下，切换输入电力的过程中产生切换损耗。
[0011]因此，需要引入提高切换效率的功率因数校正电路，且对用于驱动功率因数校正电路的驱动设备的需求正在增加。
[0012]以下专利文献I涉及脉冲宽度控制电路，但未公开用于在电力转换事件中驱动具有提闻的切换效率的电路的技术。
[0013][现有技术文献]
[0014](专利文献I)韩国专利公开第2008-0047158号
【发明内容】

[0015]本发明的一个方面提供了一种用于驱动交错式功率因数校正电路的设备，所述交错式功率因数校正电路能够通过在执行切换操作以校正功率因数之前将剩余电力传送至地来减少在功率因数校正切换事件中产生的切换损耗。
[0016]本发明的另一方面提供了一种用于驱动交错式功率因数校正电路的设备，所述交错式功率因数校正电路能够减少电磁干扰(EMI)噪声水平。
[0017]根据本发明的一个方面，提供了一种用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备，所述交错式功率因数校正电路包括第一主开关和第二主开关，以预定相位差执行切换操作；以及第一辅助开关和第二辅助开关，分别形成用于在所述第一主开关和第二主开关的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径，所述设备包括:输入单元，获取输入信号；电流感测单元，获取关于所述交错式功率因数校正电路的电流的信息；以及输出单元，基于所述输入信号和电流信息来输出针对所述第一主开关的第一控制信号、针对所述第二主开关的第三控制信号、针对所述第一辅助开关的第二控制信号和针对所述第二辅助开关的第四控制信号。
[0018]所述驱动设备还可包括:信号分离单元，基于所述输入信号输出与所述输入信号相同的第一内部信号和具有相对于所述第一内部信号延迟的相位的第二内部信号。
[0019]所述驱动设备还可包括:脉冲宽度信息获取单元，基于所述电流信息和所述输入信号来获取脉冲宽度信息。
[0020]所述驱动设备还可包括:输出波形生成单元，基于所述第一内部信号、所述第二内部信号和所述脉冲宽度信息来生成针对所述第一主开关的第三内部信号、针对所述第一辅助开关的第四内部信号、针对所述第二主开关的第五内部信号和针对所述第二辅助开关的第六内部信号。
[0021]所述输出波形生成单元可包括:第一输出波形生成单元，基于所述第一内部信号和所述脉冲宽度信息来生成所述第三内部信号和所述第四内部信号；以及第二输出波形生成单元，基于所述第二内部信号和所述脉冲宽度信息来生成所述第五内部信号和所述第六内部信号。
[0022]所述输出单元可调节所述第三内部信号、所述第四内部信号、所述第五内部信号和所述第六内部信号的输出电平。
[0023]所述输出单元可包括:第一输出单元，调节所述第三内部信号的电平以输出第一控制信号；第二输出单元，调节所述第四内部信号的电平以输出第二控制信号；第三输出单元，调节所述第五内部信号的电平以输出第三控制信号；以及第四输出单元，调节所述第六内部信号的电平以输出第四控制信号。
[0024]所述输入信号可以是脉冲宽度调制(PWM)信号。
[0025]所述信号分离单元可包括延迟所述输入信号的相位延迟单元。
[0026]所述相位延迟单元可包括串联连接的多个反相器(inverter)元件。
[0027]所述脉冲宽度信息获取单元可获取所述功率因数校正电路的负载电流，基于所述输入信号生成斜坡(ramp)信号，以及基于所述负载电流和所述斜坡信号来获取脉冲宽度信肩、O
[0028]根据本发明的另一方面，提供了一种用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备，所述交错式功率因数校正电路包括:第一主开关和第二主开关，以预定相位差执行切换操作；以及第一辅助开关和第二辅助开关，分别形成用于在所述第一主开关和第二主开关的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径，所述设备包括:输入单元，获取第一输入信号和第二输入信号；电流感测单元，获取关于所述交错式功率因数校正电路的电流的信息；以及输出单元，基于所述第一输入信号、所述第二输入信号和电流信息来输出针对所述第一主开关的第一控制信号、针对所述第二主开关的第三控制信号、针对所述第一辅助开关的第二控制信号和针对所述第二辅助开关的第四控制信号。
[0029]所述驱动设备还可包括:信号输入单元，将所述第一输入信号和所述第二输入信号调节为具有内部控制信号的电平。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]结合附图根据以下详细描述将更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征及其他优点，其中:
[0031]图1和图2是根据本发明实施方式的功率因数校正电路的示意性电路图；
[0032]图3是示出在根据本发明实施方式的功率因数校正电路中采用的主开关单元和辅助开关单元的切换控制信号的曲线图；
[0033]图4是示出图3的部分‘A’的放大的曲线图；
[0034]图5A和图5B是示出从根据本发明实施方式的功率因数校正电路中采用的辅助开关单元的两端生成的电压的曲线图；
[0035]图6和图7是根据本发明的另一实施方式的功率因数校正电路的示意性电路图；
[0036]图8是示出根据本发明的另一实施方式的驱动设备的示图；
[0037]图9是根据本发明的另一实施方式的驱动设备的框图；
[0038]图10是示出信号分离单元的输入和输出波形的示图；
[0039]图11是示出信号分离单元的内部电路的一个实例的示图；
[0040]图12A是示出脉冲宽度信息获取单元的一个实例的示图，以及图12B是示出脉冲宽度信息获取单元的输入和输出波形的示图；
[0041]图13A是示出第一输出波形生成单元的输入和输出波形的示图，以及图13B是示出第一输出波形生成单元的内部电路的一个实例的示图；
[0042]图14是示出根据本发明的另一实施方式的驱动设备的示图；
[0043]图15是根据本发明的另一实施方式的驱动设备的框图；以及
[0044]图16是示出用于驱动N相交错式功率因数校正电路的信号波形的示图。
【具体实施方式】
[0045]现将参照附图来详细描述本发明的实施方式。然而，本发明可以多种不同的形式来体现，且不应被解释为限于本文所述的实施方式。相反，提供了这些实施方式，使得本公开将是全面和完整的，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为清楚起见，元件的形状和尺寸可能被放大，且通篇文中相同附图标记将被用于指示相同或类似的组件。
[0046]图1和图2是根据本发明实施方式的功率因数校正电路的示意性电路图。
[0047]参照图1，功率因数校正电路105可包括主开关单元110、辅助开关单元120、电感器单元130、辅助电感器单元160、二极管单元140、电容器C和控制器150。
[0048]主开关单元110可包括以预定相位差执行切换操作来提高输入功率的功率因数的第一主开关SI和第二主开关S2。例如，第一主开关SI和第二主开关S2可以彼此180°的相位差来执行切换操作。这里，输入电力可以是整流后的电力。
[0049]此外，主开关单元110可包括第一防反向电流二极管DIl和第二防反向电流二极管DI2。第一防反向电流二极管DIl可防止第一主开关SI的反向电流。第二防反向电流二极管DI2可防止第二主开关S2的反向电流。
[0050]当第一主开关SI和第二主开关S2被配置为晶体管时，第一防反向电流二极管DII和第二防反向电流二极管DI2可以是形成在主体内的二极管，但本发明不限于此，且第一防反向电流二极管DIl和第二防反向电流二极管DI2可以是单独添加的二极管。
[0051]电感器单元130可被连接在输入电力被施加的输入电源端子IN与主开关单元110之间，以根据主开关单元Iio的切换操作来积累或释放能量。详细地，电感器单元130可包括第一电感器LI和第二电感器L2。第一电感器LI可被连接在输入电源端子IN与第一主开关SI之间。第二电感器L2可被连接在输入电源端子IN与第二主开关S2之间。
[0052]二极管单元140可根据主开关单元110的切换操作提供用于从电感器单元130释放的电力的传输路径。详细地，二极管单元140可包括第一二极管Dl和第二二极管D2。第一二极管Dl可根据第一主开关SI的切换操作来提供用于从第一电感器LI释放的电力的传输路径。此外，第二二极管D2可根据第二主开关S2的切换操作来提供用于从第二电感器L2释放的电力的传输路径。
[0053]电容器C可并联连接至输出端子以稳定从二极管单元140输出的电力。
[0054]辅助开关单元120可包括第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2。第一辅助开关Snl可并联连接至第一主开关SI。第二辅助开关Sn2可并联连接至第二主开关S2。
[0055]在辅助开关单元120的切换操作事件中，辅助电感器单元160可调节在辅助开关单元120中流动的电流量。
[0056]控制器150可提供用于控制第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2的切换操作的切换控制信号Gl、G2、Gnl和Gn2。
[0057]第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2可分别被配置为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS-FET)和双极结型晶体管(BJT)中的一个。参照图2，示出了第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2被配置为BJT，但本发明不限于此。
[0058]功率因数校正装置105的主开关单元110可执行切换操作来调节输入电力的电压与电流之间的相位差，从而提高功率因数。这里，辅助开关单元120可形成用于在主开关单元110的切换操作中保留的剩余电力的传输路径。
[0059]图3是示出在根据本发明实施方式的功率因数校正电路中采用的主开关单元110和辅助开关单元120的切换控制信号的曲线图，以及图4是示出图3的部分‘A’的放大的曲线图。
[0060]参见图1、图3和图4，功率因数校正电路105的辅助开关单元120可在主开关单元Iio的接通(ON)操作之前(B卩，在主开关单元110导通之前)形成用于剩余电力的传输路径。即，换言之，通过对主开关单元110提供零电压切换条件，可消除切换损耗。
[0061]详细地，为形成用于剩余电力的传输路径，控制器150可发送切换控制信号G1、G2、Gnl和Gn2以用于在主开关单元110的接通操作之前接通辅助开关单元120。当切换控制信号是高电平信号时，相应的开关Sl、S2、Snl和Sn2可导通，以及当切换控制信号是低电平信号时，相应的开关S1、S2、Snl和Sn2可断开。
[0062]详细地，第一辅助开关Snl可形成用于在第一主开关SI的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径，以及第二辅助开关Sn2可形成用于在第二主开关S2的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径。
[0063]为此，如图3和图4所示，第一辅助开关Snl可在第一主开关SI接通之前导通，且可在第一主开关SI断开之前被断开。这可被称为第一切换操作。
[0064]此外，第二辅助开关Sn2可在第二主开关S2接通之前导通，且在该主开关S2断开之前被断开。这可被称为第二切换操作。
[0065]这里，第一切换操作和第二切换操作的接通操作的时间间隔可被设置为相等。
[0066]同时，尽管辅助开关单元120形成用于主开关单元110的剩余电力的传输路径以减少主开关单元110的切换损耗，但在辅助开关单元120中可能产生切换损耗。
[0067]换句话说，在辅助开关单元120的断开操作时，可从辅助开关单元120的两端产生根据瞬时功率的峰值电压，从而潜在地引起切换损耗。
[0068]为解决该问题，参照图1，功率因数校正电路还可包括在辅助开关单元120的切换操作事件中调节在辅助开关单元120中流动的电流量的辅助电感器单元160。在图1中，单一辅助电感器Ls被配置为连接在第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2的连接节点与地之间，但本发明不限于此，且可配置两个辅助电感器，并且一个可连接在第一辅助开关Snl与地之间，以及另一个可连接在第二辅助开关Sn2与地之间。
[0069]图5A和图5B是示出从根据本发明实施方式的功率因数校正电路中采用的辅助开关单元120的两端产生的电压的曲线图。图5A是示出当根据本发明实施方式的功率因数校正电路采用电感器时从辅助开关单元120的两端产生的电压的曲线图。在图5A中，由虚线表示的部分示出当第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2分别执行第一切换操作和第二切换操作时产生的峰值电压。
[0070]为减小这种峰值电压，参照图3，第一辅助开关可执行切换操作以形成当第二切换操作被终止时用于施加到第二辅助开关Sn2的瞬态电力的传输路径。由于第一辅助开关Snl在第二辅助开关Sn2的第二切换操作被终止时执行切换操作，从而形成空程(freewheeling)路径，所以第二辅助开关Sn2可执行软断开操作。在第一辅助开关Snl在第二开关的第二切换操作被终止时执行切换操作的情况下，形成空程路径Sn2-Ls-DI1-Snl-Ls,以及当第二辅助开关Sn2在第一辅助开关Snl的第一切换操作被终止时执行切换操作时，形成空程路径Snl-Ls-DI2-Sn2-Ls。
[0071]这里，为形成空程路径的第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2的切换操作分别可被设置为等于第二切换操作和第一切换操作的接通操作的时间间隔。
[0072]图5B是示出当根据本发明实施方式的功率因数校正电路有空程路径时从辅助开关单元120的两端产生的电压的曲线图。可以看出峰值电压相对于图5A被降低。
[0073]图6和图7是根据本发明的另一实施方式的功率因数校正电路的示意性电路图。
[0074]图6和图7中示出的功率因数校正电路105类似于图1中示出的功率因数校正电路105，因此将省略对其的详细描述。
[0075]然而，在本实施方式中，辅助电感器单元160可包括第一辅助电感器Lsl和第二辅助电感器Ls2。这里，第一辅助电感器Lsl可连接在第一主开关SI与第一辅助开关Snl之间。第二辅助电感器Ls2可连接在第二主开关S2与第二辅助开关Sn2之间。
[0076]第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2可分别被配置为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS-FET)和双极结型晶体管(BJT)中的一个。参照图7，示出了第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2被配置为BJT，但本发明不限于此。
[0077]同时，根据本发明实施方式的功率因数校正电路105在双相交错方案中被实施。因此，即使当一相功率因数电路发生故障时，也可通过其他相功率因数校正电路来连续提供输出。
[0078]图8是示出根据本发明的另一实施方式的驱动设备的示图。
[0079]如上所述，控制器150可提供用于控制第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2的切换操作的切换控制信号Gl、G2、Gnl和Gn2。
[0080]控制器150可被实施为单独的集成电路(1C)。此外，控制器150还可被实施为单独的驱动设备。
[0081]这里，为描述的目的，用于驱动第一主开关SI的切换控制信号被定义为第一控制信号G1。此外，用于驱动第二主开关S2的切换控制信号被定义为第三控制信号G2。用于驱动第一辅助开关Snl的切换控制信号被定义为第二控制信号Gnl。此外，用于驱动第二辅助开关Sn2的切换控制信号被定义为第四控制信号Gn2。
[0082]参照图8，驱动设备200可被实施为1C。
[0083]此外，驱动设备200可包括获取输入信号的输入单元IN、以及获取有关功率因数校正电路的电流的信息的电流感测单元CS。此外，驱动设备200还可包括输出第一控制信号的第一输出单元0UT_G1、输出第二控制信号的第二输出单元0UT_Gnl、输出第三控制信号的第三输出单元0UT_G2和输出第四控制信号的第四输出单元0UT_Gn2。此外，驱动设备200可包括用于接收电力的端子Vcc和用于与地连接的端子COM。
[0084]图9是根据本发明的另一实施方式的驱动设备的框图。
[0085]参照图9，驱动设备200可包括输入单元250、电流感测单元260、信号分离单元210、脉冲宽度信息获取单元220、输出波形生成单元230和输出单元240。
[0086]输入单兀250可获取输入信号。该输入信号可以是脉冲宽度调制(PWM)信号。
[0087]电流感测单元260可获取关于交错式功率因数校正电路的电流的信息。该电流信息可包括流过图1中所示的第一二极管Dl或第二二极管D2的电流量。这里，流过第一二极管Dl或第二二极管D2的电流被定义为负载电流。
[0088]基于输入信号，信号分离单兀210可输出与输入信号相同的第一内部信号A和具有相对于第一内部信号延迟的相位的第二内部信号B。
[0089]图10是示出信号分离单元的输入和输出波形的示图。
[0090]参照图10，输入信号IN可以是脉冲宽度调制信号。信号分离单元210可从输入单兀250获取输入信号,且基于输入信号IN,信号分离单兀210可输出与输入信号相同的第一内部信号A和具有相对于第一内部信号延迟的相位的第二内部信号B。
[0091]为施加至图2中所示的双相交错式功率因数校正电路，在输入信号IN的周期为T的情况下，第二内部信号B可被相位延迟T/2。[0092]图11是示出信号分离单元的内部电路的一个实例的示图。
[0093]参照图11，信号分离单元210可包括延迟输入信号IN的相位延迟单元212。
[0094]相位延迟单元212可包括多个串联连接的反相器元件INVl和INV2。此外，电容器元件Cl可被形成在反相器元件INVl和反相器元件INV2之间的连接点与地之间。
[0095]脉冲宽度信息获取单元220可基于电流信息和输入信号获得脉冲宽度信息。
[0096]图12A是示出脉冲宽度信息获取单元的一个实例的示图，以及图12B是示出脉冲宽度信息获取单元的输入和输出波形的示图。
[0097]参照图12A，脉冲宽度信息获取单元220可包括获取功率因数校正电路的负载电流的负载电流获取单元222。
[0098]此外，脉冲宽度信息获取单元220可包括基于输入信号生成斜坡信号的斜坡信号生成单元224。例如，斜坡信号生成单元224可从输入信号作为高电平信号而接通的点到输入信号作为低电平信号而断开的点生成斜坡信号。以此方式，脉冲宽度信息获取单元220可基于输入信号生成斜坡信号。
[0099]此外，脉冲宽度信息获取单元220可包括基于接收到的电流信息和输入信息来输出脉冲宽度信号的比较单元226。
[0100]参照图12B，比较单元226可输出具有从斜坡信号的斜坡开始的点到包括在电流信息中的电流水平与斜坡信号相交的点的宽度的脉冲信号G。脉冲信号G可包括脉冲宽度信息。
[0101]基于第一内部信号A、第二内部信号B和脉冲信号G,输出波形生成单兀230可生成针对第一主开关SI的第三内部信号C、针对第一辅助开关Snl的第四内部信号D、针对第二主开关S2的第五内部信号E和针对第二辅助开关Sn2的第六内部信号F。
[0102]同时，输出波形生成单元230可包括第一输出波形生成单元230-1和第二输出波形生成单元230-2。
[0103]第一输出波形生成单元230-1可基于第一内部信号A和脉冲信号G生成第三内部信号C和第四内部信号D。
[0104]第二输出波形生成单元230-2可基于第二内部信号B和脉冲信号G生成第五内部信号E和第六内部信号F。
[0105]图13A是示出第一输出波形生成单元的输入和输出波形的示图。
[0106]参照图13A，第一输出波形生成单元230-1可获取具有输入脉冲宽度Tw的第一内部信号A。
[0107]第一输出波形生成单元230-1可输出具有从第一内部信号A延迟预定相位的第三内部信号C。这里，第三内部信号C的相位延迟宽度被定义为Tl。
[0108]此外，第一输出波形生成单元230-1可输出具有从第一内部信号A延迟预定相位且具有与脉冲信号G的脉冲宽度相同的脉冲宽度的第四内部信号D。这里，第四内部信号D的相位延迟宽度被定义为T2。此外，第四内部信号D的脉冲宽度被定义为T3。
[0109]这里，第三内部信号C的相位延迟宽度Tl可大于第四内部信号D的相位延迟宽度T2。此外,第四内部信号D的脉冲宽度T3可窄于第一内部信号A的脉冲宽度Tw。
[0110]图13B是示出第一输出波形生成单元的内部电路的一个实例的示图。
[0111]参照图13B，第一输出波形生成单元230-1可包括延迟第一内部信号A的相位延迟单元232。
[0112]相位延迟单元232可包括多个串联连接的反相器元件INV3和INV4。此外，电容器元件C2可被形成在反相器元件INV3和反相器元件INV4之间的连接点与地之间。
[0113]因此，相位延迟单元232可输出具有相对于第一内部信号A延迟的相位的第三内部信号C。
[0114]此外，第一输出波形生成单元230-1可包括延迟脉冲信号G的相位延迟单元234。
[0115]相位延迟单元234可包括多个串联连接的反相器元件INV5和INV6。此外，电容器元件C3可被形成在反相器元件INV5和反相器元件INV6之间的连接点与地之间。
[0116]因此，相位延迟单元234可输出具有相对于脉冲信号G延迟的相位的信号。
[0117]同时，第一输出波形生成单元230-1可包括与门元件AND1。与门元件ANDl可基于第一内部信号A和来自相位延迟单兀234的输出信号来输出第四内部信号D。
[0118]S卩，参照图13A和图13B，第一输出波形生成单元230-1可基于第一内部信号A和脉冲信号G来生成第三内部信号C和第四内部信号D。
[0119]同时，在图1中所示的交错式功率因数校正电路中，在负载电流增加的情况下，控制信号Gnl的脉冲宽度优选被加宽，以减小在第一辅助开关Snl断开时产生的尖峰电压。其原因是因为当控制信号Gnl的脉冲宽度被加宽时，可减小在第一辅助开关Snl断开的点处流动的电流。
[0120]这里，可基于第四内部信号D的宽度T3来确定控制信号Gnl的脉冲宽度。因此，在该情况下，优选第四内部信号D的宽度T3被加宽。
[0121]在本发明的一种实施方式中，可基于负载电流来确定第四内部信号D的脉冲宽度。例如，第四内部信号D的脉冲宽度可与负载电流成比例。
[0122]即，当负载电流增加时，脉冲信号G的脉冲宽度可被加宽。
[0123]同时，第二输出波形生成单元230-2可以如上所述的方式来驱动，因此将省略对第二输出波形生成单元230-2的详细描述。
[0124]输出单兀240可基于输入信号和电流信息来输出用于控制第一主开关SI的第一控制信号、用于控制第一辅助开关Snl的第二控制信号、用于控制第二主开关S2的第三控制信号和用于控制第二辅助开关Sn2的第四控制信号。
[0125]此外，输出单元240可调节第三内部信号C、第四内部信号D、第五内部信号E和第六内部信号F的输出电平。
[0126]例如，输出单元240可将作为来自输出波形生成单元230的输出信号的具有逻辑电平(5V)的第三至第六内部信号C、D、E和F转换成具有用于驱动实际功率半导体开关所需的电压电平(例如，15V)的信号。
[0127]详细地，输出单元240可包括第一输出单元241、第二输出单元242、第三输出单元243和第四输出单元244。
[0128]第一输出单兀241可调节第三内部信号C的电平以输出第一控制信号。
[0129]第二输出单元242可调节第四内部信号D的电平以输出第二控制信号。
[0130]第三输出单元243可调节第五内部信号E的电平以输出第三控制信号。
[0131]第四输出单元244可调节第六内部信号F的电平以输出第四控制信号。
[0132]图14是示出根据本发明的另一实施方式的驱动设备的示图。[0133]如上所讨论，控制器150可提供用于控制第一主开关S1、第二主开关S2、第一辅助开关Snl和第二辅助开关Sn2的切换操作的切换控制信号Gl、G2、Gnl和Gn2。
[0134]参照图14，驱动设备300可被实施为1C。
[0135]此外,驱动设备300可包括获取第一输入信号的第一输入单兀IN1、获取第二输入信号的第二输入单元IN2、获取关于功率因数校正电路的电流的信息的电流感测单元CS。此外，驱动设备300可包括输出第一控制信号的第一输出单元0UT_G1、输出第二控制信号的第二输出单元0UT_Gnl、输出第三控制信号的第三输出单元0UT_G2和输出第四控制信号的第四输出单元0UT_Gn2。此外，驱动设备300可包括用于接收电力的端子VCC和用于连接至地的端子COM。
[0136]图15是根据本发明的另一实施方式的驱动设备的框图。
[0137]参照图15，驱动设备300可包括输入单元350、电流感测单元360、信号输入单元315、脉冲宽度信息获取单元320、输出波形生成单元330和输出单元340。
[0138]输入单兀350可获取第一输入信号和第二输入信号。
[0139]这里，第二输入信号可具有相对于第一输入信号延迟的相位。
[0140]为施加至图1中所示的双相交错式功率因数校正电路，第二输入信号可具有相对于第一输入信号延迟180度的相位。
[0141]信号输入单元315可将第一输入信号和第二输入信号调节为具有内部控制信号电平，并输出该第一输入信号和第二输入信号。
[0142]同时，脉冲宽度信息获取单兀可基于电流信息、第一输入信号和第二输入信号中的至少一个来获取脉冲宽度信息。
[0143]这里，电流感测单元360、脉冲宽度信息获取单元320、输出波形生成单元330和输出单元340如上所述操作，因此将省略对它们的详细描述。
[0144]当由根据本发明实施方式的驱动设备来驱动功率因数校正电路时，第一主开关SI和第二主开关S2可被软切换，因此可显著减少电流和电压在切换事件中的变化。因此，由于该原因，可减少电磁干扰(EMI)噪声。
[0145]至此，已描述了用于驱动双相交错式功率因数校正电路的驱动设备。上述内容也可被应用于用于驱动N相交错式功率因数校正电路的驱动设备。
[0146]图16是示出用于驱动N相交错式功率因数校正电路(这里，N为自然数)的信号波形的示图。
[0147]参照图16，辅助开关的栅极(gate)信号Gn和主开关的栅极信号G可分别利用通过将整个切换周期T除以N获得的时间差来相位延迟。
[0148]N相交错式功率因数校正电路可以此方式来驱动。同时，整个输入电流的纹波因此可被最小化。
[0149]如上文所述，根据本发明的实施方式，可提供用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备，该交错式功率因数校正电路能够在执行用于功率因数校正的切换操作之前通过将剩余电力传送至地来减少在功率因数校正切换事件中产生的切换损耗。
[0150]此外，可提供用于驱动能够减少电磁干扰(EMI)噪声水平的交错式功率因数校正电路的驱动设备。
[0151]尽管结合实施方式已示出和描述了本发明，但对于本领域技术人员而言，显然在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可进行修改和变形。
【权利要求】
1.一种用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备，所述交错式功率因数校正电路包括第一主开关和第二主开关，以预定相位差执行切换操作；以及第一辅助开关和第二辅助开关，分别形成用于在所述第一主开关和第二主开关的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径，所述驱动设备包括:输入单元,获取输入信号；电流感测单元，获取关于所述交错式功率因数校正电路的电流的信息；以及输出单元，基于所述输入信号和电流信息来输出针对所述第一主开关的第一控制信号、针对所述第二主开关的第三控制信号、针对所述第一辅助开关的第二控制信号和针对所述第二辅助开关的第四控制信号。
2.根据权利要求1所述的驱动设备，还包括:信号分离单元，基于所述输入信号输出与所述输入信号相同的第一内部信号和具有相对于所述第一内部信号延迟的相位的第二内部信号。
3.根据权利要求2所述的驱动设备，还包括:脉冲宽度信息获取单元，基于所述电流信息和所述输入信号来获取脉冲宽度信息。
4.根据权利要求3所述的驱动设备，还包括:输出波形生成单元，基于所述第一内部信号、所述第二内部信号和所述脉冲宽度信息来生成针对所述第一主开关的第三内部信号、针对所述第一辅助开关的第四内部信号、针对所述第二主开关的第五内部信号和针对所述第二辅助开关的第六内部信号。
5.根据权利要求4所述的驱动设备，其中，所述输出波形生成单元包括:第一输出波形生成单元，基于所述第一内部信号和所述脉冲宽度信息来生成所述第三内部信号和所述第四内部信号；以及第二输出波形生成单元，基于所述第二内部信号和所述脉冲宽度信息来生成所述第五内部信号和所述第六内部信号。
6.根据权利要求5所述的驱动设备，其中，所述输出单元调节所述第三内部信号、所述第四内部信号、所述第五内部信号和所述第六内部信号的输出电平。
7.根据权利要求6所述的驱动设备，其中，所述输出单元包括:第一输出单元，调节所述第三内部信号的电平以输出第一控制信号；第二输出单元，调节所述第四内部信号的电平以输出第二控制信号；第三输出单元，调节所述第五内部信号的电平以输出第三控制信号；以及第四输出单元，调节所述第六内部信号的电平以输出第四控制信号。
8.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述输入信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。
9.根据权利要求2所述的驱动设备，其中，所述信号分离单元包括延迟所述输入信号的相位延迟单元。
10.根据权利要求9所述的驱动设备，其中，所述相位延迟单元包括串联连接的多个反相器元件。
11.根据权利要求3所述的驱动设备，其中，所述脉冲宽度信息获取单元获取所述功率因数校正电路的负载电流，基于所述输入信号生成斜坡信号，以及基于所述负载电流和所述斜坡信号来获取脉冲宽度信息。
12.一种用于驱动交错式功率因数校正电路的驱动设备，所述交错式功率因数校正电路包括:第一主开关和第二主开 关，以预定相位差执行切换操作；以及第一辅助开关和第二辅助开关，分别形成用于在所述第一主开关和第二主开关的接通操作之前存在的剩余电力的传输路径，所述驱动设备包括:输入单兀，获取第一输入信号和第二输入信号；电流感测单元，获取关于所述交错式功率因数校正电路的电流的信息；以及输出单元，基于所述第一输入信号、所述第二输入信号和电流信息来输出针对所述第一主开关的第一控制信号、针对所述第二主开关的第三控制信号、针对所述第一辅助开关的第二控制信号和针对所述第二辅助开关的第四控制信号。
13.根据权利要求12所述的驱动设备，还包括:信号输入单元，将所述第一输入信号和所述第二输入信号调节为具有内部控制信号的电平。
【文档编号】H02M1/44GK103904877SQ201310116482
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】郑仁和, 许畅宰, 徐范锡 申请人:三星电机株式会社