功率因数校正电路的制作方法_5

文档序号:8433226阅读:来源:国知局
6A至6C说明的类似实施方式中的重置过程的补偿机制。例如,斜坡信号R12和/或R22 (与作为具有两倍转换速率的斜坡信号的斜坡信号Rll和R21相比,具有“正常”转换速率的斜坡信号)可以对应于由计数器产生的数字数据字,斜坡信号Rll和R21可以是通过将表示斜坡信号R12和/或R22的数字字与作为PFC电路的相数目的N相乘来获得的。在N是2的幂的情况下,该乘法是直接了当的。在N不是2的幂的情况下,该乘法可以是利用简单加法来实现的。可以经由数字比较器来实现斜坡信号(例如,在两相PFC电路(其中N = 2)的情况下为Rll至R22或R12至R21)的比较。例如,如果省略(或四舍五入)与具有正常转换速率的斜坡信号相对应的数字字R12或R22的充分足够最低有效比特以使比较器还在斜坡信号R21或Rll与斜坡信号Rll或R22相交时可靠地得到真,则可以利用异或非门来实现比较(如果这两个数字字相等,则比较得到真)。否则,在数字比较器需要被配置为检测要比较的两个数字字中的哪一个较大而哪一个较小的情况下,该数字比较器要求减法器。当设置了相应存储元件时(如例如针对第二存储元件226在图4G中的图326中的时刻t7或时刻tlO处的情况),可以停止对应计数器中的计数过程或者下游耦合的锁存器保存对应计数器的状态(即,其数字数据字)并将其存储。
[0052]当通过数字计数器来生成由脉冲发生器输出的信号Gl、G2时,数字实施方式可以是有利的。公共数字计数器可以用于生成由脉冲发生器输出的信号脉冲并将相位进行同步,如在本申请中所述。
[0053]在图4A至4K中,示出了两相PFC电路的示例性脉冲序列,其中一个转换器电路比另一个具有更快的接通时间。在这种情况下,在较快转换器的操作中引入等待时间,而较慢转换器电路在无等待时间的情况下进行操作以便建立两个转换器电路的异相操作。在该上下文中还提到,例如在迭代过程中可以调整(即,缩短或延长)由脉冲发生器生成的脉冲的持续时间。在图7中呈现了用于根据等待时间调整由脉冲发生器生成的脉冲信号的持续时间的校正电路的可行实施方式的示意图。
[0054]一般地,在根据各个实施例的PFC电路的上下文中的等待时间由设置存储元件所处的状态定义,即对应的阈值检测器已检测到对应电感器的完全消磁,并且由存储元件输出的信号被对应地设置为高值,但是脉冲发生器尚未生成脉冲。换言之,等待时间由PFC电路的其中满足第一条件但不满足第二条件的状态定义。例如,刚刚描述的情形由图3G和3H表示,其中第二存储元件226是在时刻t2处设置的(因此,图3G中的图326中的信号F2被设置为其高值)并保持设置,直到控制电路240在图3H中的图330中的时刻t3处输出触发信号T2为止。触发信号T2进而重置第二存储元件226 (因此,信号F2在图3G中的图326中的时刻t3处返回至零)。如前所述,该给定示例中的等待时间对应于时刻t2与t3之间的时间跨度。通常,相应存储元件在非常短的时间内保持设置,这是由于它由对应脉冲发生器所输出的信号脉冲立即重置。可以通过例如在时刻tl处在图3C中的图308中检查来自第一存储元件126的信号Fl的形状来观察该情形,其中信号Fl作为尖峰350而出现,原因在于同时被设置和重置(忽略开关时间和传输时间)。因此,在图3A至3K所示的示例性信号序列的概括中,所设置的相应存储元件的持续时间是对应转换器电路的所涉及的等待时间的直接指示符(在于是可以忽略的非常短的设置时间的假设下)。
[0055]校正电路的一种潜在思想是:在等待时间的比较之前针对每个转换器电路对等待时间进行累积或平均。备选地,可以将等待时间进行比较并可以累积或比较所得的差值。
[0056]在两相PFC电路的情况下,校正电路700可以包括第一减法器702。第一减法器702可以具有与控制电路240的第二输入244耦合的第一输入和与控制电路240的第三输入246親合的第二输入。第一减法器702的输出可以親合至积分器704。积分器704的输出可以親合至加法器706的第一输入和第二减法器708的第一输入。在控制电路240的第一输入242处提供的信号R可以親合至加法器706的第二输入和第二减法器708的第二输Ac加法器706的输出可以耦合至待在此处提供的控制电路240的第一输出252,并且第二减法器708的输出可以耦合至待在此处提供的控制电路240的第二输出254。
[0057]供给有来自第一存储元件126和第二存储元件226的信号Fl和F2的第一减法器702被配置为从第一存储元件226的第一信号减去来自第二存储元件126的信号F2。换言之,将来自两个存储元件中的每一个的信号进行比较,其中这两个信号之一被归为负号。将比较的结果继续传递至积分器,该积分器将两个转换器电路的等待时间之间的平均差值提供给加法器706和第二减法器708。该平均差值用于形成调制信号。通过将平均差值与控制信号R相加来形成由加法器706提供的调制信号Ml,而通过从控制信号R减去平均差值来形成由第二减法器708提供的调制信号M2。如果在根据各个实施例的PFC电路中提供了多于两个转换器电路,则要求多个积分器。
[0058]给第一减法器702提供的被减数信号和减数信号的作用是任意的并且可以是反相的。然而,当第一加法器702处的信号是反相的时,也必须利用彼此来替换加法器706和第二减法器708,这是由于图7中显示的配置使得:具有较多和/或较长等待时间的转换器电路的电感器的接通时间的持续时间延长,而具有较少和/或较短等待时间的转换器电路的电感器的接通时间的持续时间减小。
[0059]根据各个实施例的PFC电路可以包括具有第一电感器的第一开关式转换器电路、具有第二电感器的至少一个第二开关式转换器电路、与所述第一开关式转换器电路和所述第二开关式转换器电路耦合的控制电路,其中所述控制电路被配置为在满足以下条件时启动所述第二开关式转换器电路的开关脉冲:
-所述第二开关式转换器电路的第二电感器具有预定义磁化状态,以及 -自所述第一开关式转换器电路的开关脉冲启动起已经过预定义时间段,
其中所述预定义时间段是从所述第二开关式转换器电路的先前开关脉冲的启动至所述第二开关式转换器电路的第二电感器具有所述预定义磁化状态的时刻的时间段的预定义部分。在该上下文中,所述开关式转换器电路具有预定义磁化状态意味着:所述开关式转换器电路从与所述预定义磁化状态不相对应的另一磁化状态进入所述预定义磁化状态。
[0060]根据所述PFC电路的各个实施例,所述预定义磁化状态可以与其中所述第二电感器完全消磁的磁化状态相对应。
[0061]根据所述PFC电路的各个实施例,所述时间段的预定义部分是1/N,其中N表示在所述PFC电路中提供的开关式转换器电路的数目。
[0062]根据所述PFC电路的各个实施例,所述控制电路还可以被配置为在满足以下条件时启动所述第一开关式转换器电路的开关脉冲:
-所述第一开关式转换器电路的第一电感器具有预定义磁化状态;以及 -自所述第二开关式转换器电路的开关脉冲启动起已经过另一预定义时间段,
其中所述另一预定义时间段是从所述第一开关式转换器电路的先前开关脉冲的启动至所述第一开关式转换器电路的第一电感器具有所述预定义磁化状态的时刻的时间段的预定义部分。
[0063]在另一实施例中,所述PFC电路还可以包括至少一个第三开关式转换器电路,所述至少一个第三开关式转换器电路包括第三电感器;其中所述控制电路还耦合至所述第三开关式转换器电路。
[0064]根据所述PFC电路的各个实施例,所述第一开关式转换器电路和所述第二开关式转换器电路中的至少一个可以包括与相应电感器电感耦合的辅助电感器和与所述辅助电感器耦合的阈值检测器。
[0065]根据所述PFC电路的各个实施例,所述第一开关式转换器电路和所述第二开关式转换器电路中的至少一个可以包括:存储元件,被配置为存储由所述阈值检测器提供的信号;以及脉冲发生器,耦合至所述存储元件的输出。
[0066]根据所述PFC电路的各个实施例,所述脉冲发生器可以被配置为脉冲宽度调制器。
[0067]根据所述PFC电路的各个实施例,所述第一开关式转换器电路和所述第二开关式转换器电路中的至少一个可以包括开关,所述开关的控制输入耦合至所述脉冲发生器的输出。
[0068]根据所述PFC电路的各个实施例,所述脉冲发生器的输出可以耦合至所述存储元件的输入。
[0069]根据所述PFC电路的各个实施例,所述存储元件可以包括触发器。根据所述PFC电路的其他实施例,所述触发器可以包括RS触发器。
[0070]根据所述PFC电路的各个实施例,所述脉冲发生器的输出可以耦合至所述RS触发器的重置输入。
[0071]根据所述PFC电路的各个实施例,所述控制电路可以耦合在所述第一开关式转换器电路和所述第二开关式转换器电路的存储元件的输出与所述脉冲发生器的输入之间。
[0072]根据所述PFC电路的各个实施例,所述控制电路还可以包括至少一个装置,所述至少一个装置包括可开关电流源和与所述可开关电流源耦合的电容器。
[0073]根据所述PFC电路的各个实施例,所述第一开关式转换器电路和所述第二开关式转换器电路中的每一个可以耦合至至少一个装置。
[0074]根据所述PFC电路的其他各个实施例,所述开关式转换器电路中的任一个的第一装置的电容器的电容与所述电流源提供的电流之间的比率可以是该相同开关式转换器电路的第二装置的电容器的电容与所述电流源提供的电流之间的比率的N倍大。
[0075]在所述PFC电路的另一实施例中,所述开关式转换器电路中的任一个的第一装置的电容器和该相同开关式转换器电路的第二装置的电容器可以具有相同电容,并且该相同开关式转换器电路的第一装置的电流源可以被配置为传送由该相同开关式转换器电路的第二装置的第二电流源传送的电流的N倍大的电流,其中N表示在功率因数校正电路中提供的开关式转换器电路的数目。
[0076]在所述PFC电路的另一实施例中,所述开关式转换器电路中的任一个的第二装置的电容器的电容可以是该相同开关式转换器电路的第一装置的电容器的电容的N倍大,其中N表示在功率因数校正电路中提供的开关式转换器电路的数目,并且该相同开关式转换器电路的第二装置的电流源可以被配置为传送与该相同开关式转换器电路的第一装置的电流源相同的电流。
[0077]根据所述PFC电路的各个实施例,与所述第二开关式转换器电路耦合的至少一个装置的电流源可以被配置为根据所述第二开关式转换器电路的存储元件中存储的信号而开关。
[0078]根据所述PFC电路的各个实施例,与所述第二开关式转换器电路耦合的至少一个装置的电流源可以被配置为在所述第二开关式转换器电路的第二电感器已进入所述预定乂磁化状态时关断。
[0079]根据所述PFC电路的其他各个实施例,所述控制器被配置为将由所述第一开关式转换器电路的装置生成的斜坡信号与由所述第二开关式转换器电路的装置生成的斜坡信号进行比较以便确定是否满足第二条件,其中当自所述第一开关式转换器电路的开关脉冲启动起已经过所述预定义时间段时,满足所述第二条件。
[0080]根据所述PFC电路的各个实施例
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