专利名称：功率因素控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种电力转换技术，且特别是有关于一种应用在电源转换装置的功率因素控制器。
背景技术：
传统的功率因素控制集成电路包括乘法器与比较器。乘法器用来接收与输入电压有关的交流输入信号、与输出电压有关的直流误差信号，并将交流输入信号与直流误差信号进行乘积计算来产生乘积信号，再将乘积信号输出至比较器(或控制电路)，以进行后续的相关运作。然而，交流输入信号有零交越的情况，使得乘积信号也会有零交越的情况，这会造成比较器无法进行比较而造成信号失真。一般而言，传统技术导致输入电压和输入电流的总谐波失真(total harmonic distortion, THD)很差。 对于零交越所造成的失真情况，现有技术的作法非常复杂。通常为了解决零交越而采用复杂的计算电路，常使得功率因素控制集成电路的体积变得庞大，且电路成本随着复杂的计算电路而增加，故至今仍令人诟病与难解。
实用新型内容本实用新型是在提供一种功率因素控制器，其得以解决所述及先前技术的问题。本实用新型提供一种功率因素控制器，其包括交流输入端子、误差输入端子、检测输入端子、输出端子、低电平控制电路、乘法器以及控制电路。交流输入端子用来接收交流输入信号。误差输入端子用来接收直流误差信号。检测输入端子用来接收检测信号。低电平控制电路耦接交流输入端子，用以对交流输入信号在低电平时控制非零交越偏移电平。乘法器耦接交流输入端子与误差输入端子，用以对直流误差信号与经控制的交流输入信号进行乘积计算而输出乘积信号。控制电路耦接检测输入端子与输出端子，并且接收乘积信号，根据乘积信号与检测信号来产生驱动信号至输出端子。在依据本实用新型的实施例中，所述低电平控制电路包括放大器、开关以及限流电阻。放大器的正相输入端接收参考电压，而反相输入端接收交流输入信号。开关具有第一端、第二端与控制端，控制端稱接放大器的输出端，第一端接收工作电压。限流电阻I禹接于第二端与放大器的反相输入端之间。在依据本实用新型的实施例中，所述参考电压的电平相同于非零交越偏移电平，且参考电压远小于工作电压。在依据本实用新型的实施例中，所述参考电压为50mV，而工作电压为5V。在依据本实用新型的实施例中，所述功率因素控制器被配置在一集成电路上。基于上述，本实用新型对交流输入信号在低电平时进行控制，以此避开零交越失真的范围，可以有效地解决传统因采用复杂电路所造成的成本问题与电路体积庞大问题。另外，本实用新型的功率因素控制器容易实现低电平的电位控制，而且对于周边元件的选择也较容易。[0011]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图I是本实用新型一实施例的电源转换装置的方块图；图2是本实用新型一实施例的功率因素控制器的方块图；图3是本实用新型一实施例的低电平控制电路的电路方块图；图4是本实用新型一实施例的波形示意图。附图标记说明10:交流输入端子；20:误差输入端子；30 :检测输入端子；40 :输出端子；50:低电平控制电路；52 :放大器；54 :开关；56:限流电阻；60 :乘法器；70:控制电路；100 电源转换装置；110:整流器；112、114、122、128、130、136 :电阻；116、126、134 :电容;118:电感;120 :开关；124 : 二极体；132 :放大器；200 :功率因素控制器；CS :检测信号；REF:参考电压；SE :直流误差信号；SG :驱动信号；SM :乘积信号；VCC:工作电压；VI :交流输入信号；VI I :经控制的交流输入信号；Vin:交流输入电压；Vout 直流输出电压。
具体实施方式
本实用新型的实施例现将以详细实施方式来作为参考，在附图中说明所述实施例的实例。在可能的情况下，将在附图中始终使用相同附图标记来指代相同或相似的部分。图I是本实用新型一实施例的电源转换装置的电路方块图。请参照图I。此电源转换装置100包括整流器110、电阻112、电阻114、电容116、电感118、开关120、电阻122、二极体124、电容126、电阻128、电阻130、放大器132、电容134、电阻136以及功率因素控制器200。电源转换装置100通过功率因素控制器200来维持电能品质，并将一交流输入电压Vin转换成一直流输出电压Vout。在本实施例中，功率因素控制器200包括交流输入端子10、误差输入端子20、检测输入端子30、输出端子40、低电平控制电路50、乘法器60以及控制电路70。交流输入端子10用来接收经整流后的交流输入信号VI。误差输入端子20用来接收直流误差信号SE，此 直流误差信号SE与直流输出电压Vout有关。检测输入端子30用来接收检测信号CS，此检测信号CS来自开关110与电阻120的耦接处。低电平控制电路50耦接交流输入端子10。乘法器60耦接交流输入端子10与误差输入端子20。控制电路70耦接检测输入端子30与输出端子40。低电平控制电路50用以对交流输入信号VI在低电平时控制于一非零交越偏移电平，以此避开零交越电平。于是，乘法器60对直流误差信号SE与经控制的交流输入信号VIl进行乘积计算。由于交流输入信号VI是一个非零值的信号，所以乘法器60的输出将正比于经控制的交流输入信号VII。也就是说，乘积信号SM会正比于经控制的交流输入信号VII。接着，乘法器60输出乘积信号SM至控制电路70。控制电路70接收到乘积信号SM后，根据乘积信号SM与检测信号CS来产生一驱动信号SG至输出端子40，以进行相关的电能品质控制。图2是本实用新型一实施例的功率因素控制器200的方块图。图3是本实用新型一实施例的低电平控制电路50的方块图。图4是本实用新型一实施例的波形示意图。请参照图2、图3和图4。低电平控制电路50可以包括放大器52、开关54以及限流电阻56。放大器52的正相输入端接收参考电压REF，而反相输入端接收交流输入信号VI。开关54的控制端耦接放大器52的输出端,开关54的第一端接收工作电压VCC。限流电阻56稱接于开关54的第二端与放大器52的反相输入端之间。当交流输入信号VI大于参考电压REF时，则开关54不导通，交流输入信号VI的电平未受到控制；而当交流输入信号VI小于参考电压REF时，由于限流电阻56会限制流过开关54的电流量,于是开关54的导通程度仅稍微打开一些,放大器52的反相输入端的电平不会比参考电压REF高，从而将交流输入信号VI的电平控制于参考电压REF，而此参考电压REF的电平相同于非零交越偏移电平。另外，在设计低电平控制电路50时，可以将参考电压远小于工作电压。在又一实施例中，参考电压为50mV,而工作电压为5V,然而本实用新型并不以此为限。另一方面，图2所示出的功率因素控制器220的各部件可被封装且配置在一集成电路(integrated circuit, IC)上。值得注意的是，从图4的波形示出可以清楚地看到，本实用新型的低电平控制电路50对交流输入信号VI进行处理，使得输入至乘法器60的信号都高于零电平，最低电平会控制于参考电压REF，如此一来，相当于提供一偏移零值的电平，可以避开零交越失真的范围。又由于乘法器60对直流误差信号SE与经控制的交流输入信号Vll进行乘积计算，乘法器60所输出的乘积信号SM将会正比于交流输入信号VII。并且，本实用新型的功率因素控制器200容易实现交流输入信号在低电平的电位控制，而且对于周边元件的选择也较容易。故，本实用新型可以有效地解决传统因采用复杂电路所造成的成本问题与电路体积庞大问题。如上述较佳实施例及电路分析的评价，相对于现有技术，本实用新型的新颖电路提供了高效率即可大量制造的替代方案。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种功率因素控制器，其特征在于，包括 一交流输入端子，接收一交流输入信号； 一误差输入端子，接收一直流误差信号； 一检测输入端子，接收一检测信号； 一输出端子； 一低电平控制电路，耦接该交流输入端子，用以对该交流输入信号处在低电平时控制一非零交越偏移电平； 一乘法器，耦接该交流输入端子与该误差输入端子，用以对该直流误差信号与经控制的交流输入信号进行乘积计算而输出一乘积信号；以及 一控制电路，耦接该检测输入端子与该输出端子，并且接收该乘积信号，根据该乘积信号与该检测信号来产生一驱动信号至该输出端子。
2.根据权利要求I所述的功率因素控制器，其特征在于，该低电平控制电路包括 一放大器，正相输入端接收一参考电压，反相输入端接收该交流输入信号； 一开关，具有一第一端、一第二端与一控制端，该控制端耦接该放大器的输出端，该第一端接收一工作电压；以及 一限流电阻，耦接于该第二端与该放大器的反相输入端之间。
3.根据权利要求2所述的功率因素控制器，其特征在于，该参考电压的电平与该非零交越偏移电平相同，且该参考电压远小于该工作电压。
4.根据权利要求3所述的功率因素控制器，其特征在于，该参考电压为50mV，该工作电压为5V。
5.根据权利要求I所述的功率因素控制器，其特征在于，该功率因素控制器被配置在一集成电路上。
专利摘要本实用新型提供一种功率因素控制器，该实用新型包括交流输入端子、误差输入端子、检测输入端子、输出端子、低电平控制电路、乘法器以及控制电路。低电平控制电路耦接交流输入端子，用以对交流输入信号在低电平时控制一非零交越偏移电平。乘法器耦接交流输入端子与误差输入端子，用以对直流误差信号与经控制的交流输入信号进行乘积计算而输出一乘积信号。控制电路耦接检测输入端子与输出端子，并且接收乘积信号，根据乘积信号与检测信号来产生一驱动信号至输出端子。
文档编号H02M1/42GK202663290SQ20122027028
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者于岳平, 陈冠霖, 简旻助, 陈福元 申请人:力钜电子股份有限公司