CN100438285C - 频率受控的功率因数校正电路和方法 - Google Patents

Abstract

一种功率因数校正(PFC)电路(10)，包括一个锁存器(16)，它有一个输出端，响应于时钟信号(CLOCK)的一个跳变沿启动线圈电流(I_COIL)，以产生PFC信号(V_OUT)。一个输入端接收控制信号(TERM)。电流调制电路(14)有一个第一输入端(36)，被连接用于接收PFC信号，以建立线圈电流的充电时间(T_CH)。一个第二输入端检测线圈电流，以便建立线圈电流在时钟信号的一个周期上的占空度，以及一个输出端(38)提供作为充电时间和占空度的一个函数的控制信号。

Description

频率受控的功率因数校正电路和方法

技术领域

本发明一般地涉及集成电路，并且，更具体地说，涉及集成的功率因数校正电路。

背景技术

集成的功率因数校正(PFC)电路是这样一种转换电路，它保证用同相的、基本上是正弦的电流来加载于交流(AC)线路。如果没有PFC校正，许多电气系统只能从接近交流线路的峰值电压水平的交流线路电压中抽取电流。在电压峰值处用大电流以及其他时间用零电流来加载交流线路的聚集效应会使交流线路电压产生畸变。此外，没有PFC的系统可能在三相配电网中导致大的中性线电流流动。为了避免这些问题，以便使电气设备良好地进行工作，区域的供电公司的配电网必须有裕度，这就需要大的资金投入。一些政府指令在某些或全部电气设备所使用的电源中，必须纳入PFC。

PFC电路典型地通过一个电感器或线圈，以大大高于交流线路频率的频率来切换来自交流线路的电流，以便使线圈磁化或充电。例如，当交流线路频率为50Hz时，系统可能使用至少100kHz的转换频率。被存储在线圈中的能量被释放到一个电容器之中，以便产生一个中间的PFC直流(DC)电压，来向电气设备或系统供电。为了得到基本上为正弦的交流电流，令通过线圈而被切换的电流在一个转换周期的平均值跟交流线路的当前电压成正比。其结果是为交流线路提供高的有效的功率因数。

大多数先前的PFC电路工作于自激方式，其中，一旦在前一个周期中被存储的线圈电流已经被释放到电容器那里，就有一个电流被切换，以便对线圈进行充电。其结果是，先前的各种PFC电路的切换频率随着当前的交流线路电压以及该系统的负载电流而改变。这样可变的转换频率难以滤除，以抑制或去除由切换线圈电流而产生的电磁干扰。这样的滤波需要各种复杂的滤波器，它们不仅损耗功率，而且实质上使一个系统的制造成本增加。

因此，需要有一种运行于固定频率或接近固定频率的、用于校正功率因数的PFC电路和方法，以便降低系统的电磁干扰，同时保持PFC电路的低的制造成本。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种功率因数校正(PFC)电路包括：第一锁存器，它具有：一个输入端，用于接收控制信号；以及一个输出端，用于响应于时钟信号的一个跳变沿而启动线圈电流，其中该线圈电流产生PFC信号；工作循环传感器，它被配置成形成表示该线圈电流的传感信号；以及电流调制器，它具有：一个第一输入端，它被连接用于接收PFC信号，以建立线圈电流的充电时间；一个第二输入端，它被连接用于接收所述传感信号，以建立线圈电流在时钟信号的一个周期上的占空度；以及一个输出端，用于提供作为充电时间和占空度的一个函数的所述控制信号。

根据本发明的另一方面，一种用于校正功率因数的方法包括下列各步骤：在一个时钟周期的开始，启动线圈电流，以产生一个功率因数校正(PFC)信号；检测线圈电流，以确定线圈电流在该时钟周期上的占空度；以及用一个控制信号来终止线圈电流的充电部分，所述控制信号是PFC信号以及占空度的一个函数。

根据本发明的又一方面，一种集成的功率因数校正(PFC)电路包括：一个驱动器电路，它具有：一个第一输入端，用于接收时钟脉冲，以启动线圈电流；一个第二输入端，用于接收控制信号以终止线圈电流的充电部分；以及一个输出端，用于从线圈电流产生一个PFC信号；以及一个电流调制器，它具有：一个第一输入端，被连接用于检测PFC信号以设定线圈电流的幅度；一个第二输入端，用于监测在时钟脉冲的一个周期内的线圈电流以产生一个占空度信号；以及一个输出端，用于提供所述控制信号，它是所述线圈电流的幅度以及占空度信号的一个函数。

附图说明

图1是功率因数校正(PFC)电路的一份示意图；

图2是一份时序图，表示PFC电路的各种波形；

图3是PFC电路的工作循环传感器的一份示意图；

图4是PFC电路的电流调制器的一份示意图；以及

图5是在一个可供选择的实施例中的电流调制器的示意图。

具体实施方式

在诸附图中，具有相同参考号码的部件具有相似的功能。

图1是由PFC控制电路10进行控制的功率因数校正(PFC)电路100的一份示意图，该PFC电路包括二极管桥路20，电阻器22-24，电感器或线圈25，二极管26，输出电容器27，定时电容器28，以及开关晶体管29。PFC电路100从交流(AC)线路接收一个正弦电压VAC，并在一个节点或输出端30产生一个直流(DC)PFC输出信号V_OUT。在一个实施例中，PFC电路100起到一个升压转换稳压器的作用，它接收数值约为220V均方根值(RMS)和频率约为50Hz的VAC，并产生数值约为直流400V的PFC输出电压V_OUT。在某些地区，VAC具有约为110V(RMS)以及60Hz的频率。VAC具有大约±20％的典型的变化范围。

二极管桥路20是一个标准的全波桥式整流器，它对线路电压VAC进行整流，并在节点32输出一个整流后的正弦波电压V_IN，其频率为VAC的频率的两倍即大约100Hz，其峰值约为310V。可以在二极管桥路20上跨接一个电容器(未示出)，以降低VAC噪声峰值。

线圈25具有典型值为L＝100.0μH的电感，以及低的等效串联电阻，以便实现高效率的运行。

晶体管29是一个大电流n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，它接通和断开通过线圈25的线圈电流I_COIL。在一个实施例中，晶体管29是一个功率晶体管，它能切换大于2A的线圈电流I_COIL的峰值。这些电流在接近VAC的零交叉点时较小，而在接近VAC电压峰值时较大。晶体管29典型地具有大于500pF的较大的栅极电容。

线圈电流I_COIL有一个充电电流分量I_CH以及一个放电电流分量I_DSCH。当晶体管29导通时，充电电流I_CH流过线圈25，将磁能存储在线圈25之中。当晶体管29截止时，随着放电电流I_DSCH从线圈25通过二极管26流向电容器27而使所存储的磁能释放，在节点30上产生PFC电压V_OUT。

线圈电流I_COIL有一条通过电阻器22到达二极管桥路20的返回路径，它在节点31上产生一个电流传感电压V_IS，以监测I_COIL何时流动。在一个实施例中，电阻器22具有大约0.2Ω的阻值，因此，当I_COIL的大小为1A时，V_IS的数值约为-0.2V。可供选择地，使用电压传感技术，而不是图1所示的电流传感技术，也能测量I_COIL的导通时间。例如，线圈25可以构成一个变压器的初级绕组，该变压器的次级绕组有一个端子在节点31典型地通过一个电阻器耦合到工作循环传感器12的输入端，次级绕组的另一端接地。当I_COIL进行充电时，次级绕组产生的电流传感电压V_IS为正电压，当I_COIL进行放电时，V_IS为负电压，并且当I_COIL为0时，V_IS基本上为0V。

I_COIL的大小是PFC输出电压V_OUT的一个函数，并且通过由电阻器23和24构成的分压器反馈V_OUT，来控制I_COIL的大小。这个分压器对V_OUT进行采样，并且在节点36提供一个传感电压V_SENSE。电阻器23和24分别具有阻值R₂₃和R₂₄。

PFC控制电路10包括一个工作循环传感器12，一个电流调制器14，一个触发器或锁存器16，以及一个输出缓冲器18。电流调制器14产生一个定时电流I_TIMING，它对外部电容器28进行充电，以建立一个定时电压V_TIMING，用以控制充电电流I_CH的周期，并由此控制其峰值幅度，这将在下面加以说明。在一个实施例中，在一块半导体基底上形成PFC控制电路10，作为集成电路。

输出缓冲器18是一个标准的非反相放大器，它能驱动由晶体管29提供的大的电容性负载。

锁存器16是一个标准的R-S触发器，它有一个Q输出端，提供数字切换信号VSW，VSW在一个时钟信号CLOCK的跳变沿处被置位，并且在一个数字终止信号TERM的跳变沿处被复位。为了获得高的功率因数，CLOCK最好是工作在一个远远大于V_IN频率的频率上。在一个实施例中，V_IN具有大约100Hz的频率，或者大约10ms的周期，按照大约100kHz的受控的或基本上恒定的频率，或者大约10μs的周期，来产生CLOCK脉冲。当VSW被置位时，通过输出缓冲器18令晶体管29导通，从而启动线圈电流I_COIL的充电分量I_CH，使线圈25磁化或存储能量。当VSW被复位时，通过输出缓冲器18令晶体管29截止，从而终止充电分量I_CH，同时启动I_COIL的放电分量I_DSCH，它流过二极管26，将能量从线圈25转移到电容器27。

工作循环传感器12对线圈电流I_COIL进行监测，并在输出端34处产生一个数字线圈电流传感信号COILON，当I_COIL基本上为非零值时，它处于逻辑高电平，并且当I_COIL的为0时，它处于逻辑低电平。一个比较器将电流传感信号V_IS跟参考信号V_REF2进行比较，以产生COILON。在一个实施例中，工作循环传感器12包括一个前置放大器，它增加V_IS的幅度，以提高抗干扰度。由于在每一个CLOCK脉冲到来时VSW被置位，表示一个新周期的开始，所以在一个CLOCK周期中，COILON处于逻辑高电平的部分就表示I_COIL的占空度。

电流调制器14在节点36处有一个输入端，它通过传感信号V_SENSE来监测PFC信号V_OUT，以便为线圈电流I_COIL的充电部分I_CH建立一个时间T_CH。在节点34处，一个输入端检测I_COIL何时流过，以提供数字信号COILON，从而建立I_COIL在一个CLOCK周期上的占空度。电流调制器14包括一个误差放大器，它对介于V_SENSE与参考电压V_REF1之间的差值进行放大，以便产生校正信号V_ERR，用以设定I_COIL的大小以及时间T_CH。已放大的差值与COILON在CLOCK的一个周期上进行积分，以便在节点38的一个输出端上产生终止信号TERM，以终止充电电流I_CH，并启动放电电流I_DSCH。因而，TERM作为T_CH以及占空度的一个函数被产生。在一个实施例中，TERM被这样产生，使得T_CH和I_COIL的占空度的乘积保持一个常数。

PFC控制电路10的转换周期被时钟信号CLOCK启动，上述时钟信号最好是工作在一个恒定的或接近恒定的频率上。由于CLOCK的周期远小于V_IN的周期，所以当晶体管29导通时，在线圈25两端就出现一个基本上恒定的电压V_IN。线圈电流I_COIL按照一个大约等于V_IN/L的斜率线性地增加，因此，它的峰值为I_PEAK＝T_CH＊V_IN/L，式中，T_CH为充电电流I_CH的持续时间。类似地，放电电流I_DSCH的斜率近似等于(V_OUT-V_IN)/L，并且其持续时间T_DSCH＝L＊I_PEAK/(V_OUT-V_IN)。因此，I_COIL为非零值的整个周期由方程式1给出，

$T_{\mathrm{COIL}}=T_{\mathrm{CH}}+T_{\mathrm{DSCH}}=L\·L_{\mathrm{PEAK}}\·\frac{V_{\mathrm{OUT}}}{V_{\mathrm{IN}}\·(V_{\mathrm{OUT}}-V_{\mathrm{IN}})}.---1)$

可以看出，在一个时钟周期T_CLOCK上的平均线圈电流I_{COIL_CLOCK}由方程式2给出，

$I_{\mathrm{COIL}\_\mathrm{CLOCK}}=\frac{V_{\mathrm{IN}}\·T_{\mathrm{CH}}}{2\·L}\·\frac{(T_{\mathrm{CH}}+T_{\mathrm{DSCH}})}{T_{\mathrm{CLOCK}}}=\frac{V_{\mathrm{IN}}}{2\·L}(T_{\mathrm{CH}}\·D_{\mathrm{CYCLE}})---2)$

式中，D_CYCLE＝(T_CH+T_DSCH)/T_CLOCK。当平均线圈电流I_{COIL_ CLOCK}跟随V_IN的整流后的正弦波形时(若T_CH＊D_CYCLE保持恒定就会出现这种情况)，就能获得高的功率因数。

参照图2，可以看到PFC控制电路10的工作情况，这是一份时序图，表示PFC控制电路10的被选定的一些波形。开始，在时间T0，假定时钟信号CLOCK，转换信号VSW，终止信号TERM以及线圈电流传感信号COILON都处于低电平。进一步地假定线圈电流I_COIL，电流传感电压V_IS，定时电流I_TIMING以及定时电压V_TIMING各等于零。

在时间T1，CLOCK信号的从低到高的跳变沿令锁存器16促使VSW的从低到高的跳变，通过缓冲器18使晶体管29导通，以启动线圈电流I_COIL。要注意的是，在时间T1开始流动的I_COIL的分量是充电电流I_CH。由于CLOCK的周期远小于V_IN的周期，以及在晶体管29之上的电压降典型地是很小的，所以一个基本上恒定的电压V_IN被施加到线圈25的两端，使得I_COIL线性地增加或按照图中所示以V_IN/L的斜率形成锯齿波。I_COIL流过电阻器22，产生电流传感电压V_IS，它也线性地增加，但是沿着负电压的方向，如图所示。VSW从低到高的跳变将COILON置为高电平，以启动定时电流I_TIMING，后者对电容器28进行充电，以便按照线性锯齿波的方式来建立定时电压V_TIMING。

在时间T2，V_TIMING到达一个阈值电压，使终止信号TERM产生从低到高的跳变，后者使锁存器16复位。这个阈值电压可以是一个预定电压或者是一个可变电压，这将在下面详细叙述。VSW的从高到低的跳变终止I_COIL的充电电流I_CH并启动放电电流I_DSCH，以便将能量从线圈25转移到电容器27。VSW还使一个开关闭合，令电容器28放电，并将I_TIMING分流到地，以便将V_TIMING降低到0，如图所示。I_DSCH按照斜率(V_OUT-V_IN)/L以线性方式减小，直到存储在线圈25之中的磁能被完全释放为止。

在时间T3，I_COIL减小到0。电流传感信号V_IS也线性地增加到0，它使线圈电流传感信号COILON产生一个从高到低的跳变。在时间T4(这时开始下一个周期)以前的时钟周期的剩余部分，I_COIL基本上保持零值。

图3表示被连接到电阻器42的工作循环传感器12的一份示意图，包括放大器44，比较器45，锁存器46以及电阻器42-43。工作循环传感器12在节点31通过电阻器42接收传感信号V_IS，以监测线圈电流I_COIL的流动。一个输出端被连接到节点34，以产生线圈电流传感信号COILON，当I_COIL的值基本上为0时，COILON的值为逻辑低电平，当I_COIL为非0时，COILON的值为逻辑高电平。

在时间T1，时钟信号CLOCK从逻辑低电平到高电平的跳变将转换信号VSW设置为逻辑高电平数值，以启动线圈电流I_COIL。锁存器46被这样设置，使得COILON在节点34处产生从低到高的逻辑电平跳变，以表示I_COIL正在流动，即，具有一个非0值。同时，传感信号V_IS从0线性降低到一个负的数值。

放大器44以及电阻器42-43起到增益级的作用，它对V_IS进行放大，以增加系统的抗干扰度。在一个实施例中，电阻器43具有大约10kΩ的数值，电阻器42具有大约1kΩ的数值，这使得在节点41处，被放大的信号的数值约为(-10＊V_IS)。因此，在时间T2以前，节点41的电位从0线性地增加到一个正电位，在时间T2，随着线圈25放电，其数值开始朝着0V而下降。当节点41的电位降低到一个低于V_REF2的数值时，比较器45令复位信号V_R产生一个从逻辑低电平到高电平的跳变，它使锁存器46复位，以令COILON产生从高到低的跳变，它表示I_COIL已经基本上放电到0。实际上，可以将V_REF2设置为一个小的正的非零数值，以避免在比较器45中出现振荡状态，后者会有效地将噪声引入到V_R之中。在一个实施例中，V_REF2被设置为0.1V，它对应于I_COIL＝0.05A的数值。

图4是更详细地表示电流调制器14的一份示意图，包括放大器47-48，比较器49，开关50-51，电阻器52-53，电容器54-55以及电流源56。电阻器52和53分别具有阻值R₅₂和R₅₃，电容器54和55分别具有电容量C₅₄和C₅₅。

放大器47起到误差放大器的作用，它将传感信号V_SENSE与参考电压V_REF1进行比较，并对它们的差值进行放大，从而在节点72处产生校正信号V_ERR。事实上，放大器47对介于期望值V_OUT＝V_REF1＊(1+R₂₃/R₂₄)与V_OUT的实际当前数值之间的差值进行放大。PFC控制电路10通过令V_SENSE保持基本上等于V_REF1，来有效地调节V_OUT。电容器54以及电阻器23-24起到积分器或低通滤波器的作用，它滤除可能出现在PFC信号V_OUT之中的、在V_SENSE中的100Hz或120Hz的纹波，纹波的频率取决于本地的或区域的VAC的频率。电容器54以及电阻器23-24产生一个积分时间常数R₂₃＊R₂₄＊C₅₄/(R₂₃+R₂₄)，它能衰减具有较短的持续时间的V_SENSE的波动。在一个实施例中，该时间常数至少是V_IN周期的5倍，例如，当V_IN的周期为10ms时，该时间常数被设置为至少50ms。因此，在一个V_IN周期内，V_ERR被认为是基本上恒定不变的。

在增益级70中，校正信号V_ERR被有效地除以I_COIL的占空度，该增益级70含有放大器48，电阻器52-53，电容器55和开关50。增益级70起到积分器的作用，其时间常数由电阻器52-53和电容器55设定，用以滤除当开关50按照时钟信号CLOCK的频率接通和关断时出现的转换瞬变信号。上述时间常数的数值最好是等于或大于CLOCK的周期的5倍。例如，若CLOCK的周期为10μs，则电阻器52-53和电容器55的时间常数最好至少应为50μs。在节点74处提供了一个控制或阈值信号V_TON。

增益级70的运作如下。当COILON处于高电平时，例如从时间T1到时间T3(I_COIL为非零值)，开关50处于开路状态。V_ERR起到参考电压的作用，它被连接到放大器48的非反相输入端。而V_TON则通过电阻器52和53被连接到反相输入端，两者的差值(V_ERR-V_TON)用时间常数T_SW0＝C₅₅＊(R₅₂+R₅₃)进行积分。当COILON处于低电平时，例如从时间T3到时间T4(I_COIL为零值)，开关50处于闭合状态，并且跨在开关50两端的电压近似为0。此时基本上为0V的电压通过电阻器52被施加到放大器48的反相输入端。V_ERR作为参考电压仍然作用于放大器48的非反相输入端，差值(V_ERR-0.0V)用积分时间常数T_SW1＝C₅₅＊R₅₂进行积分。由于所选择的电阻器53比电阻器52小得多，所以不管开关50处于何种位置，都能产生基本上相等的时间常数，可以近似地认为T_SW0＝T_SW1。时间常数T_SW0和T_SW1最好被选择为比CLOCK的周期大一些，以便在放大器48的反相输入端出现一个时间加权的平均电压V_TON＊(T3-T1)/(T4-T1)＝V_TON＊D_CYCLE，这里D_CYCLE＝(T3-T1)/(T4-T1)，是I_COIL在一个CLOCK周期内的占空度。PFC电路100对V_OUT的调节保证了在放大器48的各个输入端V_ERR＝V_TON＊D_CYCLE或者V_TON＝V_ERR/D_CYCLE。由于V_ERR在一个CLOCK周期内基本上是恒定不变的，所以乘积V_TON＊D_CYCLE也是恒定不变的，从而使I_COIL具有正弦曲线的波形，同时使PFC电路100具有高的功率因数。

V_TIMING是通过用恒定电流I_TIMING对电容器C28进行充电而产生的，因此它具有锯齿状的波形，也就是I_TIMING的一个线性函数。V_TON被连接到比较器49的输入端，用以控制跳变点，在该点上，定时电压V_TIMING将终止信号TERM设置为逻辑高电平，以终止充电电流I_CH。

应该注意的是，在由COILON对校正电压V_ERR进行调整以产生阈值电压V_TON的同时，I_TIMING基本上保持恒定，从而使乘积T_CH＊D_CYCLE基本上保持恒定。如上所述，当乘积T_CH＊D_CYCLE保持恒定时，I_COIL的平均值为正弦函数，并且与交流线路电压VAC同相，从而得到高的功率因数。当用时钟信号CLOCK按照恒定的频率去切换线圈电流I_COIL时，就能获得高的功率因数，以便降低电磁干扰的水平或者有助于通过滤波来使其衰减。

图5是一份示意图，表示在一个可供选择的实施例中的电流调制器14。在这个实施例中，校正电压V_ERR被直接地连接到比较器49的反相输入端，以控制V_TIMING的转换阈值，同时通过I_COIL的占空度DC对I_TIMING进行调节，以便使乘积T_CH＊D_CYCLE保持恒定。

放大器60起到积分器的作用，其积分时间常数T_SW＝C₆₁＊R₆₈，这里，C₆₁是电容器61的电容量，R₆₈是电阻器68的电阻值。最好是这样来选择电容器61和电阻器68，使得T_SW的数值远远大于CLOCK的周期。

从T1到T3，当I_COIL为非零值时，COILON处于高电平，开关50处于开路状态，参考电流I_REF1流过电阻器66，从而在节点77处形成电压V₆₆＝I_REF1＊R₆₆，这里，R₆₆是电阻器66的电阻值。从T3到T4，当I_COIL为零值时，COILON处于低电平，开关50处于闭合状态，在节点77上的电压V₆₆＝0.0V。当在CLOCK周期内进行积分时，电压V₆₆的时间加权平均值为I_REF1＊R₆₆＊D_CYCLE＝V₆₆＊D_CYCLE。

放大器60的输出控制着与电阻器69相连接的晶体管65的基极电流。这样的配置产生集电极电流I₆₅，从参考电流I_REF2中减去集电极电流I₆₅，以产生电流I_OUT，它在电阻器R67上产生电压V₆₇。集电极电流I₆₅提供了一条反馈路径，它使V₆₆和V₆₇保持相同的有效平均电位，因此，I_OUT＝I_REF1＊D_CYCLE＊R₆₆/R₆₇。通过电流反射镜63来建立定时电流I_TIMING的镜像I_OUT，并且乘以因子K，使得I_TIMING＝K＊I_OUT＝K＊I_REF1＊D_CYCLE＊R₆₆/R₆₇。因此，I_TIMING与占空度D_CYCLE成正比。

如上所述，I_TIMING对电容器28进行充电，以产生锯齿状的定时电压V_TIMING，在比较器49中，将该锯齿电压跟V_ERR进行比较，以产生控制信号TERM。由于在V_IN的一个周期内，I_TIMING基本上保持恒定，并且V_TIMING＝I_TIMING＊T_CH＝K＊I_REF1＊D_CYCLE＊T_CH＊R₆₆/R₆₇，所以乘积T_CH＊D_CYCLE也基本上保持恒定。因此，I_COIL有一个正弦曲线形状的平均电流，同时PFC电路100有一个高的功率因数。

总的来说，本发明提供了一种PFC电路，该电路能够在恒定或接近恒定的频率下运行，由此，有助于通过滤波来降低电磁干扰。锁存器有一个输出端，响应于时钟信号的一个跳变沿，启动线圈电流，以产生PFC信号。电流调制电路检测PFC信号，以建立线圈电流的充电时间，并检测线圈电流，以便建立线圈电流在时钟信号的一个周期上的占空度。电流调制电路的输出被施加到锁存器的输入端，以提供一个控制信号，后者是充电时间和占空度的一个函数。

Claims (10)

1.一种功率因数校正PFC电路，包括：

第一锁存器，它具有：一个输入端，用于接收控制信号；以及一个输出端，用于响应于时钟信号的一个跳变沿而启动线圈电流，其中该线圈电流产生PFC信号；

工作循环传感器，它被配置成形成表示该线圈电流的传感信号；以及

电流调制器，它具有：一个第一输入端，它被连接用于接收PFC信号，以建立线圈电流的充电时间；一个第二输入端，它被连接用于接收所述传感信号，以建立线圈电流在时钟信号的一个周期上的占空度；以及一个输出端，用于提供作为充电时间和占空度的一个函数的所述控制信号。

2.根据权利要求1所述的PFC电路，其中，电流调制器还包括一个放大器和一个第一开关，第一开关响应于由电流调制器的第二输入端接收的所述传感信号而操作，用于将该放大器的一个输入端从该放大器的输出端切换到一个参考节点，以建立所述占空度。

3.根据权利要求1所述的PFC电路，其中，工作循环传感器具有：一个输入端，被连接用于检测所述线圈电流；以及一个输出端，用于提供所述传感信号。

4.根据权利要求3所述的PFC电路，其中，工作循环传感器包括：

第一放大器，它具有：一个第一输入端，被连接到工作循环传感器的输入端；以及一个第二输入端，用于建立线圈电流的阈值电平；以及

第二锁存器，它具有：一个第一输入端，被连接到第一锁存器的输出端；一个第二输入端，被连接到第一放大器的一个输出端；以及一个输出端(34)，被连接到电流调制器的第二输入端，用于产生所述传感信号，该传感信号在时钟信号的跳变沿具有第一逻辑状态，当线圈电流降低到阈值电平以下时具有第二逻辑状态。

5.根据权利要求4所述的PFC电路，其中，电流调制器包括：

一个比较器，它具有：一个第一输入端，被连接用于接收一个锯齿信号；以及一个输出端，用于提供所述控制信号；

一个第二放大器，它具有：一个第一输入端，用于接收PFC信号；一个第二输入端，用于接收参考信号；以及一个输出端，被连接到比较器的第二输入端；以及

一个平均电路，它有一个输入端，被连接到第二锁存器的输出端，用以在所述时钟信号的一个周期上对第一参考电流求平均值，以产生一个表示所述占空度的平均电流。

6.根据权利要求5所述的PFC电路，其中，平均电路包括：

一个开关，用于响应于所述传感信号而切换第一参考电流，以产生一个占空度信号；以及

一个积分器，它具有：一个第一输入端，被连接用于接收第二参考信号；一个第二输入端，用于接收所述占空度信号；以及一个输出端，用于提供所述平均电流。

7.一种用于校正功率因数的方法，包括下列各步骤：

在一个时钟周期的开始，启动线圈电流，以产生一个功率因数校正PFC信号；

检测线圈电流，以确定线圈电流在该时钟周期上的占空度；以及

用一个控制信号来终止线圈电流的充电部分，所述控制信号是PFC信号以及占空度的一个函数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，终止线圈电流的充电部分的步骤包括下列各步骤：

对PFC信号与第一参考信号之间的差值进行放大，以产生一个校正信号；以及

将校正信号除以占空度，以产生所述控制信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，将校正信号除以占空度的步骤包括下列各步骤：

将校正信号送往一个放大器的第一输入端；

当线圈电流流动时，将放大器的第二输入端切换到该放大器的一个输出端；以及

当线圈电流终止时，将放大器的第二输入端切换到一个参考节点。

10.一种集成的功率因数校正PFC电路，包括：

一个驱动器电路，它具有：一个第一输入端，用于接收时钟脉冲，以启动线圈电流；一个第二输入端，用于接收控制信号以终止线圈电流的充电部分；以及一个输出端，用于从线圈电流产生一个PFC信号；以及

一个电流调制器，它具有：一个第一输入端，被连接用于检测PFC信号以设定线圈电流的幅度；一个第二输入端，用于监测在时钟脉冲的一个周期内的线圈电流以产生一个占空度信号；以及一个输出端，用于提供所述控制信号，它是所述线圈电流的幅度以及占空度信号的一个函数。

Images