CN101854116B - 功率因数校正装置、在该装置中使用的控制器和thd衰减器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率因数校正装置、在该功率因数校正装置中使用的控制器和THD衰减器。其中所述功率因数校正装置包括：转换器、与所述转换器连接以获取输入电压的控制器，所述控制器包括用于自动THD优化的THD衰减器。使用本发明的功率因数校正装置或在功率因数校正装置中使用本发明的控制器和THD衰减器，将使得整个功率因数校正装置具有内置THD优化功能，从而使得整个装置能够自动选择最适合的偏置电压以用于THD优化，而无需考虑电网电压、输出负载和功率管漏极等效寄生电容的电容值。
Description
技术领域
本发明涉及功率因数校正(power factor correction，简称PFC)技术，更具体地说，涉及一种功率因数校正装置、在该功率因数校正装置中使用的控制器和THD衰减器。
背景技术
由于有源功率因数装置(APFD)与电源线供电质量有关，因此对其的要求越来越高。而众所周知的是，大量谐波的注入将导致各种问题，其中包括功率传输效率下降、对其他连接到电网上的用电设备可能产生的干扰、电网电压波形失真等。APFD除了可以解决这些问题外，还提供了另一优点，即可提高电源线的供电能力。
有源功率因数校正系统(APFCS)中的总谐波失真(THD)的主要贡献是所谓的“交越失真(crossover distortion)”。交越失真的根本原因在于跨接在桥式整流器之后的电容1C1两端的残余电压。只要电网电压的绝对值低于该残余电压与整流桥二极管1BD1的正向偏压之和，该残余电压将阻滞从桥式整流器流出的电流。在该阻滞期，APFCS相当于非功率因数校正系统。残余电压的大小取决于功率开关管1NMOS的漏极106(参见图1)的总寄生电容的电容值、升压电感121的电感值、 电网电压和输出负载1RL。
图1示出了用于最小化交越失真的有源功率因数校正系统的现有技术。控制器120通过各个线路104，111，109，105接收反馈信号。信号104为从由电阻1R1和1R2组成的分压器获取的整流电网电压，并且其波形可用作输入电流的期望基准波形。信号111是来自交越失真衰减器(CDR)的信号108和升压电感电流检测信号112之和。该信号112可通过检测电阻R8两端的电压降来检测流经升压电感121的电流。CDR在节点108生成的负电压与整流电网电压和升压电感121的副边线圈匝数比成正比，该CDR可包括二极管1D2和电容1C4。符号109表示由电阻1R9和1R10组成的分压器在节点113生成的按比例缩小的升压输出信号。在升压电感121的副边线圈获得的信号105用于检测升压电感121过零交越。接着，控制器120基于这些反馈信号在节点110生成输出信号，该信号可确定功率开关管1NMOS的开关周期。电容1Cdrain是连接在节点106和地之间的等效寄生电容。
图2示出了通过反馈控制来维持节点113的输出电压恒定的控制器120的原理框图。其包括误差放大器201、乘法器202、比较器203、过零检测器204、RS-触发寄存器205和栅极驱动器206。该误差放大器从节点109或引脚1接收信号，并将接收到的信号与内置基准电压(例如2.5V)进行比较以在节点107或引脚2生成误差信号。乘法器202用于将误差信号与按比例缩小的整流信号相乘以在节点104或引脚3生成整流正弦基准信号2Cr。比较器203将所述整流正弦基准信号2Cr与在节点111或引脚4从CDR接收到的信号进行比较并生成用于控制功率开关管1NMOS关断的逻辑信号。过零检测器204检测来自节点105或引脚5的信号。当发生电压从正到负的突变事件时，也就是发生过零交越时，过零检测器204生成逻辑高信号，通过设置RS-触发寄存器205翻转，使功率开关管1NMOS导通。升压电感电流和其在节点111或引脚4的检测信号在功率开关管1NMOS开启时开始上升。当检测电压信号升至与整流正弦基准信号2Cr相等时，比较器203产生清零信号使RS-触发寄存器205清零，从而关断功率开关管1NMOS。该功率开关管1NMOS保持关断直到下一“过零交越”，开关管开关循环再次开始。
现有技术的主要原理是：使电容1C1在电网电压的过零交越点完全放电。这可通过在节点111，即在控制器120的电流检测输入引脚4使用负偏移量来人为地增加功率开关管1NMOS的导通时间来实现。该负偏移电压可由CDR引入，其工作原理如下所述：
在功率开关管1NMOS导通时，跨越在副边线圈121两端的电压为负，二极管1D2正向偏置以向电容1C4充电。电容1C4可维持与电网电压的RMS值和副边线圈121的匝数比成比例的负电压。该负电压通过由电阻1R6和1R5组成的分压器在节点111生成并由引脚4提供给控制器120的控制信号进而延长功率开关管1NMOS的导通时间。
现有技术的主要缺陷在于，需要人工调节电阻1R6的阻值以找到最佳方案，并且CDR生成的用于THD优化的偏置电压需要依赖输出负载、电网电压和节点106的寄生电容的电容值。
因此，需要一种无需人工调节并且适合较宽范围的电网电压和输出负载使用的功率因数校正装置。
发明内容
本发明的首要目的是，针对现有技术的缺陷，提供一种无需人工调节并且适合较宽范围的电网电压和输出负载使用的功率因数校正装置；所述功率因数校正装置包括：转换器，与所述转换器连接以获取输入电压的控制器，其中所述控制器包括用于自动THD优化的THD衰减器。
优选地，所述转换器包括功率开关管和输出电路，其中所述功率开关管、输出电路和控制器形成反馈控制回路以维持输出电压恒定。
优选地，所述转换器包括功率开关管、具有副边线圈的升压电感，整流主分压器，其中所述功率开关管、具有副边线圈的升压电感，整流主分压器形成THD优化回路。
优选地，所述转换器进一步包括连接到电网电压以获得整流正弦电网电压的桥式整流器，其中，所述整流主分压器连接到所述桥式整流器以按比例缩小所述整流正弦电网电压以将所述按比例缩小的整流正弦电网电压提供给所述控制器。
优选地，所述转换器进一步包括与所述整流主分压器并联的电容，所述电容用于滤波整流正弦电网电压的高频成分。
优选地，所述输出电路包括输出二极管、输出分压器，其中所述输出二极管的阳极连接到所述功率开关管的漏极，阴极连接到所述输出分压器且所述输出二极管的阴极输出电压恒定。
优选地，所述控制器包括：
THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
误差放大器，用于生成与所述输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；
乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；
比较器，用于将接收电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；
过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；
RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使的流经升压电感的电流波形接近整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值。
优选地，所述THD衰减器包括：第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的过零交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述DAC用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号下降到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成下降沿时钟信号。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号上升到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成上升沿时钟信号。
本发明的第二目的是提供一种在功率因数校正装置中使用并合适用于获得自动THD优化的控制器，其包括THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
误差放大器，用于生成与所述输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；
乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；
比较器，用于将接收电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；
过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；
RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使的流经升压电感的电流波形接近整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值。
优选地，所述THD衰减器包括：第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的过零交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述DAC用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号下降到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成下降沿时钟信号。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号上升到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成上升沿时钟信号。
本发明的第三目的是提供一种用于通过反馈控制设置合适的偏置电压的THD衰减器，其包括第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的过零交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述DAC用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号下降到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成下降沿时钟信号。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号上升到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成上升沿时钟信号。
本发明的第四目的是，提供一种无需人工调节并且适合较宽范围的电网电压和输出负载使用的功率因数校正装置，其包括：
桥式整流器，由第一电阻和第二电阻构成的整流主分压器，具有副边线圈的升压电感，具有自动THD优化功能的控制器，功率开关管，电感电流检测电阻、输出二极管、由第三电阻和第四电阻构成的输出分压器；
其中，所述桥式整流器的两个输出端连接到输入电网电压，并所述桥式整流器的一个输出端接地，另一输出端连接到所述升压电感的第一端；
所述整流主分压器连接到所述整流桥的两个输出端，并且向所述控制器输出按比例缩小的正弦电网电压；
所述升压电感的第二端连接到所述功率开关管的漏极，所述副边线圈的第一端连接到控制器，所述副边线圈的第二端接地；
所述功率开关管的源极连接到所述控制器并通过电感电流检测电阻接地，所述功率开关管的栅极连接到控制器；
所述输出二极管的阳极连接到所述功率开关管的漏极，所述输出二极管的阴极连接到所述输出分压器。
优选地，所述控制器包括：
THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
误差放大器，用于生成与所述输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；
乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；
比较器，用于将接收电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；
过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；
RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使的流经升压电感的电流波形接近整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值。
优选地，所述THD衰减器包括：第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的过零交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述DAC用于将从可逆计数器接收到的数字信号转换成模拟DC电压。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号下降到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成下降沿时钟信号。
优选地，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号上升到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成上升沿时钟信号。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术用于最小化交越失真的有源功率因数校正系统的电路原理图；
图2是现有技术的PFC控制器的原理框图；
图3是根据本发明的有源功率因数校正系统的原理框图；
图4是根据本发明的具有内置THD衰减器的PFC控制器的原理框图；
图5是根据本发明的THD衰减器的原理框图；
图6是THD衰减器的工作波形图；
图7a和7b是分别具有不同输入电压Vin和等效寄生电容的图1的现有技术的THD值和图3的本发明的THD值的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的其它实施例、特征和优点，以及本发明各种实施例的结构和工作方式进行详细描述。在此，本发明的各个实施例仅仅是用于说明而非限制性的。
本发明提供了一种具有用于AC-DC功率转换器的功率因数校正的自动THD优化功能的装置。与现有技术不同的是，其无需像图1中示出的现有技术一样，需要对CDR电阻值1R6进行调节，而是提供了一种可解决APFCS中交越失真的新的技术方案。
该内置THD优化功能使得整个系统能够自动选择最适合的偏置电压以用于THD优化，而无需考虑电网电压、输出负载和节点106或306的寄生电容的电容值。该装置和方法的工作原理如下所述。
图3是根据本发明的有源功率因数校正系统的原理框图。其中所包括的控制器320的原理框图如图4所示。该系统可包括整流桥3BD1，滤波电容3C1，由电阻3R1和3R2组成的整流主分压器，电容3C3、具有副边线圈的升压电感321、控制器320、功率开关管3NMOS、电感电流检测电阻3R8、输出二极管3D3、输出电容3C5、由电阻3R9和3R10组成的输出分压器、连接在节点306和地之间的等效寄生电容3Cdrain。由于THD优化是由控制器320的内置功能，因此在该实施例中，无需图1中示出的CDR电路。
参照图3，整流桥3BD1接收输入电网电压，并在节点302输出整流正弦电网电压。连接在整流桥3BD1的输出端的滤波电容3C1可用于滤除该整流正弦电网电压的高频成分。由电阻3R1和3R2组成的整流主分压器与所述滤波电容3C1并联以按比例缩小该整流正弦电网电压，并通过引脚3将按比例缩小后的整流电网电压提供给控制器320。所述升压电感321的主边的一端连接到整流桥3BD1的一个输出端，另一端连接到功率开关管3NMOS的漏极，其副边线圈一端接地，另一端连接到控制器320的引脚5。所述功率开关管3NMOS的栅极连接到控制器320的引脚7，源极连接到控制器320的引脚4，并通过电感电流检测电阻3R8接地。输出二极管3D3的阳极连接到所述功率开关管3NMOS的漏极、阴极连接由电阻3R9和3R10组成的输出分压器。电容3C3连接在所述控制器320的引脚1和2之间，所述控制器320的引脚1同时连接到所述输出分压器的电阻3R9和3R10之间。所述控制器320的引脚6接地。该功率开关管3NMOS和具有副边线圈的升压电感321形成高频升压转换器。如图所示，当功率开关管3NMOS导通时，升压电感存储能量，当功率开关管3NMOS关断时，升压电感312向输出电容3C5和负载3RL释放能量。输出电容3C5可用于滤除开关纹波电压的高频成分并存储DC输出电压。
节点313输出的恒定DC输出电压由DC输出反馈控制回路340维持，该回路包括开关管3NMOS，输出二极管3D3，由电阻3R9和3R10组成的输出分压器以及控制器320中的误差放大器401、乘法器402、比较器403、过零检测器(ZCD)404、RS触发寄存器405和栅极驱动器406(参见图4)。其工作过程如下：
误差放大器401从节点309或引脚1接收信号，并将该信号与内置基准信号(如2.5V)进行比较，进而在节点307或引脚2生成误差信号。该乘法器402将在节点304或引脚3引入所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘生成正弦基准信号4Mo，该正弦基准信号4Mo与电网电压的RMS值和引脚2的误差信号成正比。THD衰减器407生成的信号4Tr和正弦基准信号4Mo之和构成比较器403的正弦电流基准信号，比较器403将其与来自节点312或引脚4的信号进行比较以生成用于功率开关管关断控制的逻辑信号。过零检测器404检测来自节点305或引脚5的信号。当在引脚5检测到一个电压从正到负的突变或所谓的过零交越时，过零检测器404生成逻辑高信号以设置RS-触发寄存器405翻转到导通功率开关管3NMOS。升压电感电流和其在节点311或引脚4的检测信号在功率开关管3NMOS开启的时间开始上升。当检测信号升至与整流正弦基准信号4Cr相等时，比较器403产生清零信号使RS-触发寄存器405清零，从而关断功率开关管3NMOS。该功率开关管3NMOS保持断开直到下一“过零交越”，开关管开关循环再次开始。在稳态时，节点307或引脚2的误差信号的DC电压以及栅极驱动器的开关转换周期可根据电网电压和输出负载3RL分别被设置成某一值和模式，这样可维持负载3RL两端的预定输出电压恒定。
THD优化可通过在DC输出反馈控制回路340的任一位置增加合适的偏置信号来实现，这样当电网电压接近零电压点时，电容3C1两端的残余电压可降低到接近于零。
下面介绍可自动搜索可用于THD优化的最佳偏置电压的方法。功率开关管3NMOS、具有副边线圈的升压电感321、由电阻3R1和3R2构成的整流主分压器以及控制器320中的THD衰减器407、比较器403、过零检测器404、RS触发寄存器405和栅极驱动器406构成THD优化反馈回路341。
THD衰减器407是图3中示出的系统实现自动搜索THD优化的优选偏置电压4Tr而无需考虑电网电压、输出负载和节点306的寄生电容的电容值的关键器件。图5和图6分别中示出了THD衰减器407的功能框图和工作原理。THD衰减器407包括比较器501和502，可逆计数器503和数模转换器504。THD衰减器407从节点304接收按比例缩小的整流电网电压，该节点304同时耦合到比较器501和502的正相输入端。比较器501用于提取整流电网工频(例如100Hz)以生成用于所述可逆计数器503的时钟信号。当耦合到所述比较器501的正相输入端的信号304下降到耦合到所述比较器501的反相输入端的时钟基准信号512时，比较器501生成下降沿时钟信号。反之亦然，当耦合到所述比较器501的正相输入端的信号304上升到耦合到所述比较器501的反相输入端的时钟基准信号512时，比较器501生成上升沿时钟信号。图6中示出了与比较器501相关的信号304、时钟参考信号512和时钟信号510的波形。比较器502用于检测所述按比例缩小的整流电网电压信号304相对于本地地信号303的过零交越。当检测到过零交越时，比较器502生成的逻辑低脉冲信号将记录到可逆计数器503中。可逆计数器503可用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差。每个时钟周期循环，如果发生过零交越事件，可逆计数器503的数字输出值减1，否则加1。DAC 504将来自可逆计数器503的数字输出值转换成可在节点4Tr表示的模拟DC电压。THD衰减器407生成的信号4Tr和乘法器402生成的信号4Mo可生成正弦电流基准信号4Cr，该信号可用于比较器403。比较器403使用该信号来设置功率开关管3NMOS的关断时间点，这样可消除在桥式整流器后的电容3C1两端的残余电压。
图7a和7b是分别具有不同输入电压Vin和等效寄生电容的图1的现有技术的THD值和图3的本发明的THD值的示意图。对于图1所示电路，其在输入的电压＝85Vac且Cdrain＝100pF处优化。而对于图3中示出的电路，该系统可自动寻找优化点而无需人工调节、随着电容Cdrain的改变，可更清楚地观察到本发明的改进点。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (4)
1.一种功率因数校正装置包括：转换器、与所述转换器连接以获取输入电压的控制器，其特征在于，所述控制器包括用于自动THD优化的THD衰减器；其中所述转换器包括功率开关管、输出电路、具有副边线圈的升压电感和整流主分压器，其中所述功率开关管、输出电路和控制器形成反馈控制回路以维持输出电压恒定，所述功率开关管、具有副边线圈的升压电感，整流主分压器形成THD优化回路；
所述转换器进一步包括连接到电网电压以获得整流正弦电网电压的桥式整流器、与所述整流主分压器并联的电容，其中，所述电容用于滤波整流正弦电网电压的高频成分；所述整流主分压器连接到所述桥式整流器以按比例缩小所述整流正弦电网电压以将所述按比例缩小的整流正弦电网电压提供给所述控制器；所述输出电路包括输出二极管、输出分压器，其中所述输出二极管的阳极连接到所述功率开关管的漏极，阴极连接到所述输出分压器且所述输出二极管的阴极输出电压恒定；
所述控制器包括：
THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
误差放大器，用于生成与所述输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；
乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；
比较器，用于将从具有副边线圈的升压电感接收的电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；
过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；
RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使得流经升压电感的电流波形跟随整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
其中所述THD衰减器包括：第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述数模转换器用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。
2.根据权利要求1所述的功率因数校正装置，其特征在于，当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号下降到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成下降沿时钟信号；当耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号上升到耦合到所述第一比较器的反相输入端的时钟基准信号时，所述第一比较器生成上升沿时钟信号，其中耦合到所述第一比较器的正相输入端的信号为所述按比例缩小的整流正弦电网电压。
3.一种在功率因数校正装置中使用并适用于获得自动THD优化的控制器，其特征在于，包括：
THD衰减器，用于通过反馈控制设置合适的偏置电压以使得按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
误差放大器，用于生成与输出分压器输出的按比例缩小的输出电压与预定基准电压之间的差值相对应的输出电压误差信号；
乘法器，用于将所述按比例缩小的整流正弦电网电压与输出电压误差信号相乘以生成正弦基准信号；
比较器，用于将从具有副边线圈的升压电感接收的电流检测信号与正弦基准信号进行比较以生成设置功率开关管导通期的逻辑信号；
过零检测器，用于生成边沿逻辑信号以开启所述功率开关管；
RS-触发寄存器和栅极驱动器，共同用于生成模拟波形以驱动功率开关管并使的流经升压电感的电流波形接近整流正弦电网电压的正弦波形，并同时维持所述按比例缩小的整流正弦电网电压的波谷接近基准值；
其中所述THD衰减器包括：第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测所述按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的过零交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述数模转换器用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。
4.一种用于通过反馈控制设置合适的偏置电压的THD衰减器，其特征在于，包括第一比较器、第二比较器、可逆计数器和数模转换器，其中
所述第一比较器用于提取整流电网工频以生成用于所述可逆计数器的时钟信号；
所述第二比较器用于检测按比例缩小的整流正弦电网电压相对于基准值的过零交越；
所述可逆计数器用于记录随时间发生的非过零交越和过零交越事件的次数差；
所述数模转换器用于将从可逆计数器接收到的数字信号值转换成模拟DC电压。
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