CN102684515B - 功率变换装置及其功率变换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功率变换装置及其功率变换方法。功率变换装置具有整流单元和功率因数校正单元，所述整流单元对外部输入的单相电源进行整流，所述功率因数校正单元校正由所述整流单元整流的电源的功率因数，所述功率变换装置包括：控制信号发生单元，其配置成检测输入的单相电源并且产生控制整流单元的整流操作的脉冲信号，其中，整流单元包括：可控硅整流器晶闸管(SCR)，并且控制信号发生单元包括：信号检测器，其配置成检测所述单相电源；单相PLL，其配置成基于由信号检测器检测的单相电源来检测过零点，并且基于所检测到的过零点来产生载波信号；和PWM发生器，其配置成比较参考信号与所产生的载波信号，并且产生脉冲信号。

Description

功率变换装置及其功率变换方法
技术领域
本公开涉及一种功率变换装置，更特别地，涉及一种具有升压(boost)功率因数校正(PFC)功能和控制涌流的功率变换装置及其功率变换方法。
背景技术
功率变换装置具有用于功率因数补偿的升压PFC功能。在这里，功率因数由有功功率与视在功率的比率所表示，即，由实际流到负载的功率与视在功率的比率所表示。
在具有升压PFC功能的功率变换装置中，需要控制在初始时刻为升压PFC输出端上的电容器充电的涌流。
换句话说，当电源被初始提供至电路时，为了保护该电路以及优化设计该电路，需要控制涌流。
图1是图示出根据相关技术的功率变换装置的图。
参考图1(A)，功率变换装置包括用于控制初始的涌流的热敏电阻10。
在低温时，热敏电阻10具有高阻抗，但是当其自热或外部温度升高时，热敏电阻10具有低阻抗。
通过利用这些特征，当初始提供电源时，由于热敏电阻10的相对高阻抗而限制了初始的涌流，并且当温度变高时，随着热敏电阻10的阻值减小导致闭合回路的形成，初始的涌流被限制。
虽然利用热敏电阻10的功率变换装置很简单，如图1(A)所示，但是该功率变换装置不能应用到大容量部件，因为热敏电阻10不适用于大容量部件。
进一步地，由于由热敏电阻10的阻抗引起的损耗而降低了利用热敏电阻10的功率变换装置的效率。而且，当功率变换装置被非正常操作时，热敏电阻10的温度可能不会降低。在这种状态下，电路不能从电网中被分离，因此电路不能在保险丝断开前受到保护。
参考图1(B)，功率变换装置包括电阻器20和继电器30，用于控制初始的涌流。
功率变换装置通过使用电阻器20对电容器CB充电，并且当电容器CB的充电完成时使继电器30短路，从而使电流流经继电器30而不是电阻器20，由此控制初始的涌流。
虽然使用图1(B)所示的电阻器20和继电器30的功率变换装置适用于大容量部件，但是该功率变换装置具有有限的寿命，因为继电器30形成了机械触点。
进一步地，当由于非正常操作而需要从电网中分离时，由于继电器30的响应速度慢而导致很难快速地执行分离。
而且，即使继电器30被分离，从电网中完全分离也是很难的，因为电流依然流经电阻器20。因此，继电器电路需要另外串联到电阻器，因此增大了系统的成本和体积。
发明内容
实施例提供了一种功率变换装置及其功率变换方法，所述功率变换装置能有效地控制初始连接电源时产生的涌流。
实施例还提供一种功率变换装置及其功率变换方法，通过采用SCR和控制SCR的栅极，所述功率变换装置能有效地控制涌流。
在一个实施例中，功率变换装置包括：整流单元，其包括可控硅整流器晶闸管(SCR)，并且用于对外部输入的单相电源进行整流；功率因数校正单元，其配置成校正由整流单元整流的电源的功率因数；以及控制信号发生单元，其配置成基于输入的单相电源来检测过零点并且基于所检测到的过零点来产生脉冲信号，所述脉冲信号的宽度随时间的变化而增大，其中，整流单元通过使用输入到SCR的栅极端的脉冲信号来对单相电源进行整流。
控制信号发生单元可以包括：信号检测器，其配置成检测单相电源；单相PLL，其配置成基于由信号检测器检测到的单相电源来检测过零点，并且基于所检测到的过零点来产生载波信号；以及PWM发生器，其配置成比较参考信号与所产生的载波信号并且产生脉冲信号，所述脉冲信号的宽度随时间的变化而增大。
单相PLL可以检测第一过零点和第二过零点，并且可以基于所检测到的第一过零点和第二过零点来产生随时间的变化而增大的载波信号。
第一过零点可以表示单相电源从正变为负的过零点，并且第二过零点可以表示单相电源从负变为正的过零点。
载波信号可以包括第一载波信号和第二载波信号，其中，当检测到第一过零点时可以产生第一载波信号并且当检测到第二过零点时可以重置第一载波信号，而当检测到第二过零点时可以产生第二载波信号并且当检测到第一过零点时可以重置第二载波信号。
PWM发生器可以在载波信号大于参考信号时产生脉冲信号。
PWM发生器可以比较第一载波信号与参考信号以便在第一载波信号大于参考信号时产生第一脉冲信号，并且PWM发生器可以比较第二载波信号与参考信号以便在第二载波信号大于参考信号时产生第二脉冲信号。
SCR可以包括：第一SCR，其栅极端连接到由PWM发生器输出的第一脉冲信号；以及第二SCR，其栅极端连接到由PWM发生器输出的第二脉冲信号。
通过使用输入到栅极端的第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一SCR和第二SCR可以输出其强度与第一脉冲信号和第二脉冲信号的宽度成比例的电流，其中电流的强度可以随时间的变化而增大。
所述功率变换装置可以包括参考信号发生器，所述参考信号发生器配置成产生参考信号，其中参考信号随时间的变化而减小。
在另一个实施例中，功率变换装置的功率变换方法包括：检测输入的单相电源；通过使用所检测到的单相电源的过零点来产生载波信号；通过比较载波信号与参考信号来产生脉冲信号；以及通过使用脉冲信号而对所输入的单相电源进行整流。
载波信号的产生可以包括：检测多个过零点；以及基于所检测到的多个过零点来产生随时间的变化而增大的载波信号。
多个过零点的检测可以包括：检测第一过零点，在所述第一过零点处，单相电源从正变为负；以及检测第二过零点，在所述第二过零点处，单相电源从负变为正。
载波信号的产生可以包括：产生第一载波信号，当检测到第一过零点时产生第一载波信号并且当检测到第二过零点时重置第一载波信号；以及产生第二载波信号，当检测到第二过零点时产生第二载波信号并且当检测到第一过零点时重置第二载波信号，其中所产生的第一载波信号和第二载波信号随时间的变化而增大。
脉冲信号的产生可以包括：根据载波信号和参考信号之间的比较结果，在载波信号大于参考信号时产生脉冲信号。
脉冲信号的产生可以包括：比较第一载波信号与参考信号以在第一载波信号大于参考信号时产生第一脉冲信号；以及比较第二载波信号与参考信号以在第二载波信号大于参考信号时产生第二脉冲信号。
整流可以包括：将第一脉冲信号输入到第一SCR的栅极端，所述第一SCR连接到单相电源的正极端；根据输入到第一SCR的栅极端的第一脉冲信号的宽度对单相电源进行整流；将第二脉冲信号输入到第二SCR的栅极端，所述第二SCR连接到单相电源的负极端；以及根据输入到第二SCR的栅极端的第二脉冲信号的宽度对单相电源进行整流。
单相电源的整流可以包括：通过使用输入到第一SCR和第二SCR的栅极端的第一脉冲信号和第二脉冲信号，输出其强度与第一脉冲信号和第二脉冲信号的宽度成比例的电流，其中电流的强度可以随时间的变化而增大。
所述功率变换方法可以包括产生和输出参考信号，其中参考信号可以随时间的变化而减小。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实施例的细节。通过描述和附图以及通过权利要求，其他特征将是显而易见的。
附图说明
图1是图示出根据相关技术的功率变换装置的图。
图2是示意性地图示出根据本实施例的功率变换装置的图。
图3是图示出图2所示的控制信号发生单元的详细结构的图。
图4是图示出根据本实施例的功率变换装置的细节图。
图5是图示出根据本实施例产生的载波信号的输入/输出状态的图。
图6是图示出根据本实施例产生的信号的输入/输出状态的图。
图7是图示出根据本实施例的功率变换装置的功率变换方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细阐述本发明的优选实施例。在阐述之前，应该理解的是，在说明书和随附的权利要求中所使用的术语不应解释为限制到通常的和字典的含义，而是应基于发明人在允许的范围内将术语限定为适合于最佳解释的原则，从而基于与本发明的技术方案相对应的含义和概念进行解释。
因此，这里提出的说明仅仅是为了阐述目的的优选示例，并不是旨在限制本发明的范围，因此应该理解的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其作出其他等同布局和改进。
根据本实施例，典型的二极管整流器的一部分被替换为SCR以减小电路的大小，并且可以解决具有继电器的典型功率变换装置的寿命有限问题。
进一步地，根据本实施例，由于半导体部件的快的速度，通过在非正常操作期间的从电网中快速分离，提高了功率变换装置的可靠性和稳定性。
图2是示意性地图示出根据本实施例的功率变换装置的图。
参考图2，功率变换装置包括涌流限制单元200。
涌流限制单元200包括整流单元210、控制信号发生单元220和储能单元230。
单相电源可以连接到图2所示的功率变换装置的输入端。进一步地，输入的单相电源被提供给整流单元210和控制信号发生单元220。
整流单元210对单相电源进行整流并且将整流后的电源输出给储能单元230。
控制信号发生单元220产生用于控制整流单元210的控制信号。更详细地，控制信号发生单元220可以产生用于通过处理单相电源来控制流至储能单元230的涌流的控制信号。
储能单元230存储从整流单元220输出的电流作为电能。在这里，由于整流单元210响应于控制信号发生单元220的控制信号的操作，涌流不被提供给储能单元230。
换句话说，控制信号发生单元220产生用于控制整流单元210的控制信号，并且根据控制信号来操作整流单元210，从而限制从整流单元210流出的电流I的强度。
同时，典型地，需要数字控制器，例如数字信号处理器(DSP)，来控制功率变换装置的全部操作。然而，为了简明扼要，该控制器在附图中没有被图示出。
从单相电源被输入的初始时刻起，由控制信号发生单元220产生的控制信号限制由整流单元210整流的电流的量。
换句话说，如果整流单元210在没有控制信号的情况下被操作，那么在单相电源被初始输入时产生涌流。该产生的涌流流入储能单元230中，从而损坏储能单元230。
因此，在本实施例中，产生了用于控制整流单元210的控制信号以有效地限制涌流。
在这里，整流单元210包括二极管，并且控制信号发生单元220产生用于通过利用包含在整流单元210中的二极管的特性来控制整流单元210的控制信号。
在本实施例中，整流单元210通过使用可控硅整流器晶闸管(SCR)来配置，并且由控制信号发生单元220产生的控制信号被输入到SCR的栅极从而控制由整流单元210整流的电流I的强度。
图3是图示出图2所示的控制信号发生单元的详细结构的图。
参考图3，控制信号发生单元220包括：线电压传感器221，其检测线电压；单相PLL 222，其跟踪由线电压传感器221检测到的线电压的相位以产生载波信号；以及PWM发生器223，其比较由单相PLL 222产生的载波信号和参考信号以产生脉冲信号。
当电源连接到涌流限制单元200的输入端时，线电压传感器221测量电源的线电压。
在这里，当连接到涌流限制单元200的电源是单相AC电源时，线电压传感器221检测电源的正弦波。
单相PLL 222跟踪由线电压传感器221检测到的正弦波的相位以检测正弦波的过零点。
进一步地，当检测到过零点时，通过使用所检测到的过零点，单相PLL222检测所检测到的正弦波是正还是负。
在这里，单相PLL 222产生这样的载波信号：其以恒定的比率从所检测到的正弦波的第一过零点增大到第二过零点。例如，如果由单相PLL 222在第一过零点产生载波信号，那么，当检测到第二过零点时该载波信号被最大化。
进一步地，载波信号被重置以便当载波信号被最大化时，即当检测到第二过零点时，载波信号具有0值。
PWM发生器223比较参考信号与载波信号，并且根据比较结果产生脉冲信号。
在这里，参考信号发生器(未示出)产生参考信号。参考信号发生器可以被包括在PWM发生器223中，或者可以独立地存在于外部以产生参考信号。
参考信号可以具有各种波形。
换句话说，在一个实施例中，参考信号可以具有以恒定的比率减小的波形。
PWM发生器223比较参考信号和载波信号，并且当载波信号大于参考信号时，根据比较结果产生脉冲信号。
所产生的脉冲信号是输入到SCR的栅极并且提供给整流单元210的控制信号。
换句话说，由PWM发生器223产生的脉冲信号被输入到SCR的栅极，并且被提供给整流单元210，并且根据脉冲信号来控制由整流单元210整流的电流的强度。
图4是图示出根据本实施例的功率变换装置的细节图。换句话说，图4图示出了图2和图3所示的单元的详细结构。
参考图4，根据本实施例的功率变换装置400具有与图1(A)和图1(B)所示的功率变换装置的结构不同的结构。
功率变换装置400包括连接到单相电源的整流单元210以及控制信号发生单元220。
在这里，输入到控制信号发生单元220的单相电源可以由线电压传感器221检测。
单相PLL 222跟踪线电压传感器221的输出的相位以检测过零点。单相PLL 222产生这样的载波信号：其在相邻的过零点之间以恒定的比率增大。
例如，在第一过零点处定时器被启动，并且产生了随时间的变化而以恒定的比率增大的载波信号。然后，在第二过零点处，定时器被停止并且载波信号的幅值被重置为0。在这里，第一过零点和第二过零点意味着根据线电压传感器221的输出而连续的过零点。
单相PLL 222通过使用线电压传感器221的输出来检测第一过零点和第二过零点。
单相PLL 222在从正到负的相位转变点检测过零点Pp(Pp，1，...，Pp，n)(在下文中，称为第一过零点)，并且在从负到正的相位转变点检测过零点Pn(Pn，1，...，Pn，n)(在下文中，称为第二过零点)。换句话说，第一过零点代表单相电源从正变为负的过零点，而第二过零点代表单相电源从负变为正的过零点。
单相PLL 222将所检测到的过零点分为Pp和Pn，并且产生载波信号1和载波信号2，载波信号1在Pp处开始并且在Pn处终止，载波信号2在Pn处开始并且在Pp处终止。
载波信号1在从Pn，1到Pp，1的期间内被输出。该输出的载波信号1随时间的变化以恒定的比率逐渐增大。
载波信号2在从Pp，1到Pn，2的期间内被输出。该输出的载波信号2随时间的变化以恒定的比率逐渐增大。
因此，载波信号1和2不会被同时输出，并且通过不同的路径(例如，第一路径和第二路径)被输入到PWM发生器223。
载波信号1通过下面描述的PWM发生器223被输入到整流单元210的第一SCR 211的栅极，而载波信号2通过PWM发生器223被输入到整流单元210的第二SCR 212的栅极。
因此，当检测到第一过零点时产生载波信号1，并且当检测到第二过零点时重置载波信号1。当检测到第二过零点时产生载波信号2，并且当检测到第一过零点时重置载波信号2。
第一SCR 211连接到单相电源的正极端，并且第二SCR 212连接到单相电源的负极端。因此，当单相电源是正时，第一SCR 211基于通过PWM发生器223输入的脉冲信号来执行整流操作。当单相电源是负时，第二SCR 212基于通过PWM发生器223输入的脉冲信号来执行整流操作。
由单相PLL 222产生的载波信号在图5中被图示出。
换句话说，当单相电源是正时，单相PLL 222产生这样的载波信号1：其随时间的变化而逐渐增大。
相反地，当单相电源是负时，单相PLL 222产生这样的载波信号2：其随时间的变化而逐渐增大。
在这里，在单相电源从正变为负之前产生载波信号1，然后重置载波信号1。在单相电源从负变为正之前产生载波信号2，然后重置载波信号2。
在这里，载波信号1用于产生输入到第一SCR 211的控制信号，而载波信号2用于产生输入到第二SCR 212的控制信号。
PWM发生器223比较参考信号与载波信号以产生脉冲信号。参考信号随时间的变化而以恒定的比率减小。换句话说，不同于载波信号，参考信号随时间的变化而减小，而与过零点无关。
PWM发生器223比较参考信号与载波信号1并且比较参考信号与载波信号2以根据比较结果来产生脉冲信号。换句话说，脉冲信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号，并且根据载波信号1和参考信号之间的比较结果而产生的第一脉冲信号被输入到第一SCR 211。根据载波信号2和参考信号之间的比较结果而产生的第二脉冲信号被输入到第二SCR 212。
在这里，PWM发生器223比较参考信号的幅值与载波信号1和2的各自的幅值，并且在载波信号1或者2的幅值大于参考信号的幅值时分别产生脉冲信号。
换句话说，因为参考信号的幅值随时间的变化而以恒定的比率减小，所以由PWM发生器223产生的脉冲信号的宽度在单相电源被连接的初始时刻是较窄的，并且随时间的变化而逐渐变宽。
由PWM发生器223产生的脉冲信号被输入到整流单元210的第一SCR211的栅极端和第二SCR 212的栅极端。
换句话说，因为PWM发生器223产生其宽度随时间的变化增大的脉冲信号，所以在整流单元210中所包含的第一SCR 211和第二SCR 212的导通时段变长。
换句话说，PWM发生器223比较载波信号1与参考信号，并且在载波信号1的幅值大于参考信号的幅值时产生第一脉冲信号。
PWM发生器223比较载波信号2与参考信号，并且在载波信号2的幅值大于参考信号的幅值时产生第二脉冲信号。
因此，经过第一SCR 211和第二SCR 212的电流的强度可以随时间的变化而逐渐增大，由此控制流至电容器CB的涌流的强度。
图6是图示出根据本实施例产生的信号的输入/输出状态的图。
当单相电源连接到功率变换装置400时，线电压传感器221检测单相电源的线电压。
图6(A)图示出了由线电压传感器221检测到的线电压。
图6(B)图示出了参考信号和载波信号。
载波信号可以根据由线电压传感器221检测到的线电压的信号而产生。在这里，如图6(A)所示，线电压信号是正弦波，从而在时域内连续地跨过x轴的零点。跨过零点的点是本实施例的过零点。
单相PLL 222检测过零点Pn，在该点处，线电压信号从负变为正，并且单相PLL 222检测过零点Pp，在该点处，线电压信号从正变为负。在这里，过零点Pn和Pp彼此交替变化。
当检测到过零点Pn和Pp时，单相PLL 222产生这样的载波信号1：其起始于交点Pn处，并且终止于交点Pp处。
单相PLL 222也产生这样的载波信号2：其起始于交点Pp处，并且终止于交点Pn处。
载波信号1和2如图6(B)所示。由单相PLL 222产生的这两个载波信号通过不同的路径被输入到PWM发生器223。
PWM发生器223比较参考信号与载波信号1和2，并且根据比较结果产生脉冲信号。
在这里，参考信号随时间的变化而以恒定的比率减小，但是不限于此。
PWM发生器223将参考信号的幅值分别与载波信号1和2的幅值进行比较，并且在载波信号1或者2的幅值大于参考信号的幅值时分别产生脉冲信号。
在这里，因为参考信号随时间的变化而减小，所以输出的脉冲信号的宽度随时间的变化而增大。
由PWM发生器223产生的脉冲信号被图示为图6(C)中的G1和G2。这些由PWM发生器223产生的脉冲信号被输入到整流单元210的第一SCR211和第二SCR 212。
在这里，当输入到第一SCR 211的栅极端和第二SCR 212的栅极端的脉冲信号的幅值大于特定值时，第一SCR 211和第二SCR 212被操作为典型的二极管。
因此，当脉冲信号G1被输入到第一SCR 211的栅极端时，第一SCR 211被导通，从而建立闭合回路并且使电流I流向储能单元230或电容器CB。
进一步地，当脉冲信号G1终止时，由于输入电压，反向电压被施加到第一SCR 211的两端，从而第一SCR 211被切断。第二SCR 212也可以以这种方式被操作。
因此，仅在脉冲信号被输入到栅极端时的时刻，第一SCR 211和第二SCR212才被导通，由此建立闭合回路。
因而，在对应于输入的脉冲信号的宽度的时间段内，电流I流动，从而具有图6(D)所示的波形。
如此，在电容器被充电时，流至升压PFC的输出电容器的涌流受到限制。然后，当充电电压与输入电压的最大值相同时，充电停止。图6(E)图示出了充电后电容器的两端的电压。
进一步地，当完成充电时，电压被输入到SCR的栅极端以使SCR一直是导通的，并且SCR被操作为典型的二极管整流器。
通过使用数字控制器可以容易地控制该操作，而不需要对功率变换装置增加电路。
进一步地，在非正常状态下，SCR的栅极端被截止，以便与单相电源快速地分离。
在这里，当栅极端被截止时，因为输出电压高于输入电压，SCR被反向偏置。因此，可以快速地执行切断操作。
因此，与使用继电器电路的典型电路相比较，电源的断开可以被更加快速地执行。因此，对电路的损坏可以被最小化。进一步地，因为在本实施例中使用了半导体部件，因此与使用机械继电器电路相比较，本装置的寿命可以是永久的。
图7是图示出根据本实施例的功率变换装置的功率变换方法的流程图。
该方法包括：操作S710，用于检测输入的单相信号；操作S720，用于通过检测所检测到的单相信号的过零点而产生载波信号；操作S730，用于通过比较参考信号与载波信号而输出栅极信号；以及操作S740，用于接收栅极信号并且对单相信号进行整流。
在操作S710中，检测单相电源的波形。
在操作S720中，检测在所检测到的单相电源的波形上的过零点。过零点可以被分为过零点Pn(Pn，1到Pn，n)和过零点Pp(Pp，1到Pp，n)，在过零点Pn处，波形从负变为正，在过零点Pp处，波形从正变为负。
进一步地，在操作S720中，在从Pn，1到Pp，1的期间输出载波信号1，并且在从Pp，1到Pn，2的期间输出载波信号2。进一步地，在操作S720中，可以在从Pn，2到Pp，2的期间产生载波信号1，并且可以在从Pp，2到Pn，3的期间产生载波信号2。
换句话说，在操作S720中，载波信号1和2通过使用所检测到的过零点而被输出。
这些载波信号1和2如图6(B)所示。
接下来，在操作S730中，比较参考信号与载波信号以产生栅极信号。PWM发生器223比较参考信号与载波信号，并且仅在两载波信号之一大于参考信号时而分别产生脉冲信号。所产生的脉冲信号如图6(C)所示。
接下来，在操作S740中，输入脉冲信号作为栅极信号以对从外部输入的单相信号进行整流。如图6(D)所示，在单相电源被输入后，经整流的电流的强度随时间的变化而逐渐增大。
尽管参考多个其阐释性的实施例对实施例进行了说明，然而，应该理解的是，本领域的技术人员可以设计出将落入本公开的原理的精神和范围内的大量其他改进和实施例。更特别地，在本公开、附图和随附权利要求书的范围内，可以对元件部分和/或主题组合布置的布局进行各种变化和改进。除对元件部分和/或布置的变化和修改之外，可选择的使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (8)

1.一种功率变换装置，其具有整流单元和功率因数校正单元，所述整流单元对外部输入的单相电源进行整流，所述功率因数校正单元校正由所述整流单元整流的电源的功率因数，所述功率变换装置包括：
控制信号发生单元，其配置成检测输入的单相电源并且产生控制整流单元的整流操作的脉冲信号；以及
参考信号发生器，其配置成产生参考信号，
其中，所述整流单元包括：
可控硅整流器晶闸管，并且
所述控制信号发生单元包括：
信号检测器，其配置成检测所述单相电源；
单相PLL，其配置成基于由所述信号检测器检测到的单相电源来检测过零点，并且基于所检测到的过零点来产生载波信号；以及
PWM发生器，其配置成比较参考信号与所产生的载波信号，并且产生脉冲信号，
其中，过零点包括第一过零点和第二过零点，其中，所述载波信号包括第一载波信号和第二载波信号，其中，当检测到第一过零点时产生所述第一载波信号且所述第一载波信号随时间的变化而增大，当检测到第二过零点时重置所述第一载波信号，而当检测到第二过零点时产生所述第二载波信号且所述第二载波信号随时间的变化而增大，当检测到第一过零点时重置所述第二载波信号，
其中，所述参考信号随时间的变化而连续减小，而与第一过零点和第二过零点无关，并且
其中，所述第一过零点表示单相电源从正变为负的过零点，并且所述第二过零点表示单相电源从负变为正的过零点。
2.根据权利要求1所述的功率变换装置，其中，所述PWM发生器在载波信号大于参考信号时产生脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的功率变换装置，其中，所述PWM发生器比较所述第一载波信号与参考信号以便在所述第一载波信号大于参考信号时产生第一脉冲信号，并且所述PWM发生器比较所述第二载波信号与参考信号以便在所述第二载波信号大于参考信号时产生第二脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的功率变换装置，其中，所述可控硅整流器晶闸管包括：
第一可控硅整流器晶闸管，其栅极端连接到由所述PWM发生器输出的第一脉冲信号；以及
第二可控硅整流器晶闸管，其栅极端连接到由所述PWM发生器输出的第二脉冲信号。
5.根据权利要求4所述的功率变换装置，其中，通过使用输入到栅极端的第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一可控硅整流器晶闸管和第二可控硅整流器晶闸管输出其强度与第一脉冲信号和第二脉冲信号的宽度成比例的电流，其中电流的强度随时间的变化而增大。
6.一种功率变换装置的功率变换方法，所述功率变换装置具有整流单元和功率因数校正单元，所述整流单元对外部输入的单相电源进行整流，所述功率因数校正单元校正由所述整流单元整流的电源的功率因数，所述功率变换方法包括：
产生和输出参考信号；
检测输入的单相电源；
通过使用所检测到的单相电源的过零点来产生载波信号；
通过比较载波信号与参考信号来产生脉冲信号；以及
通过将脉冲信号提供给所述整流单元而对所输入的单相电源进行整流，
其中，过零点的检测包括：
检测第一过零点，在所述第一过零点处，单相电源从正变为负；以及
检测第二过零点，在所述第二过零点处，单相电源从负变为正，
其中，载波信号的产生包括：
产生第一载波信号，当检测到第一过零点时产生第一载波信号且第一载波信号随时间的变化而增大，当检测到第二过零点时重置第一载波信号；以及
产生第二载波信号，当检测到第二过零点时产生第二载波信号且第二载波信号随时间的变化而增大，当检测到第一过零点时重置第二载波信号，
其中，所述参考信号随时间的变化而连续减小，而与第一过零点和第二过零点无关。
7.根据权利要求6所述的功率变换方法，其中，脉冲信号的产生包括：
比较第一载波信号与参考信号并且在第一载波信号大于参考信号时产生第一脉冲信号；以及
比较第二载波信号与参考信号并且在第二载波信号大于参考信号时产生第二脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的功率变换方法，其中，整流包括：
将第一脉冲信号输入到第一可控硅整流器晶闸管的栅极端，所述第一可控硅整流器晶闸管连接到单相电源的正极端；
输出其强度与输入到第一可控硅整流器晶闸管的栅极端的第一脉冲信号的宽度成比例的电流；
将第二脉冲信号输入到第二可控硅整流器晶闸管的栅极端，所述第二可控硅整流器晶闸管连接到单相电源的负极端；以及
输出其强度与输入到第二可控硅整流器晶闸管的栅极端的第二脉冲信号的宽度成比例的电流，
其中输出电流的强度随时间的变化而增大。
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