CN102801301B - 应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法 - Google Patents
应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102801301B CN102801301B CN201210316795.8A CN201210316795A CN102801301B CN 102801301 B CN102801301 B CN 102801301B CN 201210316795 A CN201210316795 A CN 201210316795A CN 102801301 B CN102801301 B CN 102801301B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- input
- output
- frequency
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法,所述系统包括零电流检测器、模拟乘法器、误差放大器、电流检测比较器、频率校正器;所述误差放大器的输出端连接模拟乘法器的一个输入端,模拟乘法器的输出端连接电流检测比较器的一个输入端,电流检测比较器的输出端连接频率校正器的一个输入端,零电流检测器的输出端连接频率校正器的一个输入端。本发明提出的应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法,通过实时监测AC输入电压,来补偿或者校正系统的开关频率,从而达到降低系统总谐波失真THD,同时提高功率因数PF值的目的。
Description
技术领域
本发明属于集成电路技术领域,涉及一种频率控制系统,尤其涉及一种应用于功率因子校正器的频率控制系统;同时,本发明还涉及一种应用于功率因子校正器的频率控制方法。
背景技术
以开关电源为代表的各种电力电子设备给我们的工业生产和社会生活带来了极大的促进和进步,然而电源整机的谐波干扰和对电网的污染问题,很早就提出来了。但以前的电源数量少,它们的谐波干扰也较小,因而没有引起普遍的注意。近三十年以来,随着现代经济和技术的大发展,越来越多的电气设备加入电网,产生出大量的谐波分量又经过电网串入其它电气设备,对计算机等重要电子设备的稳定工作造成了严重的电磁干扰。
传统的AC/DC电能转换器和开关电源,在输入电路普遍采用了全桥二极管不控整流方式。虽然不控整流器电路简单可靠,但它们会从电网中吸取高峰值电流,使得输入端电流和交流电压均发生畸变。也就是说,大量的电气设备自身的稳压电源,其输入前置级电路实际上是一个峰值检波器,在高压电容滤波器上的充电电压,使得整流器的导通角大大缩小,电流脉冲变成了非正弦波的窄脉冲,因而在电网输入接口端产生失真很大的谐波尖峰干扰。如图1所示为一个典型的AC/DC电源转换器的输入电压和电流波形;其中,上方线条表示电压波形,下方线条表示电流波形。
由于传统的稳压电源数量大增,其输入级不控整流器和高压大滤波电容产生的严重谐波电流干扰,已成为强噪声发射源,危害了电网的正常工作,使得220V交流电网输送线路上损耗剧增,浪费了大量的电能。开关电源的输入级峰值电流很高,使得网侧的功率因子下降到0.5~0.65,即视在功率远大于有用功率,电网质量严重受损。所以发达国家率先采用了多种功率因子校正(PFC,Power FactorCorrection)方法,来实现“绿色能源”革命,并强制推行了国际标准ICE555-2、EN60555-2等,限制电子生产厂家入网电气设备的电流谐波值。当前最新的“能源之星”规范对所有外部用电设备的要求是:75W以上强制使用PFC。照明领域的最新规范是:15W以上强制使用PFC。
所谓功率因子PF,指的是用有效功率除以视在功率的比值,功率因子值愈大,其电力利用率愈高。功率因子校正器的运作原理,是控制调整交流电电流输入的时间与波型,使其与直流电电压波型尽可能一致,让功率因子趋近于1.功率因子越低,代表电力效能越低,即越多电力会无形地消失、耗损掉。一般电子设备没有功率因子校正时,其功率因子只有约0.5;而有PFC功能的电子设备,可以增加电力系统容量、稳定电流,减少电力浪费。图3中显示了一个外部用电设备前端采用了PFC的输入电压和电流波形,从中可以看出,在交流电网端看来,PFC相当于将负载转换成纯阻抗形式,从而实现交流电流与电压完全同步,且都呈现正弦波,从而实现接近于1的功率因子。经过PFC处理后的用电设备在电网端输入电流的谐波分量大大减小,从而减小了对电网的污染,如图3所示。
PFC功率因子校正线路可分为主动式(Active)、被动式(Passive)2种。被动式PFC由电感、电容等组合电路来降低谐波电流,输入电流为低频的50Hz到60Hz,需要大量的电感与电容,其功率因子校正仅达75%~80%。主动式PFC使用控制线路及功率型开关组件,通过调整输入电流波型使其与输出电压波形尽可能相似,功率因子校正值近乎100%。整体来说,采用主动式PFC的电源的重量,比用笨重组件的被动式PFC产品轻巧许多,符合消费性电子产品轻薄设计趋势;且主动式PFC提高功率因子值可达95%以上,被动式PFC约只能改善至75%。采用主动式PFC比被动式PFC能节约更多的能源。
目前主动式PFC的主流架构是采用升压结构,从交流线输入端先进行全桥整流,然后就是PFC升压级,之后就是后级电源,如图5所示。
从图5中可以看出,PFC级包括一个升压电感、一个整流二极管、一个功率开关,和一个PFC控制器。其中最核心的是PFC控制器。目前实现主动式PFC的主要方法有平均电流控制法(Continuous Conduction Mode PFC,CCM PFC)、峰值电流控制法、临界导通模式控制法(Transition Mode PFC,TM PFC)、非线性负载控制法等。其中以CCM PFC和TM PFC应用最为广泛,其中CCM PFC通常应用在300W以上的系统中,而TM PFC广泛地应用在500W以下的系统中。由于本发明涉及临界导通模式即TM PFC,下面简单介绍一下TM PFC。TM PFC的体系架构如图6所示。
TM PFC的控制系统相对来说比较简单。主要包括一个零电流检测器(ZCD,zero current detector),一个模拟乘法器,一个误差放大器EA(Error amplifier),等等,如图6所示。其实现功率因子校正的原理很简单,通过将EA反馈环路带宽设计在10-20Hz,导致工作时EA输出基本为恒定电平。系统通过将整流正弦波信息引入芯片,以控制升压电感电流的包络,从而实现功率因子校正功能。系统每次触发新的开关周期是由ZCD完成,ZCD侦测升压电感电流的信息,一旦降到零,即开启新的开关周期,如图7所示。
临界导通模式TM PFC的系统频率会随着输入电压、负载大小、升压电感,以及交流整流正弦波相角变化而变化。可以证明,TM PFC的频率的理论表达式为:
在上式中,L为升压电感,Vac为交流输入电压,Pin为PFC输入功率,Vout为PFC输出直流电压,ω为交流整流正弦波相角。根据上述公式,可以算出理论上的系统频率随着导通相角的变化(归一化到0度),如图8所示(以230VAC为例)。
实际上的临界导通模式PFC芯片的频率会偏离理论值,偏离的量会随着导通角度变化而变化,通常情况下频率的偏离值随着导通角度的变化趋势如图9所示。
众所周知,TM PFC系统实际频率与理论计算频率的偏离将导致系统总谐波失真(THD,Total Harmonic Distortion)的增加,从而降低了系统的功率因子(PF值),因此迫切需要一种新的技术来克服这个缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种应用于功率因子校正器的频率控制系统,可达到降低系统总谐波失真THD,同时提高功率因数PF值。
此外,本发明还提供一种应用于功率因子校正器的频率控制方法,可达到降低系统总谐波失真THD,同时提高功率因数PF值。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种应用于功率因子校正器的频率控制系统,所述系统包括:零电流检测器ZCD、模拟乘法器、误差放大器、电流检测比较器、频率校正器;
所述误差放大器的输出端连接模拟乘法器的一个输入端,模拟乘法器的输出端连接电流检测比较器的一个输入端,电流检测比较器的输出端连接频率校正器的一个输入端,零电流检测器ZCD的输出端连接频率校正器的一个输入端;
所述零电流检测器ZCD用以检测功率因子校正器PFC的升压电感的电流,当升压电感电流降到零时,触发新的开关周期;
所述模拟乘法器的接收信号包括:来自整流桥后的交流整流电压,以及来自所述误差放大器的输出信号;
所述模拟乘法器输出的电压控制电流检测比较器,从而控制开关周期的关断;
所述频率校正器接收零电流监测器ZCD的输出、电流检测比较器输出和模拟乘法器的输入电压MULT电压,频率校正器输出PFC功率管控制信号,补偿或者校正PFC电源系统的开关频率。
作为本发明的一种优选方案,所述频率校正器包括RS触发器、可调计时器、逻辑或门;
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号的逻辑取反信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
作为本发明的一种优选方案,所述频率校正器包括RS触发器、可调计时器、逻辑或门;
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
作为本发明的一种优选方案,所述可调计时器包括恒定电流源(I1),第一电容(C1),清零开关(S1)及其控制输入信号,一个带迟滞的比较器或者施密特触发器,参考电压(Vth),可调电流源(I2);
所述第一电容(C1)、清零开关(S1)并联,恒定电流源(I1)的一端连接带迟滞的比较器或者施密特触发器的正极、第一电容(C1)的第一端、可调电流源(I2)的第一端;可调电流源(I2)的第二端连接第一电容(C1)的第二端;参考电压(Vth)接入带迟滞的比较器或者施密特触发器的负极;
所述模拟乘法器接收的交流整流电压为“馒头波”电压,所述可调电流源(I2)受“馒头波”电压的调制;
在“馒头波”电压位于谷底时,可调电流源(I2)最小,第一电容(C1)的净充电电流最大,从而充电时间最快,相当于增加了PFC电源系统最低钳位频率;
在“馒头波”位于谷顶时,可调电流源(I2)最大,第一电容(C1)的净充电电流最小,从而充电时间最慢,相当于降低了PFC电源系统最低钳位频率。
一种应用于功率因子校正器的频率控制方法,所述方法包括如下步骤:
通过一零电流检测器ZCD检测功率因子校正器PFC的升压电感的电流,当升压电感电流降到零时,触发新的开关周期;
通过一模拟乘法器接收来自整流桥后的整流电压以及来自所述误差放大器的输出信号,其输出的电压信号接入至一电流检测比较器;
电流检测比较器根据模拟乘法器输出的电压信号控制开关周期的关断;
频率校正器接收零电流监测器ZCD的输出、电流检测比较器输出和模拟乘法器的输入电压MULT电压,输出PFC功率管控制信号,补偿或者校正PFC电源系统的开关频率。
作为本发明的一种优选方案,所述频率校正器包括RS触发器、可调计时器、逻辑或门;
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号的逻辑取反信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
作为本发明的一种优选方案,所述频率校正器包括RS触发器、可调计时器、逻辑或门;
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
作为本发明的一种优选方案,所述可调计时器包括恒定电流源(I1),第一电容(C1),清零开关(S1)及其控制输入信号,一个带迟滞的比较器或者施密特触发器,参考电压(Vth),可调电流源(I2);
所述第一电容(C1)、清零开关(S1)并联,恒定电流源(I1)的一端连接带迟滞的比较器或者施密特触发器的正极、第一电容(C1)的第一端、可调电流源(I2)的第一端;可调电流源(I2)的第二端连接第一电容(C1)的第二端;参考电压(Vth)接入带迟滞的比较器或者施密特触发器的负极;
所述模拟乘法器接收的交流整流电压为“馒头波”电压,所述可调电流源(I2)受“馒头波”电压的调制;
在“馒头波”电压位于谷底时,可调电流源(I2)最小,第一电容(C1)的净充电电流最大,从而充电时间最快,相当于增加了PFC电源系统最低钳位频率;
在“馒头波”位于谷顶时,可调电流源(I2)最大,第一电容(C1)的净充电电流最小,从而充电时间最慢,相当于降低了PFC电源系统最低钳位频率。
本发明的有益效果在于:本发明提出的应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法,通过实时监测AC输入电压,来补偿或者校正系统的开关频率,从而达到降低系统总谐波失真THD,同时提高功率因数PF值的目的。
附图说明
图1为典型的无PFC处理的AC/DC电源转换器的输入电压/电流波形图。
图2为无PFC处理的AC/DC转换器中输入电流波形的频谱分量图。
图3为有PFC处理的AC/DC电源转换器的输入电压/电流波形图。
图4为有PFC处理的AC/DC转换器中输入电流波形的频谱分量图。
图5为采用升压结构的带PFC的电源系统的组成示意图。
图6为临界导通模式控制法TM PFC的电源系统的组成示意图。
图7为TM PFC的电流波形图。
图8为理论上的TM PFC系统频率随着导通相角的变化图。
图9为TM PFC系统频率与理论计算值的实际偏离量随导通角度的变化图。
图10为本发明频率控制系统的组成示意图。
图11为频率控制系统对应的最低频率钳位与整流电压的对应关系示意图。
图12为实施例一中频率控制系统的组成示意图。
图13为实施例二中频率控制系统的组成示意图。
图14为本发明系统中可调计时器的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图10,本发明揭示了一种应用于功率因子校正器的频率控制系统,所述系统包括:零电流检测器ZCD(zero current detector)40、模拟乘法器20、误差放大器EA(Error amplifier)10、电流检测比较器30、频率校正器50。
所述误差放大器10的输出端连接模拟乘法器20的一个输入端,模拟乘法器20的输出端连接电流检测比较器30的一个输入端,电流检测比较器30的输出端连接频率校正器50的一个输入端,零电流检测器40的输出端连接频率校正器50的一个输入端。
所述零电流检测器40用以检测功率因子校正器PFC的升压电感(图6中L1)的电流,当升压电感电流降到零时,触发新的开关周期。
模拟乘法器20接收信号有两个来源,一个是来自整流桥后的“馒头波”电压,通常通过分压电阻来实现检测,如图6中R1和R2,在图10中为MULT脚输入。模拟乘法器另一个接收信号来自误差放大器10的输出,如图6及图10所示。
所述模拟乘法器20输出的电压控制电流检测比较器30(如图6及图10所示),从而控制开关周期的关断。
所述频率校正器50接收零电流监测器ZCD的输出、电流检测比较器输出和模拟乘法器的输入电压MULT电压,频率校正器50输出PFC功率管控制信号,补偿或者校正PFC电源系统的开关频率。
请参阅图11,发明的效果相当于引入一个随着AC整流电压(“馒头波”电压)变化而变化的最低系统频率钳位,这个钳位的最低系统频率在正弦波谷底(导通角为0度或者180度)时最高,在谷峰(导通角度为90度)时最小,从而补偿了传统技术中的TM PFC系统频率与理论计算值的偏离量随导通角度的变化,从而实现了低总谐波失真THD和高PF值。
请参阅图12,本实施例中,所述频率校正器50包括RS触发器53、可调计时器51、逻辑或门52。所述可调计时器51接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号的逻辑取反信号。所述可调计时器51的输出信号接入逻辑或门52的一个输入端,电流检测比较器30的输出信号接入逻辑或门52的另一个输入端;所述逻辑或门52的输出信号接入RS触发器53的一个输入端,所述零电流检测器40的输出信号接入RS触发器53的一个输入端。
请参阅图14,所述可调计时器51包括恒定电流源I1,第一电容C1,清零开关S 1及其控制输入信号,一个带迟滞的比较器或者施密特触发器,参考电压Vth,可调电流源I2。所述第一电容C1、清零开关S1并联,恒定电流源I1的一端连接带迟滞的比较器或者施密特触发器的正极、第一电容C1的第一端、可调电流源I2的第一端;可调电流源I2的第二端连接第一电容C1的第二端;参考电压Vth接入带迟滞的比较器或者施密特触发器的负极。
所述模拟乘法器接收的交流整流电压为“馒头波”电压,所述可调电流源I2受“馒头波”电压的调制。在“馒头波”电压位于谷底时,可调电流源I2最小,第一电容C1的净充电电流最大,从而充电时间最快,相当于增加了PFC电源系统最低钳位频率。在“馒头波”位于谷顶时,可调电流源I2最大,第一电容C1的净充电电流最小,从而充电时间最慢,相当于降低了PFC电源系统最低钳位频率。
以上介绍了本发明应用于功率因子校正器的频率控制系统的组成,本发明在揭示上述系统的同时,还揭示一种应用于功率因子校正器的频率控制方法,所述方法包括如下步骤(下述步骤中部分步骤可以不按先后顺序):
步骤S1、通过上述零电流检测器ZCD检测功率因子校正器PFC的升压电感的电流,当升压电感电流降到零时,触发新的开关周期。
步骤S2、通过上述模拟乘法器接收来自整流桥后的整流电压以及来自所述误差放大器的输出信号,其输出的电压信号接入至一电流检测比较器;
步骤S3、所述电流检测比较器根据模拟乘法器输出的电压信号控制开关周期的关断;
步骤S4、所述频率校正器接收零电流监测器ZCD的输出、电流检测比较器输出和模拟乘法器的输入电压MULT电压,输出PFC功率管控制信号,补偿或者校正PFC电源系统的开关频率。
实施例二
请参阅图13,本实施例与实施例一的区别在于,本实施例中,所述频率校正器包括RS触发器53、可调计时器51、逻辑或门52。所述可调计时器51接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号。所述可调计时器51的输出信号接入逻辑或门52的一个输入端,所述零电流检测器40的输出信号接入逻辑或门52的另一个输入端。所述逻辑或门52的输出信号接入RS触发器53的一个输入端,电流检测比较器30的输出信号接入RS触发器53的一个输入端。
请参阅图14,所述可调计时器51包括恒定电流源I1,第一电容C1,清零开关S1及其控制输入信号,一个带迟滞的比较器或者施密特触发器,参考电压Vth,可调电流源I2。所述第一电容C1、清零开关S1并联,恒定电流源I1的一端连接带迟滞的比较器或者施密特触发器的正极、第一电容C1的第一端、可调电流源I2的第一端;可调电流源I2的第二端连接第一电容C1的第二端;参考电压Vth接入带迟滞的比较器或者施密特触发器的负极。
所述模拟乘法器接收的交流整流电压为“馒头波”电压,所述可调电流源I2受“馒头波”电压的调制。在“馒头波”电压位于谷底时,可调电流源I2最小,第一电容C1的净充电电流最大,从而充电时间最快,相当于增加了PFC电源系统最低钳位频率。在“馒头波”位于谷顶时,可调电流源I2最大,第一电容C1的净充电电流最小,从而充电时间最慢,相当于降低了PFC电源系统最低钳位频率。
本发明仅仅是以示例的方式被应用于带有功率因子校正器的电源变换器。但是应当认识到,本发明具有更广阔的应用范围。
综上所述,本发明提出的应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法,通过实时监测AC输入电压,来补偿或者校正系统的开关频率,从而达到降低系统总谐波失真THD,同时提高功率因数PF值的目的。
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (6)
1.一种应用于功率因子校正器的频率控制系统,其特征在于,所述系统包括:零电流检测器ZCD、模拟乘法器、误差放大器、电流检测比较器、频率校正器;
所述误差放大器的输出端连接模拟乘法器的一个输入端,模拟乘法器的输出端连接电流检测比较器的一个输入端,电流检测比较器的输出端连接频率校正器的一个输入端,零电流检测器ZCD的输出端连接频率校正器的一个输入端;
所述零电流检测器ZCD用以检测功率因子校正器PFC的升压电感的电流,当升压电感电流降到零时,触发新的开关周期;
所述模拟乘法器的接收信号包括:来自整流桥后的交流整流电压,以及来自所述误差放大器的输出信号;
所述模拟乘法器输出的电压控制电流检测比较器,从而控制开关周期的关断;
所述频率校正器接收零电流监测器ZCD的输出、电流检测比较器输出和模拟乘法器的输入电压MULT电压,频率校正器输出PFC功率管控制信号,补偿或者校正PFC电源系统的开关频率;
所述频率校正器包括RS触发器、可调计时器、逻辑或门;
所述可调计时器包括恒定电流源(I1),第一电容(C1),清零开关(S1)及其控制输入信号,一个带迟滞的比较器或者施密特触发器,参考电压(Vth),可调电流源(I2);
所述第一电容(C1)、清零开关(S1)并联,恒定电流源(I1)的一端连接带迟滞的比较器或者施密特触发器的正极、第一电容(C1)的第一端、可调电流源(I2)的第一端;可调电流源(I2)的第二端连接第一电容(C1)的第二端;参考电压(Vth)接入带迟滞的比较器或者施密特触发器的负极;
所述模拟乘法器接收的交流整流电压为“馒头波”电压,所述可调电流源(I2)受“馒头波”电压的调制;
在“馒头波”电压位于谷底时,可调电流源(I2)最小,第一电容(C1)的净充电电流最大,从而充电时间最快,相当于增加了PFC电源系统最低钳位频率;
在“馒头波”位于谷顶时,可调电流源(I2)最大,第一电容(C1)的净充电电流最小,从而充电时间最慢,相当于降低了PFC电源系统最低钳位频率。
2.根据权利要求1所述的应用于功率因子校正器的频率控制系统,其特征在于:
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号的逻辑取反信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
3.根据权利要求1所述的应用于功率因子校正器的频率控制系统,其特征在于:
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
4.一种应用于功率因子校正器的频率控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
通过一零电流检测器ZCD检测功率因子校正器PFC的升压电感的电流,当升压电感电流降到零时,触发新的开关周期;
通过一模拟乘法器接收来自整流桥后的整流电压以及来自一误差放大器的输出信号,其输出的电压信号接入至一电流检测比较器;
电流检测比较器根据模拟乘法器输出的电压信号控制开关周期的关断;
频率校正器接收零电流监测器ZCD的输出、电流检测比较器输出和模拟乘法器的输入电压MULT电压,输出PFC功率管控制信号,补偿或者校正PFC电源系统的开关频率;
所述频率校正器包括RS触发器、可调计时器、逻辑或门;
所述可调计时器包括恒定电流源(I1),第一电容(C1),清零开关(S1)及其控制输入信号,一个带迟滞的比较器或者施密特触发器,参考电压(Vth),可调电流源(I2);
所述第一电容(C1)、清零开关(S1)并联,恒定电流源(I1)的一端连接带迟滞的比较器或者施密特触发器的正极、第一电容(C1)的第一端、可调电流源(I2)的第一端;可调电流源(I2)的第二端连接第一电容(C1)的第二端;参考电压(Vth)接入带迟滞的比较器或者施密特触发器的负极;
所述模拟乘法器接收的交流整流电压为“馒头波”电压,所述可调电流源(I2)受“馒头波”电压的调制;
在“馒头波”电压位于谷底时,可调电流源(I2)最小,第一电容(C1)的净充电电流最大,从而充电时间最快,相当于增加了PFC电源系统最低钳位频率;
在“馒头波”位于谷顶时,可调电流源(I2)最大,第一电容(C1)的净充电电流最小,从而充电时间最慢,相当于降低了PFC电源系统最低钳位频率。
5.根据权利要求4所述的应用于功率因子校正器的频率控制方法,其特征在于:
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号的逻辑取反信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
6.根据权利要求4所述的应用于功率因子校正器的频率控制方法,其特征在于:
所述可调计时器接收MULT电压和清零信号,清零信号来自于输出PFC功率管控制信号;
所述可调计时器的输出信号接入逻辑或门的一个输入端,所述零电流检测器ZCD的输出信号接入逻辑或门的另一个输入端;
所述逻辑或门的输出信号接入RS触发器的一个输入端,电流检测比较器的输出信号接入RS触发器的一个输入端。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210316795.8A CN102801301B (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210316795.8A CN102801301B (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102801301A CN102801301A (zh) | 2012-11-28 |
CN102801301B true CN102801301B (zh) | 2014-09-10 |
Family
ID=47200301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210316795.8A Active CN102801301B (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102801301B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104009655B (zh) * | 2014-06-13 | 2017-04-26 | 佛山市南海赛威科技技术有限公司 | 基于时域乘法器的同步整流控制系统及方法 |
CN106655751B (zh) * | 2015-11-03 | 2019-06-04 | 三垦电气株式会社 | 功率因数校正电路及其控制方法、以及开关电源 |
CN109861519A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-06-07 | 广东美的制冷设备有限公司 | 电源电路和空调器 |
CN112803753B (zh) * | 2021-03-25 | 2022-02-11 | 杭州优特电源有限公司 | 一种功率因素校正变换器 |
CN115864615A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-03-28 | 小神童创新科技(广州)有限公司 | 带功率因数校正的全桥llc软开关谐振充电器及控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101282079A (zh) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | 昂宝电子(上海)有限公司 | 用于功率控制器的系统和方法 |
CN101860194A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-10-13 | 北方工业大学 | 多模式功率因数校正器的实现方法及装置 |
CN102332814A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-01-25 | 杭州矽力杰半导体技术有限公司 | 一种降低emi的功率因数校正控制电路 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7088081B2 (en) * | 2004-06-28 | 2006-08-08 | International Rectifier Corporation | High frequency partial boost power factor correction control circuit and method |
-
2012
- 2012-08-30 CN CN201210316795.8A patent/CN102801301B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101282079A (zh) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | 昂宝电子(上海)有限公司 | 用于功率控制器的系统和方法 |
CN101860194A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-10-13 | 北方工业大学 | 多模式功率因数校正器的实现方法及装置 |
CN102332814A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-01-25 | 杭州矽力杰半导体技术有限公司 | 一种降低emi的功率因数校正控制电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102801301A (zh) | 2012-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107863880B (zh) | 一种图腾柱pfc的全数字控制方法及装置 | |
CN102857087B (zh) | 一种功率因数自适应控制方法 | |
CN102801301B (zh) | 应用于功率因子校正器的频率控制系统及方法 | |
CN108377102B (zh) | 一种减小单相脉冲负载ac-dc电源中电容的方法 | |
CN104038045B (zh) | 高功率因数校正控制电路及装置 | |
CN106487215B (zh) | Crm升压型pfc变换器变化导通时间的优化控制 | |
CN110365205A (zh) | 一种高效率图腾柱无桥pfc整流器控制方法 | |
CN203933384U (zh) | 一种高功率因数校正控制电路及装置 | |
CN202818091U (zh) | 一种有源功率因数校正装置 | |
CN102545563A (zh) | 一种低输出电压纹波的功率因数校正变换控制方法及其装置 | |
CN104467433A (zh) | 一种临界连续模式单位功率因数反激变换器控制方法及其装置 | |
CN110492729B (zh) | 一种优化开关电源pf值和thdi的电路和开关电源 | |
Darly et al. | A novel dual boost rectifier for power factor improvement | |
CN101959350A (zh) | 无电解电容led电源的功率变换方法及其应用电路 | |
CN206422703U (zh) | 一种基于高功率因素校正的单相ac‑dc变换器 | |
CN103706923B (zh) | 一种逆变电焊机 | |
TWI509381B (zh) | 功率因數修正器降低電流諧波失真之控制方法與裝置 | |
CN204290730U (zh) | 一种断续模式的高功率因数高效率反激变换器的控制装置 | |
CN104009631B (zh) | 采用脉冲辅助方法消除死区的降压型功率因数变换器 | |
CN207339645U (zh) | 一种有源功率因素校正电路 | |
CN203301359U (zh) | 一种有源pfc电路 | |
CN202160104U (zh) | 一种pfc电路及应用该电路的空调器 | |
CN104486892A (zh) | 一种三相无电解电容led电源的拓扑电路及其控制方法 | |
CN204068687U (zh) | 一种有源功率因数校正电路 | |
CN103944382B (zh) | 消除Buck型变换器电流死区的电流型控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Frequency control system and method applied to power factor correctors Effective date of registration: 20230317 Granted publication date: 20140910 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Foshan branch Pledgor: FOSHAN SIFIRST TECHNOLOGIES Ltd. Registration number: Y2023980035214 |