CN103390995B - 一种pfc电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的PFC电路，通过增加转折频率为50Hz时对应的相位为-45°的谐波补偿电路，使得谐波补偿电路输出端的电压的相位比输入电压的相位滞后45°，则PFC控制电路接收的整流后的输入电压的相位比输入电压的相位滞后45°，即可抵消输入功率中叠加的一个超前输入电压的相位45°的分量引起的相移；同时由于PFC控制电路为闭环控制，引入谐波补偿电路所产生的45°相移，对输入电容所导致的输入电流超前输入电压的90°相移也有一定程度的减弱。本发明公开的PFC电路，消除了PFC控制电路对PF值的影响，也减弱了输入电容对PF值的影响，解决了现有技术PF值低的问题。

Description

一种PFC电路
技术领域
本发明涉及PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)技术领域，尤其涉及一种PFC电路。
背景技术
常见的PFC电路，如图1所示，包括功率级电路101及PFC控制电路102。其中，功率级电路101包括：整流桥1011，接收交流输入电压vin，并将交流输入电压vin整流为直流输入电压vg；输入电容Cin，并联于整流桥1011两输出端之间，对整流桥1011输出信号进行滤波；PFC变换器1012，与输入电容Cin并联连接、用于产生负载所需的直流输出电压vo。PFC控制电路102包括：电压采样电路1021，输入端与整流桥1011高电压输出端相连、对直流输入电压vg进行采样；电流采样电路1022，输入端与PFC变换器1012的输出端相连，以对功率级电路101的输出电流io进行采样；反馈信号调节电路1023，对直流输入电压vg与输出电流io进行调节，生成并输出驱动信号来驱动PFC变换器1012工作。
PFC控制电路102通过输出驱动信号来控制功率级电路101工作，使交流输入电流iin的波形跟随交流输入电压vin的波形变化，进而实现对电路的功率因数校正，提高电路的PF(Power Factor，功率因数)值。
但是由于输入电容Cin呈容性，导致整流桥1011输出的直流输入电流ig的相位比直流输入电压vg的相位超前90°，会减弱交流输入电流iin的波形跟随交流输入电压vin波形变化的能力；且PFC控制电路102对接收的输出电流信号io进行调节，会导致输入功率中叠加一个超前交流输入电压vin的相位45°的分量，也会减弱交流输入电流iin的波形跟随交流输入电压vin波形变化的能力。因此，在现有技术的PFC电路中，由于输入电容Cin及PFC控制电路的影响，减弱了交流输入电流iin的波形跟随交流输入电压vin波形变化的能力，进而导致PFC电路的PF值降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种PFC电路，以解决现有技术PF值低的问题。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种PFC电路，包括：整流桥、输入电容、PFC变换器及PFC控制电路，所述PFC电路还包括：转折频率为50Hz时对应的相位为-45°的谐波补偿电路；所述谐波补偿电路的输入端与所述整流桥高电压输出端相连，对所述整流桥输出的直流输入电压进行移相；所述谐波补偿电路的输出端与所述PFC控制电路的电压采样输入端相连，使所述PFC控制电路的第一采样电压的相位滞后所述直流输入电压的相位45°；所述谐波补偿电路的接地端接地。
优选的，所述谐波补偿电路包括：相互串联连接的谐波补偿电阻和谐波补偿电容；
所述谐波补偿电阻与谐波补偿电容的连接点作为所述谐波补偿电路的输出端，所述谐波补偿电阻的另一端作为所述谐波补偿电路的输入端，所述谐波补偿电容的另一端作为所述谐波补偿电路的接地端。
优选的，所述PFC控制电路包括：
电压采样电路，所述电压采样电路的输入端为所述PFC控制电路的电压采样输入端，用以采样所述直流输入电压，生成并输出所述第一采样电压；
电流采样电路，所述电流采样电路与所述PFC变换器的输出端相连，用以采样所述PFC变换器的输出电流，生成并输出第二采样电压；
误差信号放大电路，所述误差信号放大电路的输入端与所述电流采样电路的输出端相连，用以接收所述第二采样电压；所述误差信号放大电路还与所述电压采样电路的输出端相连，用以接收所述第一采样电压；所述误差信号放大电路还接收表征所述输出电流平均值的基准电压，并对所述第二采样电压进行调节，生成并输出误差信号电压；
驱动信号产生电路，所述驱动信号产生电路的输入端与所述误差信号放大电路的输出端相连，用以接收所述误差信号电压；所述驱动信号产生电路还接收斜坡电压，并对所述误差信号电压和斜坡电压进行比较，生成驱动信号；所述驱动信号产生电路的输出端与所述PFC变换器的功率开关管相连，用以输出所述驱动信号来驱动所述功率开关管工作。
优选的，所述电压采样电路包括：相互串联连接的第一电阻与第二电阻；
所述第一电阻与第二电阻的连接点为所述电压采样电路的输出端，所述第一电阻的另一端为所述电压采样电路的输入端，所述第二电阻的另一端接地。
优选的，所述误差信号放大电路包括：运算放大器和电容；
所述运算放大器的反相输入端与所述电流采样电路的输出端相连，用以接收所述第二采样电压；所述运算放大器的同相输入端接收所述基准电压；
所述运算放大器的输出端与所述电容的一端相连，所述电容的另一端与所述电压采样电路的输出端相连，所述运算放大器的输出端与所述电容的连接点为所述误差信号放大电路的输出端。
优选的，所述驱动信号产生电路包括：比较器；
所述比较器的反相输入端为所述驱动信号产生电路的输入端，用以接收所述误差信号电压；所述比较器的同相输入端接收所述斜坡电压；所述比较器的输出端为所述驱动信号产生电路的输出端，生成并输出所述驱动信号。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的PFC电路，通过增加转折频率为50Hz时对应的相位为-45°的所述谐波补偿电路，使得所述谐波补偿电路输出端的电压的相位比输入端接收的直流输入电压的相位滞后45°，也即比所述PFC电路的交流输入电压的相位滞后45°，由于所述谐波补偿电路的输出端输出至所述PFC控制电路的电压采样输入端，使得所述PFC控制电路接收的采样电压的相位比所述交流输入电压的相位滞后45°，即可抵消输入功率中叠加的一个超前输入电压的相位45°的分量引起的相移；同时由于所述PFC控制电路为闭环控制，引入所述谐波补偿电路所产生的45°相移，对所述输入电容所引起的输入电流超前输入电压的相移也有一定程度的减弱；本发明公开的PFC电路，消除了所述PFC控制电路对PF值的影响，也减弱了输入电容对PF值的影响，解决了现有技术PF值低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的PFC电路图；
图2为本发明实施例一公开的PFC电路图；
图3为本发明实施例二公开的PFC电路图；
图4为本发明实施例二对应的Bode图；
图5为本发明实施例三公开的PFC电路图；
图6为本发明实施例四公开的PFC电路图；
图7为本发明实施例五公开的PFC电路图；
图8为本发明实施例六公开的PFC电路图；
图9为本发明实施例七公开的PFC电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种PFC电路，以解决现有技术PF值低的问题，其具体实施方式如下：。
实施例一：
如图2所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
具体的工作原理为：
当谐波补偿电路204的转折频率fc为50Hz时，使得谐波补偿电路204输出端的电压的相位比其输入端接收的直流输入电压vg的相位滞后45°，也即比所述PFC电路的交流输入电压vin的相位滞后45°，由于谐波补偿电路204的输出端输出至PFC控制电路203的电压采样输入端，使得PFC控制电路203接收的电压信号的相位比交流输入电压vin的相位滞后45°，即可抵消输入功率中叠加的一个超前输入电压的相位45°的分量引起的相移；同时由于PFC控制电路203为闭环控制，引入谐波补偿电路204所产生的45°相移，对输入电容Cin所引起的交流输入电流iin超前交流输入电压vin的相移也有一定程度的减弱；本发明公开的PFC电路，消除了PFC控制电路203对PF值的影响，也减弱了输入电容Cin对PF值的影响，解决了现有技术PF值低的问题。
实施例二：
如图3所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
与上述实施例的区别在于：
谐波补偿电路204包括：相互串联连接的谐波补偿电阻Rc和谐波补偿电容Cc；其中，谐波补偿电阻Rc与谐波补偿电容Cc的连接点作为谐波补偿电路204的输出端，谐波补偿电阻Rc的另一端作为谐波补偿电路204的输入端，谐波补偿电容Cc的另一端作为谐波补偿电路204的接地端。
谐波补偿电路204输入端的输入信号为对交流输入电压vin进行整流得到的直流输入电压vg，由谐波补偿电阻Rc和谐波补偿电容Cc组成一阶滤波电路，利用RC一阶滤波电路的特性，确定RC滤波的转折频率fc的值。
图4所示为本实施例中谐波补偿电路204的Bode图，从图4中可以看到，当转折频率fc取50Hz时，相位图上对应的相位为-45°，表明谐波补偿电路204的输出电压的相位比输入端接收的直流输入电压vg的相位滞后了45°，也即谐波补偿电路204的输出电压的相位比所述PFC电路的交流输入电压vin的相位滞后了45°；再通过谐波补偿电路204的输出端输出至PFC控制电路203的电压采样输入端，使得PFC控制电路203接收的直流输入电压vg的相位比所述PFC电路的交流输入电压vin的相位滞后了45°，根据所述PFC电路的特性抵消了输入功率中叠加的一个超前输入电压的相位45°的分量引起的相移。
本实施例内其他元器件连接方式及工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
实施例三：
如图5所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
与上述实施例的区别在于：
PFC控制电路203包括：
电压采样电路2031，电压采样电路2031的输入端为PFC控制电路203的电压采样输入端；
电流采样电路2032，电流采样电路2032与PFC变换器202的输出端相连；
误差信号放大电路2033，误差信号放大电路2033的输入端与电流采样电路2032的输出端相连；误差信号放大电路2033还与电压采样电路2031的输出端相连；
驱动信号产生电路2034，驱动信号产生电路2034的输入端与误差信号放大电路2033的输出端相连；驱动信号产生电路2034的输出端与PFC变换器202的功率开关管相连。
PFC控制电路203具体的工作原理为：
电压采样电路2031采样直流输入电压vg，生成并输出第一采样电压vg1；电流采样电路2032采样PFC变换器202的输出电流io，生成并输出第二采样电压vs；误差信号放大电路2033接收第二采样电压vs，误差信号放大电路2033还接收第一采样电压vg1及表征输出电流io平均值的基准电压vref，并对第二采样电压vs进行调节，生成并输出误差信号电压；驱动信号产生电路2034接收所述误差信号电压；驱动信号产生电路2034还接收斜坡电压vramp，并对误差信号电压和斜坡电压vramp进行比较，生成并输出驱动信号，驱动PFC变换器202的功率开关管工作。
本实施例内其他元器件连接方式及工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
实施例四：
如图6所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
且PFC控制电路203包括：
电压采样电路2031，电压采样电路2031的输入端为PFC控制电路203的电压采样输入端；
电流采样电路2032，电流采样电路2032与PFC变换器202的输出端相连；
误差信号放大电路2033，误差信号放大电路2033的输入端与电流采样电路2032的输出端相连；误差信号放大电路2033还与电压采样电路2031的输出端相连；
驱动信号产生电路2034，驱动信号产生电路2034的输入端与误差信号放大电路2033的输出端相连；驱动信号产生电路2034的输出端与PFC变换器202的功率开关管相连。
与上述实施例的区别在于：
电压采样电路2031包括：相互串联连接的第一电阻R1与第二电阻R2；
第一电阻R1与第二电阻R2的连接点为电压采样电路2031的输出端，第一电阻R1的另一端为电压采样电路2031的输入端，第二电阻R2的另一端接地。
在具体的实际应用中，电压采样电路2031并不限于上述实现形式，采用相互串联连接的第一电阻R1与第二电阻R2来实现电压采样电路2031，只是一种较为简单的实现形式。
优选的，电流采样电路2032采用电阻Rs来实现，如图6中2032虚线框内所示。
本实施例内其他元器件连接方式及工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
实施例五：
如图7所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
且PFC控制电路203包括：
电压采样电路2031，电压采样电路2031的输入端为PFC控制电路203的电压采样输入端；
电流采样电路2032，电流采样电路2032与PFC变换器202的输出端相连；
误差信号放大电路2033，误差信号放大电路2033的输入端与电流采样电路2032的输出端相连；误差信号放大电路2033还与电压采样电路2031的输出端相连；
驱动信号产生电路2034，驱动信号产生电路2034的输入端与误差信号放大电路2033的输出端相连；驱动信号产生电路2034的输出端与PFC变换器202的功率开关管相连。
与上述实施例的区别在于：
误差信号放大电路2033包括：运算放大器Gm和电容C1；
运算放大器Gm的反相输入端与电流采样电路2032的输出端相连，接收第二采样电压vs，运算放大器Gm的同相输入端接收基准电压vref；
运算放大器Gm的输出端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与电压采样电路2031的输出端相连，运算放大器Gm的输出端与电容C1的连接点为误差信号放大电路2033的输出端。
电容C1一端接收第一采样电压vg1，另一端与运算放大器Gm输出端相连，运算放大器Gm将接收到的第二采样电压vs与基准电压vref进行运算放大，生成误差信号电压，并输出至驱动信号产生电路2034。
本实施例内其他元器件连接方式及工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
实施例六：
如图8所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
且PFC控制电路203包括：
电压采样电路2031，电压采样电路2031的输入端为PFC控制电路203的电压采样输入端；
电流采样电路2032，电流采样电路2032与PFC变换器202的输出端相连；
误差信号放大电路2033，误差信号放大电路2033的输入端与电流采样电路2032的输出端相连；误差信号放大电路2033还与电压采样电路2031的输出端相连；
驱动信号产生电路2034，驱动信号产生电路2034的输入端与误差信号放大电路2033的输出端相连；驱动信号产生电路2034的输出端与PFC变换器202的功率开关管相连。
与上述实施例的区别在于：
驱动信号产生电路2034包括：比较器；
比较器的反相输入端为驱动信号产生电路2034的输入端，接收所述误差信号电压；比较器的同相输入端接收斜坡电压vramp；比较器的输出端为驱动信号产生电路2034的输出端，产生并输出驱动信号，驱动PFC变换器202的功率开关管工作。
本实施例内其他元器件连接方式及工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
实施例七：
如图9所示，包括：整流桥201、输入电容Cin、PFC变换器202、PFC控制电路203及谐波补偿电路204；其中，谐波补偿电路204的输入端与整流桥201高电压输出端相连，其输出端与PFC控制电路203的电压采样输入端相连，其接地端接地；且其转折频率fc为50Hz时对应的相位为-45°。
与上述实施例的区别在于：
且谐波补偿电路204包括：相互串联连接的谐波补偿电阻Rc和谐波补偿电容Cc；其中，谐波补偿电阻Rc与谐波补偿电容Cc的连接点作为谐波补偿电路204的输出端，谐波补偿电阻Rc的另一端作为谐波补偿电路204的输入端，谐波补偿电容Cc的另一端作为谐波补偿电路204的接地端。
PFC控制电路203包括：电压采样电路2031、电流采样电路2032、误差信号放大电路2033及驱动信号产生电路2034；其中：
电压采样电路2031包括：相互串联连接的第一电阻R1与第二电阻R2；第一电阻R1与第二电阻R2的连接点为电压采样电路2031的输出端；第一电阻R1的另一端为电压采样电路2031的输入端，也即PFC控制电路203的电压采样输入端；第二电阻R2的另一端接地。
电流采样电路2032采用电阻Rs来实现。
误差信号放大电路2033包括：运算放大器Gm和电容C1；运算放大器Gm的反相输入端与电流采样电路2032的输出端相连，接收第二采样电压vs，运算放大器Gm的同相输入端接收基准电压vref；运算放大器Gm的输出端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与电压采样电路2031的输出端相连，运算放大器Gm的输出端与电容C1的连接点为误差信号放大电路2033的输出端。
驱动信号产生电路2034包括：比较器；比较器的反相输入端为驱动信号产生电路2034的输入端，接收所述误差信号电压；比较器的同相输入端接收斜坡电压vramp；比较器的输出端为驱动信号产生电路2034的输出端，产生并输出驱动信号，驱动PFC变换器202的功率开关管工作。
具体的工作原理为：
谐波补偿电路204输入端的输入信号为对交流输入电压vin进行整流得到的直流输入电压vg，由谐波补偿电阻Rc和谐波补偿电容Cc组成一阶滤波电路，利用RC一阶滤波电路的特性，确定RC滤波的转折频率fc取50Hz，使谐波补偿电路204的输出电压的相位比输入端接收的直流输入电压vg的相位滞后了45°，也即谐波补偿电路204的输出电压的相位比所述PFC电路的交流输入电压vin的相位滞后了45°；再通过谐波补偿电路204的输出端输出至PFC控制电路203的电压采样输入端，使得PFC控制电路203中的电容C1一端接收的第一采样电压vg1的相位也比交流输入电压vin的相位滞后了45°；运算放大器Gm将接收到的第二采样电压vs与基准电压vref进行运算放大，运算放大器Gm的输出端与电容C1的另一端相连，生成并输出误差信号电压；驱动信号产生电路2034接收误差信号电压，并与斜坡电压进行比较，产生驱动信号来驱动PFC变换器的功率开关管工作。引入的谐波补偿电路，即抵消了输入功率中叠加的一个超前输入电压的相位45°的分量引起的相移。
本实施例内其他元器件连接方式及工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种PFC电路，包括：整流桥、输入电容、PFC变换器及PFC控制电路，其特征在于，所述PFC电路还包括：转折频率为50Hz时对应的相位为-45°的谐波补偿电路；所述谐波补偿电路的输入端与所述整流桥高电压输出端相连，对所述整流桥输出的直流输入电压进行移相；所述谐波补偿电路的输出端与所述PFC控制电路的电压采样输入端相连，使所述PFC控制电路的第一采样电压的相位滞后所述直流输入电压的相位45°,抵消输入功率中叠加的一个超前输入电压的相位45°的分量引起的相移，也减弱所述输入电容所引起的交流输入电流超前交流输入电压的相移；所述谐波补偿电路的接地端接地。
2.根据权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述谐波补偿电路包括：相互串联连接的谐波补偿电阻和谐波补偿电容；
所述谐波补偿电阻与谐波补偿电容的连接点作为所述谐波补偿电路的输出端，所述谐波补偿电阻的另一端作为所述谐波补偿电路的输入端，所述谐波补偿电容的另一端作为所述谐波补偿电路的接地端。
3.根据权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC控制电路包括：
电压采样电路，所述电压采样电路的输入端为所述PFC控制电路的电压采样输入端，用以采样所述直流输入电压，生成并输出所述第一采样电压；
电流采样电路，所述电流采样电路与所述PFC变换器的输出端相连，用以采样所述PFC变换器的输出电流，生成并输出第二采样电压；
误差信号放大电路，所述误差信号放大电路的输入端与所述电流采样电路的输出端相连，用以接收所述第二采样电压；所述误差信号放大电路还与所述电压采样电路的输出端相连，用以接收所述第一采样电压；所述误差信号放大电路还接收表征所述输出电流平均值的基准电压，并对所述第二采样电压进行调节，生成并输出误差信号电压；
驱动信号产生电路，所述驱动信号产生电路的输入端与所述误差信号放大电路的输出端相连，用以接收所述误差信号电压；所述驱动信号产生电路还接收斜坡电压，并对所述误差信号电压和斜坡电压进行比较，生成驱动信号；所述驱动信号产生电路的输出端与所述PFC变换器的功率开关管相连，用以输出所述驱动信号来驱动所述功率开关管工作。
4.根据权利要求3所述的PFC电路，其特征在于，所述电压采样电路包括：相互串联连接的第一电阻与第二电阻；
所述第一电阻与第二电阻的连接点为所述电压采样电路的输出端，所述第一电阻的另一端为所述电压采样电路的输入端，所述第二电阻的另一端接地。
5.根据权利要求3所述的PFC电路，其特征在于，所述误差信号放大电路包括：运算放大器和电容；
所述运算放大器的反相输入端与所述电流采样电路的输出端相连，用以接收所述第二采样电压；所述运算放大器的同相输入端接收所述基准电压；
所述运算放大器的输出端与所述电容的一端相连，所述电容的另一端与所述电压采样电路的输出端相连，所述运算放大器的输出端与所述电容的连接点为所述误差信号放大电路的输出端。
6.根据权利要求3所述的PFC电路，其特征在于，所述驱动信号产生电路包括：比较器；
所述比较器的反相输入端为所述驱动信号产生电路的输入端，用以接收所述误差信号电压；所述比较器的同相输入端接收所述斜坡电压；所述比较器的输出端为所述驱动信号产生电路的输出端，生成并输出所述驱动信号。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104767372B (zh) 2015-04-24 2017-12-19 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的反激式变换器
CN104836421B (zh) 2015-05-19 2017-12-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种开关电源的供电电路和供电方法
CN104993691B (zh) * 2015-08-07 2017-10-31 英飞特电子（杭州）股份有限公司 一种pfc电路
CN106787675B (zh) * 2016-12-28 2019-04-23 成都芯源系统有限公司 具有功率因数校正功能的谐振变换器及其控制器
CN108347169B (zh) * 2017-01-24 2020-04-28 华润矽威科技（上海）有限公司 反激变换拓扑架构的led恒流控制电路及谐波失真优化方法
CN108111010A (zh) * 2017-03-20 2018-06-01 中惠创智无线供电技术有限公司 一种功率因数补偿系统及电源
US10153710B1 (en) * 2017-07-25 2018-12-11 Delta Electronics, Inc. Power supply and control method thereof
CN108512421B (zh) * 2018-04-24 2019-08-27 上海推拓科技有限公司 一种pfwm控制方法
CN108512431B (zh) * 2018-04-24 2019-08-27 上海推拓科技有限公司 双整流交错式全桥单级功率因素校正电源电路及控制方法
CN108471232B (zh) * 2018-04-24 2019-10-08 上海推拓科技有限公司 双整流桥式单级功率因素校正电源电路
US11436151B2 (en) * 2018-08-29 2022-09-06 Seagate Technology Llc Semi-sequential drive I/O performance
CN109842182B (zh) * 2019-01-08 2020-12-04 上海瞻芯电子科技有限公司 供电系统
CN110324933A (zh) * 2019-04-16 2019-10-11 上海新进芯微电子有限公司 线性led驱动系统及效率补偿电路
US10732658B1 (en) * 2019-09-27 2020-08-04 Sea Sonic Electronics Co., Ltd. Correction control module for power factor correction circuit
CN111313680B (zh) * 2020-03-20 2022-06-03 苏州浪潮智能科技有限公司 一种功率因数校正的控制方法、装置、设备及存储介质
CN111531253B (zh) * 2020-05-11 2021-09-28 上海沪工焊接集团股份有限公司 一种气保焊控制电路及气保焊机
EP4197291A1 (en) * 2020-08-17 2023-06-21 Signify Holding B.V. Lighting driver
US11522442B1 (en) 2021-07-30 2022-12-06 Cisco Technology, Inc. Power factor of AC-DC off-line power supplies under light load condition
CN113872429B (zh) * 2021-09-01 2024-04-02 南京理工大学 Pfc变换器输出电容值和谐波监测装置及方法
CN113852076A (zh) * 2021-09-24 2021-12-28 上海晶丰明源半导体股份有限公司 供电电路、补偿电路及其谐波失真补偿方法
CN114448251B (zh) * 2022-01-11 2023-06-23 四川大学 一种数字控制谐波补偿电路
US11855545B1 (en) * 2023-09-10 2023-12-26 Lee Fredrik Mazurek Single stage synchronous generalized regulator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN102594169A (zh) * 2012-03-06 2012-07-18 英飞特电子（杭州）有限公司 Pfc控制电路及方法、pfc电路
CN202602533U (zh) * 2012-04-06 2012-12-12 英飞特电子（杭州）股份有限公司 功率因数校正电路及其制作的集成电路和开关电源
CN103023300A (zh) * 2011-09-26 2013-04-03 英飞特电子（杭州）股份有限公司 具功率因数校正的恒流控制电路及其功率因数校正电路

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4804916A (en) * 1986-10-28 1989-02-14 Timothy Yablonski Input voltage compensated, microprocessor controlled, power regulator
DE69610364T2 (de) * 1995-05-26 2001-05-17 At & T Corp Leistungfaktorregelung für schaltende Gleichrichter
WO2001029572A1 (en) * 1999-10-21 2001-04-26 Siemens Power Transmission & Distribution, Inc. External transformer correction in an electricity meter
JP3574394B2 (ja) 2000-10-02 2004-10-06 シャープ株式会社 スイッチング電源装置
JP3697696B2 (ja) 2003-09-11 2005-09-21 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP4252485B2 (ja) 2004-03-29 2009-04-08 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 スイッチングレギュレータ制御回路、スイッチングレギュレータ、およびスイッチングレギュレータ制御方法
KR101058936B1 (ko) * 2004-09-21 2011-08-23 페어차일드코리아반도체 주식회사 역률 보상 회로 및 그 출력 전압 제어 방법
US7538534B2 (en) * 2004-11-29 2009-05-26 Supentex, Inc. Method and apparatus for controlling output current of a cascaded DC/DC converter
TWI348262B (en) 2005-02-10 2011-09-01 Bruno Ferrario A circuit and method for adaptive frequency compensation for dc-to-dc converter
US7365998B2 (en) * 2005-09-30 2008-04-29 Intel Corporation Unregulated isolated DC/DC converter with ripple control
CN101506753B (zh) 2006-08-07 2012-07-18 意法半导体股份有限公司 在受迫开关电源中用于功率因数校正的装置的控制装置
US7911812B2 (en) * 2007-01-22 2011-03-22 Power Integrations, Inc. Control arrangement for a PFC power converter
US7554473B2 (en) * 2007-05-02 2009-06-30 Cirrus Logic, Inc. Control system using a nonlinear delta-sigma modulator with nonlinear process modeling
US8125799B2 (en) 2009-10-23 2012-02-28 Bcd Semiconductor Manufacturing Limited Control circuits and methods for switching mode power supplies
WO2010027276A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Eaton Industries Company A power factor corrected switched mode power supply
JP5136364B2 (ja) * 2008-11-06 2013-02-06 富士電機株式会社 力率改善回路の制御方式
US7768346B1 (en) 2009-02-18 2010-08-03 Atheros Communications, Inc. System for amplifier linearization with envelope feedback
KR101058683B1 (ko) * 2009-03-31 2011-08-22 삼성전기주식회사 서버용 전원 장치
CN102497107B (zh) 2011-12-09 2015-04-01 上海新进半导体制造有限公司 开关电源控制器及开关电源
US8493754B1 (en) * 2010-09-30 2013-07-23 Rockwell Collins, Inc. Method of and apparatus for power factor correction in a power supply
US20130043849A1 (en) 2011-08-18 2013-02-21 Broadcom Corporation Voltage Converter Including Variable Mode Switching Regulator And Related Method
TWI442681B (zh) * 2011-10-13 2014-06-21 Acbel Polytech Inc Power factor correction circuit for estimating input current and its control method
WO2013165401A1 (en) 2012-05-01 2013-11-07 Intel Corporation Voltage regulator with adaptive control
US20140254223A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Rudolf Limpaecher Method and system for a high speed soft-switching resonant converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN103023300A (zh) * 2011-09-26 2013-04-03 英飞特电子（杭州）股份有限公司 具功率因数校正的恒流控制电路及其功率因数校正电路
CN102594169A (zh) * 2012-03-06 2012-07-18 英飞特电子（杭州）有限公司 Pfc控制电路及方法、pfc电路
CN202602533U (zh) * 2012-04-06 2012-12-12 英飞特电子（杭州）股份有限公司 功率因数校正电路及其制作的集成电路和开关电源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
UC3854 Controlled Power Factor Correction Circuit Design;PHILIP C.TODD;《Texas Instruments Incorporated Application Note U-134》;Texas Instruments Incorporated;19991231;第269-288页 *

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Publication number Publication date
US20160254743A1 (en) 2016-09-01
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