CN104426374A - 电源转换装置及乘除法电路 - Google Patents

电源转换装置及乘除法电路 Download PDF

Info

Publication number
CN104426374A
CN104426374A CN201310447339.1A CN201310447339A CN104426374A CN 104426374 A CN104426374 A CN 104426374A CN 201310447339 A CN201310447339 A CN 201310447339A CN 104426374 A CN104426374 A CN 104426374A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
signal
output
transistor
input
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.)
Granted
Application number
CN201310447339.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104426374B (zh
Inventor
陈建宏
陈曜洲
李一惟
何峻彻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Richtek Technology Corp
Original Assignee
Richtek Technology Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richtek Technology Corp filed Critical Richtek Technology Corp
Publication of CN104426374A publication Critical patent/CN104426374A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104426374B publication Critical patent/CN104426374B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种电源转换装置及乘除法电路，该电源转换装置用于将一交流输入电压转换成一直流输出电压且包含一根据该交流输入电压产生一整流电压的整流电路、一根据该整流电压与一脉宽调变信号调整并输出该直流输出电压的功因修正电路、及该用来产生一相关于该脉宽调变信号的调整信号的乘除法电路，该乘除法电路包括一斜波产生单元，接收一频率信号与一第一侦测电压，并据以产生一斜波信号；一控制单元，接收该频率信号、该斜波信号、及一第二侦测电压，并据以产生一控制信号；一输出单元，接收该控制信号及一相关于该整流电压的输入信号，并据以产生该调整信号。

Description

电源转换装置及乘除法电路
技术领域
本发明涉及一种转换装置，特别是指一种用于将一交流输入电压转换成一直流输出电压的电源转换装置。
背景技术
参阅图1，在美国专利号US7057440B2中公开一种以往电源转换装置1，其接收来自一交流电源10的一交流输入电压，并据以转换出一直流输出电压Vo1，且以往电源转换装置1包含一全桥整流电路11、一功因修正电路12、一驱动电路13、一脉宽调变电路14、一电压电流转换电路15、一电压电流转换器16、一第一电压侦测电路17、一第二电压侦测电路18、及一乘除法电路19。其中，功因修正电路12根据来自驱动电路13的一驱动信号VD调整并输出直流输出电压Vo1，乘除法电路19根据来自电压电流转换器16的一输入电流IAC、来自第一电压侦测电路17的一输入信号Vo2、及来自第二电压侦测电路18的一输入信号Vo3，产生一相关于驱动信号VD的输出信号Vo4。
参阅图2，乘除法电路19包括一脉冲产生器191、及两个乘除法器192、193。
脉冲产生器191根据输入信号Vo2产生多个控制信号Vsaw、PLS、/PLS、CLR、SMP。
乘除法器192根据来自第二电压侦测电路18的输入信号Vo3、一输入电流IR、及所述来自脉冲产生器191的控制信号Vsaw、/PLS、CLR、SMP，产生一取样信号Vo5，且乘除法器193根据来自电压电流转换器16的输入电流IAC、来自乘除法器192的取样信号Vo5、及所述来自该脉冲产生器191的控制信号Vsaw、/PLS、CLR、SMP，产生输出信号Vo4，每一乘除法器192、193包括一切换单元194、及一包括一运算放大器195及一取样维持器196的调整单元197。
在上述结构中，由于所述乘除法器192、193需要脉冲产生器191提供所述控制信号Vsaw、/PLS、CLR、SMP才可据以运作，因此，对于以往电源转换装置1而言，脉冲产生器191是必要构件，其导致以往电源转换装置1的控制方法及结构较为复杂。此外，因取样维持器196的取样信号Vo5可能因运算放大器195的反应速度过快或其输入输出的信号超出其预定范围，以致乘除法器192的取样信号Vo5产生失真现象，进而导致乘除法器193的输出信号Vo4也产生失真现象。
发明内容
因此，本发明的第一目的在于提供一种具有较简单的电路结构及控制方法的电源转换装置。
本发明的电源转换装置，用于将一交流输入电压转换成一直流输出电压，该电源转换装置包含一整流电路、一功因修正电路、一第一电压侦测电路，及一第二电压侦测电路，该整流电路适于电连接一供应该交流输入电压的交流电源以接收来自该交流电源的该交流输入电压，并据以产生一整流电压，该功因修正电路电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，且根据该整流电压与一脉宽调变信号调整并输出该直流输出电压，该第一电压侦测电路电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并据以产生一第一侦测电压，该第二电压侦测电路电连接该功因修正电路以接收该功因修正电路所输出的该直流输出电压，并根据该直流输出电压与一预定参考电压产生一第二侦测电压。
该电源转换装置还包括一乘除法电路，及一脉宽调变电路，该乘除法电路包括一斜波产生单元、一控制单元，及一输出单元，该斜波产生单元电连接该第一电压侦测电路以接收来自该第一电压侦测电路的该第一侦测电压，并根据该第一侦测电压与一频率信号产生一斜波信号，该斜波信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一正比于该第一侦测电压的大小的振幅，该控制单元电连接该斜波产生单元与该第二电压侦测电路以接收来自该斜波产生单元及该第二电压侦测电路的该斜波信号及该第二侦测电压，并根据该斜波信号、该第二侦测电压、及该频率信号产生一控制信号，该控制信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一反比于该斜波信号的振幅且正比于该第二侦测电压的非责任周期，该输出单元电连接该控制单元以接收来自该控制单元的该控制信号，并根据该控制信号、及一相关于该整流电压的输入信号产生一调整信号，该调整信号的大小正比于该输入信号的大小与该第二侦测电压且反比于该第一侦测电压，该脉宽调变电路电连接该输出单元与该功因修正电路，接收来自该输出单元的该调整信号，且根据该调整信号与一预定斜波信号产生该脉宽调变信号，并将该脉宽调变信号输出至该功因修正电路。
本发明的电源转换装置，该斜波产生单元包括：一电流源电路，产生一正比于该第一侦测电压的电流；一电容器，根据该正比于该第一侦测电压的电流而充电或放电；及一开关，根据该频率讯号控制该电容器的充电或放电时间点；借此，在该电容器上产生该斜波信号。
本发明的电源转换装置，该斜波产生单元包括：一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；一运算放大器，具有一电连接该第一电压侦测电路以接收该第一侦测电压的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端的输出端，该运算放大器根据该第一侦测电压与该电阻器的跨压输出该第一控制信号至该第一晶体管的该控制端；一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该输入端；一电容器，电连接于该电流镜的该输出端与地间，该电容器的跨压作为该斜波信号；及一开关，并联连接该电容器，且受该频率信号控制而交错地在导通及不导通间切换；其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该电流镜的该输出端流出的映射电流；其中，当该频率信号处于低电平时，该开关不导通，以致该电容器以该映射电流进行充电，因此该斜波信号的电压上升，并且当该频率信号处于高电平时，该开关导通，以致该电容器放电，因此该斜波信号的电压下降。
本发明的电源转换装置，该控制单元包括：一比较器，具有一电连接该斜波产生单元以接收该斜波信号的第一输入端、一电连接该第二电压侦测电路以接收该第二侦测电压的第二输入端、及一输出端，该比较器根据该斜波信号与该第二侦测电压，在其输出端，输出一比较信号；及一逻辑闸，具有一电连接该比较器的该输出端以接收该比较信号的第一端、一接收该频率信号的第二端、及一输出端，该逻辑闸根据该比较信号与该频率信号，在其输出端，输出该控制信号。
本发明的电源转换装置，该比较器的该第一输入端作为一非反相输入端，该第二输入端作为一反相输入端，且该逻辑闸为一或闸。
本发明的电源转换装置，还包含一电压电流转换器，电连接该整流电路与该乘除法电路的该输出单元，接收来自该整流电路的该整流电压，并将该整流电压转换成一电流信号，该电流信号作为该输入信号并输出至该乘除法电路的该输出单元。
本发明的电源转换装置，该电压电流转换器包括一电阻器，该电流信号是一流经该电阻器的电流。
本发明的电源转换装置，该输出单元包括：一第一晶体管，具有一接收该电流信号的第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；及至少一个电流镜电路，复制从该第一晶体管的第二端流出的电流作为该调整信号。
本发明的电源转换装置，该输出单元包括：一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；一第一电流镜，具有一电连接该电压电流转换器以接收该电流信号的第一输入端、及一电连接该第一晶体管的该第二端的第一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一接地的第二端、及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端分别作为该第一输入端与该第一输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接至该第一输入端，该第一电流镜产生一对应该电流信号且流入该第一输出端的第一映射电流；及一第二电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的第二输入端、及一第二输出端，并包括两个第三晶体管，其各自具有一第一端、一第二端、及一控制端，所述第三晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第三晶体管的所述第二端分别作为该第二输入端与该第二输出端，所述第三晶体管的所述控制端电连接至该第二输入端，其中，当该第一晶体管响应于该控制信号而导通时，该第二电流镜允许该第一映射电流自该第二输入端流出，并产生一自该第二输出端流出且对应该第一映射电流的第二映射电流，且该第二映射电流作为该调整信号。
本发明的电源转换装置，该输入信号为该整流电压，该输出单元包括：一责任周期乘法器，电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并据以输出一电压输出；及一电压电流转换器，电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出，并据以产生一输出电流。
本发明的电源转换装置，该责任周期乘法器包括：一分压器，具有一电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压的输入端及一输出端，并根据该整流电压，在该输出端，输出一分压电压；及一第一开关与一第二开关，串联连接在该分压器的输出端与地间，并分别受控于一与该控制信号互补的切换信号及该控制信号而导通或不导通，该第一开关电连接该分压器的输出端，该第二开关接地。
本发明的电源转换装置，该责任周期乘法器还包括一并联连接该第二开关的电容器，该电容器的跨压作为该电压输出。
本发明的电源转换装置，该电压电流转换器包括：一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；一运算放大器，具有一电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端以提供该第一控制信号的输出端；及一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该电流镜的该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该电流镜的该输入端，其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该输出端流出且对应该电流的映射电流，且该映射电流作为该输出电流，该输出电流作为该调整信号。
本发明的电源转换装置，该输出单元还包括一电连接该电压电流转换器以接收该输出电流的电流电压转换器，该电流电压转换器根据该输出电流产生一输出电压，该输出电压作为该调整信号。
本发明的第二目的在于提供一种具有较简单的电路结构及控制方法的乘除法电路。
本发明的乘除法电路，用于一将一交流输入电压转换成一直流输出电压的电源转换装置，该电源转换装置包含一根据该交流输入电压产生一整流电压的整流电路、一根据该整流电压、及一调整信号与一预定斜波信号输出该直流输出电压的自动增益控制电路。
该乘除法电路包含一斜波产生单元、一控制单元，及一输出单元，该斜波产生单元适于接收一相关于该整流电压的第一侦测电压，并根据该第一侦测电压与一频率信号产生一斜波信号，该斜波信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一正比于该第一侦测电压的大小的振幅，该控制单元适于接收一相关于该直流输出电压的第二侦测电压，电连接该斜波产生单元以接收来自该斜波产生单元的该斜波信号，并根据该斜波信号、该第二侦测电压与该频率信号产生一控制信号，该控制信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一反比于该斜波信号的振幅且正比于该第二侦测电压的非责任周期，该输出单元适于接收一相关于该整流电压的输入信号，电连接该控制单元以接收来自该控制单元的该控制信号，并根据该控制信号及该输入信号产生该调整信号，该调整信号的大小正比于该输入信号的大小与该第二侦测电压且反比于该第一侦测电压。
本发明的乘除法电路，该斜波产生单元包括：一电流源电路，产生一正比于该第一侦测电压的电流；一电容器，根据该正比于该第一侦测电压的电流而充电或放电；及一开关，根据该频率讯号控制该电容器的充电或放电时间点；借此，在该电容器上产生该斜波信号。
本发明的乘除法电路，该斜波产生单元包括：一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；一运算放大器，具有一接收该第一侦测电压的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端的输出端，该运算放大器根据该第一侦测电压与该电阻器的跨压输出该第一控制信号至该第一晶体管的该控制端；一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该电流镜的该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该电流镜的该输入端；一电容器，电连接于该电流镜的该输出端与地间，该电容器的跨压作为该斜波信号；及一开关，并联连接该电容器，且受该频率信号控制而交错地在导通及不导通间切换；其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该电流镜的该输出端流出的映射电流；其中，当该频率信号处于低电平时，该开关不导通，以致该电容器以该映射电流进行充电，因此该斜波信号的电压上升，并且当该频率信号处于高电平时，该开关导通，以致该电容器放电，因此该斜波信号的电压下降。
本发明的乘除法电路，该控制单元包括：一比较器，具有一电连接该斜波产生单元以接收该斜波信号的第一输入端、一电连接该第二电压侦测电路以接收该第二侦测电压的第二输入端、及一输出端，该比较器根据该斜波信号与该第二侦测电压，在其输出端，输出一比较信号；及一逻辑闸，具有一电连接该比较器的该输出端以接收该比较信号的第一端、一接收该频率信号的第二端、及一输出端，该逻辑闸根据该比较信号与该频率信号，在其输出端，输出该控制信号。
本发明的乘除法电路，该比较器的该第一输入端作为一非反相输入端，该第二输入端作为一反相输入端，且该逻辑闸为一或闸。
本发明的乘除法电路，该输出单元电连接一电压电流转换器，该电压电流转换器电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并将该整流电压转换成一电流信号，该输出单元接收来自该电压电流转换器的该电流信号以作为该输入信号。
本发明的乘除法电路，该输出单元包括：一第一晶体管，具有一接收该电流信号的第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；及至少一个电流镜电路，复制从该第一晶体管的第二端流出的电流作为该调整信号。
本发明的乘除法电路，该输出单元包括：一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；一第一电流镜，具有一电连接该电压电流转换器以接收该电流信号的第一输入端、及一电连接该第一晶体管的该第二端的第一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一接地的第二端、及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端分别作为该第一输入端与该第一输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接至该第一输入端，该第一电流镜产生一对应该电流信号且流入该第一输出端的第一映射电流；及一第二电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的第二输入端、及一第二输出端，并包括两个第三晶体管，其各自具有一第一端、一第二端、及一控制端，所述第三晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第三晶体管的所述第二端分别作为该第二输入端与该第二输出端，所述第三晶体管的所述控制端电连接至该第二输入端，其中，当该第一晶体管响应于该控制信号而导通时，该第二电流镜允许该第一映射电流自该第二输入端流出，并产生一自该第二输出端流出且对应该第一映射电流的第二映射电流，且该第二映射电流作为该调整信号。
本发明的乘除法电路，该输入信号为该整流电压，该输出单元包括：一责任周期乘法器，电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并据以输出一电压输出；及一电压电流转换器，电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出，并据以产生一输出电流。
本发明的乘除法电路，该责任周期乘法器包括：一分压器，具有一电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压的输入端及一输出端，并根据该整流电压，在该输出端，输出一分压电压；及一第一开关与一第二开关，串联连接在该分压器的输出端与地间，并分别受控于一与该控制信号互补的切换信号及该控制信号而导通或不导通，该第一开关电连接该分压器的输出端，该第二开关接地。
本发明的乘除法电路，该责任周期乘法器还包括一并联连接该第二开关的电容器，该电容器的跨压作为该电压输出。
本发明的乘除法电路，该电压电流转换器包括：一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；一运算放大器，具有一电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端以提供该第一控制信号的输出端；及一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该电流镜的该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该电流镜的该输入端，其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该输出端流出且对应该电流的映射电流，且该映射电流作为该输出电流，该输出电流作为该调整信号。
本发明的乘除法电路，该输出单元还包括一电连接该电压电流转换器以接收该输出电流的电流电压转换器，该电流电压转换器根据该输出电流产生一输出电压，该输出电压作为该调整信号。
本发明的有益的效果在于：因该电源转换装置的该乘除法电路不需额外的电路來提供许多控制信号予该斜波产生单元、该控制单元、及该输出单元即可据以运作，所以本发明的该电源转换装置及该乘除法电路具有较简单的电路结构及电路控制方法。
附图说明
图1是一电路图，说明一以往电源转换装置；
图2是一电路图，说明以往电源转换装置的一乘除法电路；
图3是一方块图，说明本发明电源转换装置的第一较佳实施例；
图4是一电路方块图，说明该第一较佳实施例；
图5是一电路图，说明该第一较佳实施例的一乘除法电路；
图5a是一电路图，说明该第一较佳实施例的一斜波产生单元；
图6是一方块图，说明本发明电源转换装置的第二较佳实施例；
图7是一电路图，说明该第二较佳实施例的一输出单元；及
图8是一电路图，说明该第二较佳实施例的另一输出单元。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
<第一较佳实施例>
参阅图3，本发明电源转换装置的第一较佳实施例适用于电连接一交流电源20以接收一由交流电源20所提供并具有弦波波形的交流输入电压，并据以转换成一直流输出电压Vout，以供电给一负载200，且电源转换装置包含一整流电路2、一功因修正电路3、一第一电压侦测电路4、一第二电压侦测电路5、一电压电流转换器6、一乘除法电路7、及一脉宽调变电路9。在其他实施例中，功因修正电路3及脉宽调变电路9可由一自动增益控制电路(图未示)来取代。
参阅图4，整流电路2电连接交流电源20以接收来自交流电源20的交流输入电压，并据以产生一整流电压Vre。在此实施例中，整流电路2为一包括四个二极管D1～D4的全桥整流器，且整流电压Vre是一跨于所述二极管D3、D4的电压。
功因修正电路3电连接整流电路2及负载200以接收来自整流电路2的整流电压Vre，且根据整流电压Vre与一脉宽调变信号Vpwm调整直流输出电压Vout，并将直流输出电压Vout输出至负载200。在此实施例中，功因修正电路3包括两个电容器31、32、一电感器33、一晶体管34、及一二极管35。
电容器31并联连接整流电路2以接收来自整流电路2的整流电压Vre，串联连接的电感器33与晶体管34并联连接电容器31，串联连接的二极管35与电容器32并联连接晶体管34，且电容器32的跨压作为直流输出电压Vout，晶体管34具有一电连接二极管35的阳极的第一端、一接地的第二端、及一接收脉宽调变信号Vpwm的控制端，晶体管34根据脉宽调变信号Vpwm而导通或不导通。
当晶体管34响应于脉宽调变信号Vpwm而导通时，流经电感器33的电流随着整流电压Vre的增加而增加，以致电感器33据以进行储能(累积电荷)，而当晶体管34不导通时，电感器33利用其所储存的电荷对电容器32放电，进而使电容器32的跨压上升，并调整直流输出电压Vout。此外，熟悉本技艺者知当脉宽调变信号Vpwm的责任周期越小，晶体管34导通时间越短，电感器33储存电荷越少，导致直流输出电压Vout降低。相反地，当脉宽调变信号Vpwm的责任周期越大，直流输出电压Vout将提升。
第一电压侦测电路4电连接整流电路2以接收来自整流电路2的整流电压Vre，并据以产生一第一侦测电压Vd1。在此实施例中，第一电压侦测电路4包括一分压单元41、及一运算器42。
分压单元41电连接于整流电路2与地间，接收来自整流电路2的整流电压Vre，并据以产生一分压信号V1，分压单元41包括串联连接的一电阻器411与一电容器412、及一并联连接该电容器412的电阻器413，电容器412的跨压作为分压信号V1。运算器42电连接所述电阻器411、413与电容器412的一共同接点P1以接收来自电容器412的分压信号V1，并将分压信号V1进行平方运算以产生第一侦测电压Vd1。
第二电压侦测电路5电连接功因修正电路3以接收功因修正电路3所输出的直流输出电压Vout，并根据直流输出电压Vout与一预定参考电压Vref产生一第二侦测电压Vd2。在此实施例中，第二电压侦测电路5包括一分压单元51、及一运算放大器52。
分压单元51电连接于功因修正电路3与地间，接收来自功因修正电路3的直流输出电压Vout，并据以产生一分压信号V2，分压单元51具有串联连接的两个电阻器511、512，电阻器512的跨压作为分压信号V2。运算放大器52具有一接收预定参考电压Vref的非反相输入端、一电连接所述电阻器511、512的一共同接点P2以接收来自分压单元51的分压信号V2的反相输入端、及一输出端，运算放大器52根据预定参考电压Vref与分压信号V2，在其输出端，输出第二侦测电压Vd2。
电压电流转换器6电连接整流电路2以接收来自整流电路2的整流电压Vre，并将整流电压Vre转换成一电流信号Iin。在此实施例中，电压电流转换器6包括一电阻器61，电流信号Iin是一流经电阻器61的电流并作为一输入信号。
参阅图4与图5，乘除法电路7包括一斜波产生单元71、一控制单元72、及一输出单元73。
斜波产生单元71电连接第一电压侦测电路4以接收来自第一电压侦测电路4的第一侦测电压Vd1，并根据第一侦测电压Vd1与一频率信号Clk产生一斜波信号Vr1。在此实施例中，斜波产生单元71包括一第一晶体管711、一电阻器712、一运算放大器713、一电流镜714、一电容器715、及一开关716。
在此实施例中，第一晶体管711具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号Vc2的控制端，第一晶体管711根据第一控制信号Vc2而导通或不导通。电阻器712电连接于第一晶体管711的第二端与地间。运算放大器713具有一电连接第一电压侦测电路4以接收第一侦测电压Vd1的非反相输入端、一电连接第一晶体管711的第二端以接收电阻器712的一跨压的反相输入端、及一电连接第一晶体管711的控制端的输出端，运算放大器713根据第一侦测电压Vd1与电阻器712的跨压输出第一控制信号Vc2至第一晶体管711的控制端。电流镜714具有一电连接第一晶体管711的第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管717，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管717的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管717的所述第二端分别作为电流镜714的输入端与输出端，所述第二晶体管717的所述控制端电连接电流镜714的输入端。并联连接的电容器715与开关716电连接于电流镜714的输出端与地间，电容器715的跨压作为斜波信号Vr1，开关716受频率信号Clk控制而交错地在导通及不导通间切换，进而控制电容器715的充电时间点。基本上，第一晶体管711、电阻器712、及运算放大器713构成一电流源电路，使流过第一晶体管711的电流正比于第一侦测电压Vd1；电流镜714复制此电流成为一映射电流I1，映射电流I1对电容器715充电而产生斜波信号Vr1；开关716则控制电容器715的放电(电荷归零)时间点。因此，斜波信号Vr1是一个相关于第一侦测电压Vd1与频率信号Clk的讯号。须说明的是，斜波产生单元71是采取对电容器715充电的方式来产生斜波信号Vr1，以致斜波信号Vr1为一上斜波信号，但不限于此。
举例来说，参阅图5a，其绘示一斜波产生单元71a作为斜波产生单元71(见图5)的另一实施态样，且斜波产生单元71a包括一电流源电路710、一电容器715a、及一开关716a。
电流源电路710电连接第一电压侦测电路4以接收第一侦测电压Vd1，并据以一产生正比于第一侦测电压的电流I。串联连接的电容器715a与开关716a的一共同接点Q1电连接电流源电路710，电容器715a用来根据电流I而放电，且电容器715a的跨压作为斜波信号Vr1，开关716a受频率信号Clk控制而交错地在导通及不导通间切换，进而控制电容器715a的放电时间点。须说明的是，斜波产生单元71a是采用对电容器715a放电的方式来产生斜波信号Vr1，例如根据频率信号Clk的上升缘而将电容器715a的电压拉高到某一位准后使电容器715a根据电流I来放电，也可产生斜波信号Vr1，以致斜波信号Vr1为一下斜波信号。又，电流源电路710也可为其他不同的结构，仅需产生正比于第一侦测电压Vd1的电流I即可。
控制单元72电连接斜波产生单元71与第二电压侦测电路5以接收来自斜波产生单元71及第二电压侦测电路5的斜波信号Vr1及第二侦测电压Vd2，并根据斜波信号Vr1、第二侦测电压Vd2、及频率信号Clk产生一控制信号Vc1。在此实施例中，控制单元72包括一比较器721及一或闸722。比较器721具有一电连接斜波产生单元71的电流镜714的输出端以接收斜波信号Vr1的非反相输入端、一电连接第二电压侦测电路5以接收第二侦测电压Vd2的反相输入端、及一输出端，其中非反相输入端作为一第一输入端，而反相输入端作为一第二输入端，且比较器721根据斜波信号Vr1与第二侦测电压Vd2，在其输出端，输出一比较信号Vc3。或闸722具有一电连接比较器721的输出端以接收比较信号Vc3的第一端、一接收频率信号Clk的第二端、及一输出端，或闸722根据比较信号Vc3与频率信号Clk，在其输出端，输出控制信号Vc1。在其它实施例中，比较器721的输入端可以互换，而或闸722可以相应地改换为其他形式的逻辑闸，而第一晶体管731（参阅后文）也可以相应地改变形式。
输出单元73电连接电压电流转换器6与控制单元72以接收来自电压电流转换器6及控制单元72的电流信号Iin(即，输入信号)及控制信号Vc1，并根据电流信号Iin及控制信号Vc1产生一调整信号。在此实施例中，输出单元73包括一第一晶体管731、一第一电流镜732、及一第二电流镜733。
第一晶体管731具有一第一端、一第二端、及一电连接控制单元72的或闸722的输出端以接收控制信号Vc1的控制端，第一晶体管731根据控制信号Vc1而导通或不导通。第一电流镜732具有一电连接电压电流转换器6以接收电流信号Iin的第一输入端、及一电连接第一晶体管731的第二端的第一输出端，并包括两个第二晶体管735，其各自具有一第一端、一接地的第二端、及一控制端，所述第二晶体管735的所述第一端分别作为第一晶体管731的第一输入端与第一输出端，所述第二晶体管735的所述控制端电连接至第一输入端，第一电流镜732产生一对应电流信号Iin且流入其第一输出端的第一映射电流I2。第二电流镜733具有一电连接第一晶体管731的第一端的第二输入端、及一第二输出端，并包括两个第三晶体管736，其各自具有一第一端、一第二端、及一控制端，所述第三晶体管736的所述第一端彼此电连接，所述第三晶体管736的所述第二端分别作为第二电流镜733的第二输入端与第二输出端，所述第三晶体管736的所述控制端电连接至第二电流镜733的第二输入端。
在操作时，当斜波产生单元71的第一晶体管711响应于第一控制信号Vc2而导通时，电流镜714允许一电流自其输入端流出，并产生一自电流镜714的输出端流出的映射电流I1。当频率信号Clk处于低电平时，开关716不导通，以致电容器715以映射电流I1进行充电，因此斜波信号Vr1的电压上升，并且当频率信号Clk处于高电平时，开关716导通，以致电容器715放电，因此斜波信号Vr1的电压下降，导致斜波信号Vr1具有一正比于频率信号Clk的频率的频率，且斜波信号Vr1的振幅正比于映射电流I1的大小，映射电流I1的大小正比于电阻器712的一跨压，而电阻器712的跨压正比于第一侦测电压Vd1的大小，导致斜波信号Vr1的振幅正比于第一侦测电压Vd1的大小。
接着，控制单元72的比较器721根据斜波信号Vr1与第二侦测电压Vd2产生比较信号Vc3，且控制单元72的或闸722根据比较信号Vc3与频率信号Clk产生控制信号Vc1，导致控制信号Vc1具有一正比于频率信号Clk的频率的频率、及一反比于斜波信号Vr1的振幅且正比于第二侦测电压Vd2的非责任周期。
最后，当输出单元73的第一晶体管731接收来自控制单元72的或闸722的控制信号Vc1，并响应于控制信号Vc1而导通时，第二电流镜733允许第一映射电流I2自其第二输入端流出，并产生一自其第二输出端流出且对应第一映射电流I2的第二映射电流I3，且第二映射电流I3作为调整信号，由于第二映射电流I3正比于第一映射电流I2，且于每一周期时间内，第一映射电流I2的责任比(Dutyratio)正比于第一晶体管731的导通时间，且于此导通时间内第一映射电流I2的大小正比于电流信号Iin的大小，且第一晶体管731的导通时间正比于控制信号Vc1的非责任周期，控制信号Vc1的非责任周期反比于斜波信号Vr1的振幅且正比于第二侦测电压Vd2，又斜波信号Vr1的振幅正比于第一侦测电压Vd1的大小，以致控制信号Vc1的非责任周期反比于第一侦测电压Vd1且正比于第二侦测电压Vd2，导致第一晶体管731的导通时间正比于第二侦测电压Vd2且反比于第一侦测电压Vd1，因此第二映射电流I3(即，调整信号)的大小正比于电流信号Iin(即，输入信号)的大小与第二侦测电压Vd2且反比于第一侦测电压Vd1。
值得注意的是，在此实施例中，输出单元73的第一晶体管731是将电流信号Iin乘以一个分数值而成为第一映射电流I2，此分数值为控制信号Vc1的非责任周期，而所述电流镜732、733的目的是复制电流以产生第二映射电流I3(即，调整信号)。在其它实施例中，电流镜的数目可以变更，且第一晶体管731也可改设置于电流信号Iin或第二映射电流I3的路径，等等。
再参阅图4，脉宽调变电路9电连接输出单元73与功因修正电路3，接收来自输出单元73的调整信号，且根据调整信号与一预定斜波信号Vr2产生脉宽调变信号Vpwm，并将脉宽调变信号Vpwm输出至功因修正电路3。在此实施例中，如图4所示，脉宽调变电路9包括三个电阻器90、91、93、一运算放大器92、一比较器94、及一电容器95。
串联连接的所述电阻器90、91电连接于输出单元73与地间以接收来自输出单元73的调整信号，电阻器90电连接运算放大器92的一非反相输入端，电阻器93电连接运算放大器92的一反相输入端与地间，电容器95并联连接电阻器90。运算放大器92的非反向输入端与反相输入端分别接收一跨于所述电阻器90、91的跨压及一跨于电阻器93的跨压，运算放大器92根据所述电阻器90、91的跨压与电阻器93的跨压，在其输出端，输出一放大信号V5。比较器94具有一电连接运算放大器92的输出端以接收放大信号V5的非反相输入端、一接收预定斜波信号Vr2的反相输入端、及一电连接功因修正电路3的晶体管34的控制端的输出端，比较器94根据放大信号V5与预定斜波信号Vr2产生脉宽调变信号Vpwm，并将脉宽调变信号Vpwm输出至功因修正电路3的晶体管34的控制端。
当脉宽调变电路9根据调整信号与预定斜波信号Vr2输出脉宽调变信号Vpwm至功因修正电路3的晶体管34的控制端时，晶体管34回应于脉宽调变信号Vpwm而导通或不导通，进而调整直流输出电压Vout。
应注意的是，在此实施例中，所述晶体管34、711、735各自为一N型金氧半场效晶体管，其中漏极、源极与栅极分别为所述晶体管中的每一者的第一端、第二端及控制端，所述晶体管717、731、736各自为一P型金氧半场效晶体管，其中源极、漏极与栅极分别为所述晶体管中的每一者的第一端、第二端及控制端。须说明的是，在其它实施例中，电路可做改变，而晶体管的传导型态也可以相应改变。
<第二较佳实施例>
图6与图7绘示本发明电源转换装置的第二较佳实施例，其与第一较佳实施例相似，二者不同处在于：此实施例省略了第一较佳实施例中的电压电流转换器6(见图4)，并以一输出单元74a取代第一较佳实施例中的输出单元73(见图5)。因此，输出单元74a电连接整流电路2以接收来自整流电路2的整流电压Vre，而在此实施例中，整流电压Vre作为输入至输出单元74a的输入信号。
在此实施例中，输出单元74a包括一责任周期乘法器7401与一电压电流转换器7402。
责任周期乘法器7401电连接整流电路2以接收来自整流电路2的整流电压Vre，并据以输出一电压输出。在此实施例中，责任周期乘法器7401包括一分压器739、一第一开关743、一第二开关744、及一电容器749。
分压器739具有一电连接整流电路2以接收来自整流电路2的整流电压Vre的输入端及一输出端，并根据整流电压Vre，在其输出端，输出分压电压V7。分压器739具有串联连接的两个电阻器740、741，所述电阻器740、741的一共同接点作为分压器739的输出端，且电阻器741的跨压作为分压电压V7。串联连接的第一及第二开关743、744电连接于分压器739的输出端与地间，并分别受控于一与控制信号Vc1互补的切换信号/Vc1及控制信号Vc1而导通或不导通。电容器749并联连接第二开关744，电容器749的跨压作为责任周期乘法器7401的电压输出。
电压电流转换器7402电连接责任周期乘法器7401以接收其电压输出，并据以产生一输出电流，此输出电流作为调整信号。在此实施例中，电压电流转换器7402包括一运算放大器742、一电阻器745、一第一晶体管746、及一电流镜747，但不限于此。
第一晶体管746具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号Vc4的控制端，第一晶体管746根据第一控制信号Vc4而导通或不导通。电阻器745电连接于第一晶体管746的第二端与地间。运算放大器742具有一电连接第一及第二开关743、744的一共同接点P3并接收跨于电容器749的跨压(即，责任周期乘法器7401的电压输出)的非反相输入端、一电连接第一晶体管746的第二端以接收电阻器745的一跨压的反相输入端、及一电连接第一晶体管746的控制端的输出端，运算放大器742根据电容器749与电阻器745的跨压输出第一控制信号Vc4至第一晶体管746的控制端。电流镜747具有一电连接第一晶体管746的第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管748，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管748的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管748的所述第二端分别作为电流镜747的输入端与输出端，所述第二晶体管748的所述控制端电连接电流镜747的输入端。
在操作时，当第一开关743响应于切换信号/Vc1而导通，第二开关744响应于控制信号Vc1而不导通时，此时责任周期乘法器7401的运作包含将正比于整流电压Vre的分压电压V7乘以一责任周期(此责任周期为与控制信号Vc1互补的切换信号/Vc1的责任周期，或简单来说为控制信号Vc1的非责任周期)，并据以输出电压输出。运算放大器742根据电压输出及电阻器745的跨压输出第一控制信号Vc4，且当第一晶体管746响应于第一控制信号Vc4而导通时，电流镜747允许一电流I4自其输入端流出，并产生一自电流镜714的输出端流出且对应电流I4的映射电流I5，映射电流I5作为输出电流(即，调整信号)。
此外，映射电流I5的大小正比于电流I4的大小，而电流I4的大小正比于电阻器745的跨压，当第一开关743导通时，电阻器745的跨压正比于运算放大器742的输出电压Vc4，运算放大器742的输出电压Vc4正比于共同接点P3的电位(即，电容器749的跨压)，且电容器749的跨压正比于分压器739所输出的分压电压V7与第一开关743导通的时间，分压电压V7正比于整流电压Vre，第一开关743导通的时间正比于切换信号/Vc1的责任周期，切换信号/Vc1的责任周期反比于第一侦测电压Vd1且正比于第二侦测电压Vd2，以致第一开关743导通的时间正比于第二侦测电压Vd2且反比于第一侦测电压Vd1，导致电流I4的大小正比于整流电压Vre及第二侦测电压Vd2且反比于第一侦测电压Vd1，即映射电流I5的大小正比于整流电压Vre(即，输入信号的大小)及第二侦测电压Vd2且反比于第一侦测电压Vd1。
在其它实施例中，若输出单元74a可以耐受高压，则分压器739并非必须；又例如，可在电流I4或映射电流I5的路径上设置开关，并以控制信号Vc1的非责任周期来控制该开关的导通，则可达成相同的效果，而第一及第二开关743、744就可省略。此外，电容器749的目的是滤波(稳压)，但达成滤波或稳压功能的方式，不限于设置在目前电容器749的位置。举例来说，输出单元74a中并可选择性地包含一滤波电路，例如可在映射电流I5的输出端设置一低通滤波电路。
参阅图8，其绘示一输出单元74b作为输出单元74a(见图7)的另一实施态样。输出单元74b与输出单元74a相似，二者不同处在于：输出单元74b以一电流电压转换器7403(即，低通滤波电路)取代输出单元74a的电容器749。
电流电压转换器7403电连接电压电流转换器7402以接收输出电流(即，映射电流I5)，并据以产生一输出电压V8，输出电压V8作为调整信号，且电流电压转换器7403包括一电容器751及一电阻器752。
电容器751电连接于电流镜747的输入端与输出端间。电阻器752电连接于电流镜747的输出端与地间，且电阻器752的跨压作为输出电压V8。借此，同样可达成使输出稳定的功能，且由于电阻器752的作用，同时将映射电流I5转换为电压形式的讯号，这也是一种可行的实施方式，但不限于此。
应注意的是，第二较佳实施例的其他电路的操作情形与第一较佳实施例相似，于此不在赘述。
综上所述，因乘除法电路7不需额外提供许多控制信号予斜波产生单元71、71a、控制单元72、及输出单元73、74a、74b即可据以运作，所以本发明电源转换装置的乘除法电路7可省略于图2的以往电源转换装置1的乘除法电路19中所必须的脉冲产生器191。因此，本发明电源转换装置相较于以往电源转换装置1具有较简单的电路结构及电路控制方法。此外，本发明的调整信号可以是由电流电压转换器7403所输出，或是先输出后再经由脉宽调变电路9中由电阻器90及电容器95所组成的一滤波器调整而输出，相较于以往乘除法电路19所输出的输出信号Vo4是经乘除法器193的调整单元197调整而输出，借此可避免以往技艺所遭遇的运算放大器195无法提供线性输出及取样维持器196的取样失真等的问题。另外，因滤波器的电路结构相较于以往调整单元197较为简单，因此可降低本发明电源转换装置的功率损耗。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利的范围。

Claims (27)

1.一种电源转换装置，用于将一交流输入电压转换成一直流输出电压，该电源转换装置包含一整流电路、一功因修正电路、一第一电压侦测电路，及一第二电压侦测电路，该整流电路适于电连接一供应该交流输入电压的交流电源以接收来自该交流电源的该交流输入电压，并据以产生一整流电压，该功因修正电路电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，且根据该整流电压与一脉宽调变信号调整并输出该直流输出电压，该第一电压侦测电路电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并据以产生一第一侦测电压，该第二电压侦测电路电连接该功因修正电路以接收该功因修正电路所输出的该直流输出电压，并根据该直流输出电压与一预定参考电压产生一第二侦测电压；其特征在于：
该电源转换装置还包括一乘除法电路，及一脉宽调变电路，该乘除法电路包括一斜波产生单元、一控制单元，及一输出单元，该斜波产生单元电连接该第一电压侦测电路以接收来自该第一电压侦测电路的该第一侦测电压，并根据该第一侦测电压与一频率信号产生一斜波信号，该斜波信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一正比于该第一侦测电压的大小的振幅，该控制单元电连接该斜波产生单元与该第二电压侦测电路以接收来自该斜波产生单元及该第二电压侦测电路的该斜波信号及该第二侦测电压，并根据该斜波信号、该第二侦测电压、及该频率信号产生一控制信号，该控制信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一反比于该斜波信号的振幅且正比于该第二侦测电压的非责任周期，该输出单元电连接该控制单元以接收来自该控制单元的该控制信号，并根据该控制信号、及一相关于该整流电压的输入信号产生一调整信号，该调整信号的大小正比于该输入信号的大小与该第二侦测电压且反比于该第一侦测电压，该脉宽调变电路电连接该输出单元与该功因修正电路，接收来自该输出单元的该调整信号，且根据该调整信号与一预定斜波信号产生该脉宽调变信号，并将该脉宽调变信号输出至该功因修正电路。
2.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于：该斜波产生单元包括：
一电流源电路，产生一正比于该第一侦测电压的电流；
一电容器，根据该正比于该第一侦测电压的电流而充电或放电；及
一开关，根据该频率讯号控制该电容器的充电或放电时间点；
借此，在该电容器上产生该斜波信号。
3.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于：该斜波产生单元包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；
一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；
一运算放大器，具有一电连接该第一电压侦测电路以接收该第一侦测电压的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端的输出端，该运算放大器根据该第一侦测电压与该电阻器的跨压输出该第一控制信号至该第一晶体管的该控制端；
一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该输入端；
一电容器，电连接于该电流镜的该输出端与地间，该电容器的跨压作为该斜波信号；及
一开关，并联连接该电容器，且受该频率信号控制而交错地在导通及不导通间切换；
其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该电流镜的该输出端流出的映射电流；
其中，当该频率信号处于低电平时，该开关不导通，以致该电容器以该映射电流进行充电，因此该斜波信号的电压上升，并且当该频率信号处于高电平时，该开关导通，以致该电容器放电，因此该斜波信号的电压下降。
4.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于：该控制单元包括：
一比较器，具有一电连接该斜波产生单元以接收该斜波信号的第一输入端、一电连接该第二电压侦测电路以接收该第二侦测电压的第二输入端、及一输出端，该比较器根据该斜波信号与该第二侦测电压，在其输出端，输出一比较信号；及
一逻辑闸，具有一电连接该比较器的该输出端以接收该比较信号的第一端、一接收该频率信号的第二端、及一输出端，该逻辑闸根据该比较信号与该频率信号，在其输出端，输出该控制信号。
5.根据权利要求4所述的电源转换装置，其特征在于：该比较器的该第一输入端作为一非反相输入端，该第二输入端作为一反相输入端，且该逻辑闸为一或闸。
6.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于：该电源转换装置还包含一电压电流转换器，电连接该整流电路与该乘除法电路的该输出单元，接收来自该整流电路的该整流电压，并将该整流电压转换成一电流信号，该电流信号作为该输入信号并输出至该乘除法电路的该输出单元。
7.根据权利要求6所述的电源转换装置，其特征在于：该电压电流转换器包括一电阻器，该电流信号是一流经该电阻器的电流。
8.根据权利要求6所述的电源转换装置，其特征在于：该输出单元包括：
一第一晶体管，具有一接收该电流信号的第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；及
至少一个电流镜电路，复制从该第一晶体管的第二端流出的电流作为该调整信号。
9.根据权利要求6所述的电源转换装置，其特征在于：该输出单元包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；
一第一电流镜，具有一电连接该电压电流转换器以接收该电流信号的第一输入端、及一电连接该第一晶体管的该第二端的第一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一接地的第二端、及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端分别作为该第一输入端与该第一输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接至该第一输入端，该第一电流镜产生一对应该电流信号且流入该第一输出端的第一映射电流；及
一第二电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的第二输入端、及一第二输出端，并包括两个第三晶体管，其各自具有一第一端、一第二端、及一控制端，所述第三晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第三晶体管的所述第二端分别作为该第二输入端与该第二输出端，所述第三晶体管的所述控制端电连接至该第二输入端，其中，当该第一晶体管响应于该控制信号而导通时，该第二电流镜允许该第一映射电流自该第二输入端流出，并产生一自该第二输出端流出且对应该第一映射电流的第二映射电流，且该第二映射电流作为该调整信号。
10.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于：该输入信号为该整流电压，该输出单元包括：
一责任周期乘法器，电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并据以输出一电压输出；及
一电压电流转换器，电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出，并据以产生一输出电流。
11.根据权利要求10所述的电源转换装置，其特征在于：该责任周期乘法器包括：
一分压器，具有一电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压的输入端及一输出端，并根据该整流电压，在该输出端，输出一分压电压；及
一第一开关与一第二开关，串联连接在该分压器的输出端与地间，并分别受控于一与该控制信号互补的切换信号及该控制信号而导通或不导通，该第一开关电连接该分压器的输出端，该第二开关接地。
12.根据权利要求11所述的电源转换装置，其特征在于：该责任周期乘法器还包括一并联连接该第二开关的电容器，该电容器的跨压作为该电压输出。
13.根据权利要求10所述的电源转换装置，其特征在于：该电压电流转换器包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；
一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；
一运算放大器，具有一电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端以提供该第一控制信号的输出端；及
一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该电流镜的该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该电流镜的该输入端，其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该输出端流出且对应该电流的映射电流，且该映射电流作为该输出电流，该输出电流作为该调整信号。
14.根据权利要求10所述的电源转换装置，其特征在于：该输出单元还包括一电连接该电压电流转换器以接收该输出电流的电流电压转换器，该电流电压转换器根据该输出电流产生一输出电压，该输出电压作为该调整信号。
15.一种乘除法电路，用于一将一交流输入电压转换成一直流输出电压的电源转换装置，该电源转换装置包含一根据该交流输入电压产生一整流电压的整流电路、一根据该整流电压、及一调整信号与一预定斜波信号输出该直流输出电压的自动增益控制电路；其特征在于：
该乘除法电路包含一斜波产生单元、一控制单元，及一输出单元，该斜波产生单元适于接收一相关于该整流电压的第一侦测电压，并根据该第一侦测电压与一频率信号产生一斜波信号，该斜波信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一正比于该第一侦测电压的大小的振幅，该控制单元适于接收一相关于该直流输出电压的第二侦测电压，电连接该斜波产生单元以接收来自该斜波产生单元的该斜波信号，并根据该斜波信号、该第二侦测电压与该频率信号产生一控制信号，该控制信号具有一正比于该频率信号的频率的频率、及一反比于该斜波信号的振幅且正比于该第二侦测电压的非责任周期，该输出单元适于接收一相关于该整流电压的输入信号，电连接该控制单元以接收来自该控制单元的该控制信号，并根据该控制信号及该输入信号产生该调整信号，该调整信号的大小正比于该输入信号的大小与该第二侦测电压且反比于该第一侦测电压。
16.根据权利要求15所述的乘除法电路，其特征在于：该斜波产生单元包括：
一电流源电路，产生一正比于该第一侦测电压的电流；
一电容器，根据该正比于该第一侦测电压的电流而充电或放电；及
一开关，根据该频率讯号控制该电容器的充电或放电时间点；
借此，在该电容器上产生该斜波信号。
17.根据权利要求15所述的乘除法电路，其特征在于：该斜波产生单元包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；
一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；
一运算放大器，具有一接收该第一侦测电压的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端的输出端，该运算放大器根据该第一侦测电压与该电阻器的跨压输出该第一控制信号至该第一晶体管的该控制端；
一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该电流镜的该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该电流镜的该输入端；
一电容器，电连接于该电流镜的该输出端与地间，该电容器的跨压作为该斜波信号；及
一开关，并联连接该电容器，且受该频率信号控制而交错地在导通及不导通间切换；
其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该电流镜的该输出端流出的映射电流；
其中，当该频率信号处于低电平时，该开关不导通，以致该电容器以该映射电流进行充电，因此该斜波信号的电压上升，并且当该频率信号处于高电平时，该开关导通，以致该电容器放电，因此该斜波信号的电压下降。
18.根据权利要求15所述的乘除法电路，其特征在于：该控制单元包括：
一比较器，具有一电连接该斜波产生单元以接收该斜波信号的第一输入端、一电连接该第二电压侦测电路以接收该第二侦测电压的第二输入端、及一输出端，该比较器根据该斜波信号与该第二侦测电压，在其输出端，输出一比较信号；及
一逻辑闸，具有一电连接该比较器的该输出端以接收该比较信号的第一端、一接收该频率信号的第二端、及一输出端，该逻辑闸根据该比较信号与该频率信号，在其输出端，输出该控制信号。
19.根据权利要求18所述的乘除法电路，其特征在于：该比较器的该第一输入端作为一非反相输入端，该第二输入端作为一反相输入端，且该逻辑闸为一或闸。
20.根据权利要求15所述的乘除法电路，其特征在于：该输出单元电连接一电压电流转换器，该电压电流转换器电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并将该整流电压转换成一电流信号，该输出单元接收来自该电压电流转换器的该电流信号以作为该输入信号。
21.根据权利要求20所述的乘除法电路，其特征在于：该输出单元包括：
一第一晶体管，具有一接收该电流信号的第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；及
至少一个电流镜电路，复制从该第一晶体管的第二端流出的电流作为该调整信号。
22.根据权利要求20所述的乘除法电路，其特征在于：该输出单元包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一电连接该控制单元以接收该控制信号的控制端，该第一晶体管根据该控制信号而导通或不导通；
一第一电流镜，具有一电连接该电压电流转换器以接收该电流信号的第一输入端、及一电连接该第一晶体管的该第二端的第一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一接地的第二端、及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端分别作为该第一输入端与该第一输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接至该第一输入端，该第一电流镜产生一对应该电流信号且流入该第一输出端的第一映射电流；及
一第二电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的第二输入端、及一第二输出端，并包括两个第三晶体管，其各自具有一第一端、一第二端、及一控制端，所述第三晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第三晶体管的所述第二端分别作为该第二输入端与该第二输出端，所述第三晶体管的所述控制端电连接至该第二输入端，其中，当该第一晶体管响应于该控制信号而导通时，该第二电流镜允许该第一映射电流自该第二输入端流出，并产生一自该第二输出端流出且对应该第一映射电流的第二映射电流，且该第二映射电流作为该调整信号。
23.根据权利要求15所述的乘除法电路，其特征在于：该输入信号为该整流电压，该输出单元包括：
一责任周期乘法器，电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压，并据以输出一电压输出；及
一电压电流转换器，电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出，并据以产生一输出电流。
24.根据权利要求23所述的乘除法电路，其特征在于：该责任周期乘法器包括：
一分压器，具有一电连接该整流电路以接收来自该整流电路的该整流电压的输入端及一输出端，并根据该整流电压，在该输出端，输出一分压电压；及
一第一开关与一第二开关，串联连接在该分压器的输出端与地间，并分别受控于一与该控制信号互补的切换信号及该控制信号而导通或不导通，该第一开关电连接该分压器的输出端，该第二开关接地。
25.根据权利要求24所述的乘除法电路，其特征在于：该责任周期乘法器还包括一并联连接该第二开关的电容器，该电容器的跨压作为该电压输出。
26.根据权利要求23所述的乘除法电路，其特征在于：该电压电流转换器包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端、及一接收一第一控制信号的控制端，该第一晶体管根据该第一控制信号而导通或不导通；
一电阻器，电连接于该第一晶体管的该第二端与地间；
一运算放大器，具有一电连接该责任周期乘法器以接收该电压输出的非反相输入端、一电连接该第一晶体管的该第二端以接收该电阻器的一跨压的反相输入端、及一电连接该第一晶体管的该控制端以提供该第一控制信号的输出端；及
一电流镜，具有一电连接该第一晶体管的该第一端的输入端、及一输出端，并包括两个第二晶体管，其各自具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第二晶体管的所述第一端彼此电连接，所述第二晶体管的所述第二端分别作为该电流镜的该输入端与该输出端，所述第二晶体管的所述控制端电连接该电流镜的该输入端，其中，当该第一晶体管响应于该第一控制信号而导通时，该电流镜允许一电流自该输入端流出，并产生一自该输出端流出且对应该电流的映射电流，且该映射电流作为该输出电流，该输出电流作为该调整信号。
27.根据权利要求23所述的乘除法电路，其特征在于：该输出单元还包括一电连接该电压电流转换器以接收该输出电流的电流电压转换器，该电流电压转换器根据该输出电流产生一输出电压，该输出电压作为该调整信号。
CN201310447339.1A 2013-09-06 2013-09-26 电源转换装置及乘除法电路 Active CN104426374B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102132239A TWI508423B (zh) 2013-09-06 2013-09-06 Power conversion device
TW102132239 2013-09-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104426374A true CN104426374A (zh) 2015-03-18
CN104426374B CN104426374B (zh) 2017-02-08

Family

ID=52625431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310447339.1A Active CN104426374B (zh) 2013-09-06 2013-09-26 电源转换装置及乘除法电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9112404B2 (zh)
CN (1) CN104426374B (zh)
TW (1) TWI508423B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105763052A (zh) * 2016-04-25 2016-07-13 北京大学 一种平均电流控制电路以及平均电流控制方法
CN109728814A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 瑞昱半导体股份有限公司 可弹性切换候选电容的运算放大器
CN110086324A (zh) * 2018-01-25 2019-08-02 立锜科技股份有限公司 切换式电源转换电路及其中的控制电路
CN111352606A (zh) * 2019-07-08 2020-06-30 神亚科技股份有限公司 乘法器装置
CN113655987A (zh) * 2021-08-12 2021-11-16 上海晶丰明源半导体股份有限公司 一种运算电路及芯片

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160079784A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 EnerSys Delaware, Inc. Battery charger
CN105024539B (zh) * 2015-06-26 2017-11-10 广东美的制冷设备有限公司 单相交流电源的电压短时中断应对方法和装置
US9893621B1 (en) 2016-10-26 2018-02-13 Silanna Asia Pte Ltd Power converter with predictive pulse width modulator control
CN112929008A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 思特尔智能检测系统(苏州)有限公司 一种指定幅值波形信号生成方法和系统
TWI830491B (zh) * 2022-11-09 2024-01-21 友達光電股份有限公司 斜波電壓產生器及其操作方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0580919B1 (en) * 1992-07-28 1995-12-06 STMicroelectronics S.r.l. Frequency modulated switching power supply
US6657417B1 (en) * 2002-05-31 2003-12-02 Champion Microelectronic Corp. Power factor correction with carrier control and input voltage sensing
US7057440B2 (en) 2003-11-03 2006-06-06 System General Corp. Multiplier-divider circuit for a PFC controller
JP4374033B2 (ja) * 2007-02-26 2009-12-02 株式会社ルネサステクノロジ スイッチング電源回路
US7554473B2 (en) * 2007-05-02 2009-06-30 Cirrus Logic, Inc. Control system using a nonlinear delta-sigma modulator with nonlinear process modeling
US8670255B2 (en) * 2008-09-12 2014-03-11 Infineon Technologies Austria Ag Utilization of a multifunctional pin combining voltage sensing and zero current detection to control a switched-mode power converter
CN101459381B (zh) * 2008-12-10 2010-08-11 浙江大学 一种Boost型开关变换器的控制装置及控制方法
TW201027891A (en) * 2009-01-09 2010-07-16 Champion Microelectroniccorp Power factor correction control circuit with dynamic soft-start
US8085021B2 (en) * 2009-04-07 2011-12-27 System General Corp. PFC converter having two-level output voltage without voltage undershooting
US8228046B2 (en) * 2009-06-16 2012-07-24 American Power Conversion Corporation Apparatus and method for operating an uninterruptible power supply
TWI459696B (zh) * 2011-03-28 2014-11-01 Lite On Electronics Guangzhou 功率因數修正升壓轉換器及其切換頻率調變方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105763052A (zh) * 2016-04-25 2016-07-13 北京大学 一种平均电流控制电路以及平均电流控制方法
CN109728814A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 瑞昱半导体股份有限公司 可弹性切换候选电容的运算放大器
CN110086324A (zh) * 2018-01-25 2019-08-02 立锜科技股份有限公司 切换式电源转换电路及其中的控制电路
CN110086324B (zh) * 2018-01-25 2021-05-28 立锜科技股份有限公司 切换式电源转换电路及其中的控制电路
CN111352606A (zh) * 2019-07-08 2020-06-30 神亚科技股份有限公司 乘法器装置
CN113655987A (zh) * 2021-08-12 2021-11-16 上海晶丰明源半导体股份有限公司 一种运算电路及芯片
CN113655987B (zh) * 2021-08-12 2024-04-26 上海晶丰明源半导体股份有限公司 一种运算电路及芯片

Also Published As

Publication number Publication date
TW201511458A (zh) 2015-03-16
TWI508423B (zh) 2015-11-11
US20150070951A1 (en) 2015-03-12
CN104426374B (zh) 2017-02-08
US9112404B2 (en) 2015-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104426374A (zh) 电源转换装置及乘除法电路
US9780645B2 (en) Method and apparatus for providing power conversion using an interleaved flyback converter with reactive power control
US8503204B2 (en) Power converter circuit
CN105356730A (zh) 误差放大装置和包含所述误差放大装置的驱动电路
US7394232B2 (en) Interleaved switching converters in ring configuration
KR101188014B1 (ko) 태양광 발전시스템을 위한 플라이백 컨버터의 스위치 제어 장치 및 방법
CN102946196B (zh) 高功率因数恒流驱动电路及恒流装置
KR101179327B1 (ko) 역률 개선 회로
CN102185469A (zh) 功率转换器的校正电路、校正装置、以及校正方法
JP6272691B2 (ja) 振幅正規化回路、電源装置および電子機器
CN113252974B (zh) 负载电流检测电路
CN202997938U (zh) 高功率因数恒流驱动电路及恒流装置
Kang et al. Photovoltaic power interface circuit incorporated with a buck-boost converter and a full-bridge inverter
CN103414334A (zh) PF为1的长寿命DCM Boost PFC变换器
Young et al. High power factor transformerless single-stage single-phase ac to high-voltage dc converter with voltage multiplier
CN103248246B (zh) 离线式ac-dc控制电路和包含该控制电路的转换电路
CN102368667B (zh) 离线式ac-dc控制电路和包含该控制电路的转换电路
CN103533710A (zh) 一种led驱动器
KR101920469B1 (ko) 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터
CN205232016U (zh) 误差放大装置和包含所述误差放大装置的驱动电路
CN102684517A (zh) 一种具有高功率因数的开关电源及其控制器
CN114123758B (zh) Ac-dc变换器及ac-dc变换器的控制方法
KR101947406B1 (ko) 스위칭 전원장치 및 그 장치로 사용되는 펄스폭 변조회로
Bagawade et al. Digital implementation of one-cycle controller (OCC) for AC-DC converters
CN108964464A (zh) 开关电源输出侧无损检测负载电流的电路及其方法

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