CN117713532A - 功率因数校正电路及其控制电路、开关电源装置和集成电路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种功率因数校正电路及其控制电路、开关电源装置和集成电路，所述功率因数校正电路对交流电压进行整流而转换为直流电压，经由电抗器和开关元件的串联电路对所述直流电压进行开关，对所述电抗器的再生能量进行整流平滑来获得规定的输出电压，所述控制电路包括：最低频率设定部，其根据输入电压的大小设定所述开关元件的最低频率；第一导通信号生成部，其根据设定的所述最低频率，生成第一导通信号；控制信号生成部，其根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

Description

功率因数校正电路及其控制电路、开关电源装置和集成电路

技术领域

本申请涉及电路技术领域。

背景技术

目前，为了提高电源(例如LED照明用电源)的利用效率，在开关电源产品上大多会加装功率因数校正电路(Power Factor Corrector，PFC)，该功率因数校正电路是通过使开关电源装置的输入电流波形与经整流电路整流而得到的交流输入电压波形为同相，从而使功率因数接近于1的电路。

现有技术中常见的功率因数校正电路包括临界模式功率因数校正电路(CriticalMode PFC)和不连续导通模式功率因数校正电路(DCM PFC)，其中，为了提高效率，对主开关的漏源电压V_ds的振动(振铃)进行检测，在V_ds下降到最低(底部)时进行开启(ON)开关。

在现有技术的电路中，随着输入电压(全波整流电路DB的电压)增高，升压比下降，因此，振铃幅度电平逐渐变小，即使减小负载，振铃幅度电平也逐渐减少，也就是说，在输入电压较高的状态，使负载逐渐变小时，振铃幅度电平会变得非常小，底部的检测会变得困难。

在无法进行底部的检测时，就不会产生开启(ON)时刻，电源会停止，为了防止上述情况发生，即使无法进行底部的检测，也可以使振荡继续，即可以在关闭(OFF)经过一段时间后，强制产生ON脉冲(也称为重启功能)。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现，在现有技术中，如果在稳态工作时使重启功能工作，则会无法获得输出电力，因此，无法进行底部的检测时，动作频率(开关频率)会下降到最低频率，而底部检测能够正常进行时，动作频率较高，因此当能够检测底部的情况和无法检测底部的情况同时混合存在时，动作频率会大幅(例如2-3倍)发生变动，由此会产生异响或输入电流的变形，会出现总谐波失真(THD)的恶化。

为了解决上述问题中的至少一个或其他类似的问题，本申请实施例提供一种功率因数校正电路及其控制电路、开关电源装置、包括所述控制电路的集成电路。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种功率因数校正电路的控制电路，所述功率因数校正电路对交流电压进行整流而转换为直流电压，经由电抗器和开关元件的串联电路对所述直流电压进行开关，对所述电抗器的再生能量进行整流平滑来获得规定的输出电压，所述控制电路包括：

最低频率设定部，其根据输入电压的大小设定所述开关元件的最低频率；

第一导通信号生成部，其根据设定的所述最低频率，生成第一导通信号；

控制信号生成部，其根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种功率因数校正电路，包括第一方面所述的控制电路。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种开关电源装置，包括第二方面所述的功率因数校正电路。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种集成电路，包括第一方面所述的控制电路。

本申请实施例的有益效果之一在于：根据输入电压调整开关元件的最低频率，以使得即使无法进行底部的检测时，开关元件的开关频率也不会发生大幅变化，由此，输入电流的干扰较小，且几乎不会产生异响。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。在附图中：

图1是本申请实施例的临界型PFC的输入电压与振荡频率之间的关系示意图；

图2是本申请实施例的不同输入电压和负载条件下振荡频率示意图；

图3是本申请实施例的功率因数校正电路的示意图；

图4是本申请实施例的功率因数校正电路的控制电路的示意图；

图5至图7是本申请实施例的最低频率和输入电压关系示意图；

图8是本申请实施例的控制电路内部结构示意图；

图9是本申请实施例的功率因数校正电路的动作时序图；

图10是本申请实施例的功率因数校正电路的控制方法的示意图。

图11是本申请实施例的控制信号生成方法的示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请的限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

以下说明书中“动作频率”，“振荡频率”，“频率”以及“开关频率”可以互换。

在本申请各实施例对应的附图中，NOT表示反相器，AND表示逻辑门中的与门，NAND表示逻辑门中的与非门。

在本申请的下述说明中，对该开关元件进行控制，包括使该开关元件导通(开启，ON)或截止(关断或关闭，OFF)。

图1是本申请实施例的临界型PFC的输入电压与振荡频率之间的关系示意图，在半周期内，开关开启(ON)宽度是大致一定的，关闭(OFF)的宽度会因输入电压而发生变化，因此，振荡频率与输入电压变化如图1所示。

图2是本申请实施例的不同输入电压和负载条件下振荡频率示意图，如图2所示，在输入电压较低，负载较高(c)时，振荡频率较低。在输入电压升高，减少负载(a)时，升压比下降，电感电流减少，ON和OFF的时间都变短，因此，振荡频率上升。在现有技术中，为了抑制因轻负载的频率上升造成的开关损失，设计了底部跳过功能(或者谷底跳变bottom-skip功能)，也就是检测漏源之间两端电压衰减振动时的底部，在检测到底部起进行跳变而到达下个底部时，才使开关元件导通(ON)，与(a)相比，在(b)中，在相同输入电压和负载的情况下，底部跳变功能可以一定程度抑制频率上升。

但输入电压变高或者负载变轻时，振铃变小，底部的检测会变得困难。当无法进行底部的检测时，下一次振荡就不会开始，电源就会停止，因此，为了防止电源停止的情况发生，即使在无法进行底部检测的情况下，从上一次关闭起经过预设时间后，会再次开启振荡(强制产生ON脉冲)，另外，即使在设计上为了极力避免无法检测底部的情况发生，按照即使在最差的条件下也能够检测振铃的方式生成充分的振铃信号加入到检测电路中，在稳态的情况下，振铃信号会变得过大，会利用电阻进行衰减，产生的电路损失会变大。

如图2所示，在无法进行底部检测的情况下，从上一次关闭起经过预设时间后，会再次开启振荡(强制产生ON脉冲)，在该强制产生ON脉冲的情况下，振荡频率(d)要比因整体的输入输出条件发生变化的振荡频率低，无法获取将最低频率设定成比原本的最低频率(能够检测底部的情况)高的输出。因此当能够检测底部的情况和无法检测底部的情况同时混合存在时，动作频率会大幅(例如2-3倍)发生变动(例如(b)和(d)之间的变动)，该变动会成为输入电流的干扰，由此会产生异响或输入电流的变形，会出现总谐波失真(THD)的恶化。

针对以上问题的至少之一，以下结合实施例进行说明。

第一方面的实施例

本申请第一方面的实施例提供一种功率因数校正PFC电路的控制电路。所述功率因数校正电路对交流电压进行整流而转换为直流电压，经由电抗器和开关元件的串联电路对所述直流电压进行开关，对所述电抗器的再生能量进行整流平滑来获得规定的输出电压。

图3是本申请实施例的功率因数校正电路的示意图。如图3所示，滤波器2去除来自交流电源1的交流电压中包含的噪声等。全波整流电路DB对来自滤波器2的交流电压进行整流后输出到电容器C1的两端。

电容器C1的两端连接有电抗器L、开关元件Q1、以及电流检测电阻R1的串联电路。开关元件Q1由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成，但本申请并不以此作为限制，此处不再一一举例。开关元件Q1的漏极-源极之间连接有二极管D1与电容器C2的串联电路。

电容器C2的两端连接有电阻R2与电阻R3的串联电路。电抗器L由相互电磁耦合的主绕组La和辅助绕组Lb构成，主绕组La的一端连接于电容器C1的一端，主绕组La的另一端连接于开关元件Q1的漏极和二极管D1的正极。辅助绕组Lb的一端经由电阻R7连接于控制电路10，辅助绕组Lb的另一端接地。

控制电路10根据电阻R2和电阻R3之间的输出电压和电流检测电阻R1的两端电压以及来自电抗器L的辅助绕组Lb的电流，对开关元件Q1进行导通/截止控制，由此使输出电压成为规定值，并且对功率因数进行校正。

图4是本申请实施例的控制电路10构成示意图，如图4所示，该控制电路10包括：

最低频率设定部501，其根据输入电压的大小设定所述开关元件的最低频率；

第一导通信号生成部502，其根据设定的所述最低频率，生成第一导通信号；

控制信号生成部503，其根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

在一些实施例中，全波整流电路DB对从交流电源1提供的交流输入电压进行全波整流，该输入电压V_in也可以指全波整流电路DB的电压。该输入电压可以是当前V_in的有效值，或者是一段时间内V_in的平均值，或者是当前V_in的瞬时值。本申请实施例并不以此作为限制。

在一些实施例中，在无法进行底部检测时，或者说无法检测到V_ds的底部时，为了防止电源停止的情况发生，从开关元件的上一次截止(关闭)时起到达预定时间后，产生强制ON信号，强制开关元件导通(开启)，即使得开关元件再次开启振荡，该预定时间与最长周期相关，最长周期是开关元件处于截止状态的最长时间，该最低频率也可以称为强制ON信号产生的频率，该最低频率与该最长周期对应，即最低频率等于最长周期的倒数。

在现有技术中，该最低频率设定为固定值不变，例如，通常可设定为25kHz，在本申请实施例中，最低频率不是固定的，而是可调整的，最低频率设定部501可以根据输入电压的变化调整设定的开关元件的最低频率。

在一些实施例中，在输入电压较低时，通常不会发生底部无法检测的情况，因此，可以将最低频率设定的比较低，在输入电压较高时(例如在轻负载～中负载的范围内)，可能会发生无法进行底部检测的情况，因此，可以提升开关元件的最低频率，以使得即使无法进行底部的检测时，开关元件的开关频率也不会发生大幅变化，由此，输入电流的干扰较小，且几乎不会产生异响。由于最低频率在输入电压较低时下降，因此即使在输入电压较高时提升最低频率，也不会产生其他影响，也不需要对底部检测过于敏感。

在一些实施例中，所述最低频率设定部501控制所述开关元件的最低频率随着所述输入电压的升高而升高。不同的输入电压对应的最低频率不同，该最低频率与输入电压可以是线性正相关，或非线性正相关，本申请实施例并不以此作为限制，可以设定函数公式标识该输入电压和最低频率的关系。

图5是本申请实施例的最低频率和输入电压关系示意图，如图5所示，在输入电压比较低时，通常不会发生底部无法检测的情况，因此，可以将最低频率设定的比较低，在输入电压升高时，提升该最低频率。

在一些实施例中，也可以根据输入电压的变化分段的切换最低频率，该分段的数量N为至少两个，在N＝3时，在所述输入电压小于或等于第三阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第三值，在所述输入电压大于或等于第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为比所述第三值大的第一值，在所述输入电压小于所述第一阈值以及大于所述第三阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第二值，所述第二值大于所述第三值小于所述第一值。

图6是本申请实施例的最低频率和输入电压关系示意图，如图6所示，在所述输入电压小于或等于第三阈值165V时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第三值25kHz，在所述输入电压大于或等于第一阈值240V时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为比所述第三值大的第一值50kHz，在所述输入电压小于所述第一阈值以及大于所述第三阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第二值40kHz。

在一些实施例中，在N＝2时，在所述输入电压小于第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第三值，在所述输入电压大于或等于所述第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为比所述第三值大的第一值。图7是本申请实施例的最低频率和输入电压关系示意图，如图7所示，在所述输入电压大于或等于第一阈值240V时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第一值50kHz，在所述输入电压小于所述第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第三值25kHz。

以上以N＝2和3为例进行说明，但本申请实施例并不以此作为限制，例如N可以为大于3的整数，此处不再一一示例。

在一些实施例中，以上各值可以根据需要确定，本申请实施例并不以此作为限制。此外，还可以根据底部检测动作时的所述开关元件的频率确定上述第一值，或者说根据底部检测动作时的所述开关元件的频率确定所述输入电压大于或等于第一阈值时的最低频率，其中，在所述输入电压大于或等于第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率(例如第一值)为比底部检测动作时的所述开关元件的频率(参考值)稍低的频率，该稍低的频率是指参考值与第一值的差为第四值，该第四值小于或等于第四阈值，例如，该第四阈值为5kHz。也就是说，该第一值设定为参考值与第四值的差，该第四值小于或等于5，例如，底部检测动作时的所述开关元件的频率通过测量得到为55kHz，该第一值可以设定为50kHz，由此，由于在所述输入电压大于或等于第一阈值时，所述开关元件的最低频率被设定为比底部检测动作时的所述开关元件的频率稍低(接近)的频率，以使得即使无法进行底部的检测时，开关元件的开关频率可以匹配底部检测动作时的开关频率，开关元件的开关频率与可以进行底部检测动作时相比也不会发生大幅变化，能够良好地保持输入电流的变形。

在一些实施例中，第一导通信号生成部502根据设定的所述最低频率，生成第一导通信号；因此，从上一次开关元件截止的时刻开始，经过与该最低频率对应的最长周期后，产生第一导通信号，该第一导通信号也称为强制ON信号或重启ON信号，该最低频率也可以称为强制ON信号的产生频率，控制信号生成部503根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号，以使得开关元件再次开启振荡，由此，通过该强制ON信号，可以避免在无法进行底部检测的情况下，电源停止的情况发生。

在一些实施例中，最低频率设定部501和第一导通信号生成部502的功能可以集成至计时器电路中实现，后述将结合图8进行说明。

在一些实施例中，所述控制电路10还包括：

底部检测部504，其检测在所述开关元件截止时所述开关元件两端的电压的底部，并输出表示检测到所述底部的输出信号；

第二导通信号生成部505，其根据所述输出信号生成第二导通信号；

在一些实施例中，底部检测部504可以由比较电路和延迟电路构成，可以参考相关技术，后述将结合图8进行说明，底部检测部504检测在开关元件截止的时候，漏极-源极间的两端电压衰减振动时的底部，在检测到底部时，输出脉冲信号(输出信号)，该脉冲信号即表示检测到V_ds的底部(极小状态)的信号，该脉冲信号为高电平的输出信号，第二导通信号生成部505根据该输出信号生成第二导通信号(ON信号)，例如，在该脉冲信号产生的时刻，产生使开关元件导通的ON信号，后述将结合图8进行说明。

在一些实施例中，可选的，为了抑制因轻负载的频率上升造成的开关损失，设计了底部跳过功能(或者谷底跳变bottom-skip功能)，该第二导通信号生成部505包括：

底部跳变控制部5051，其根据所述输出信号，延迟产生所述第二导通信号。

在一些实施例中，底部跳变控制部5051不是在检测到输出信号时，立即产生第二导通信号，而是检测到底部的次数到达规定的底部跳过阈值时，才产生第二导通信号，在未到达该底部跳过阈值时，不产生第二导通信号，通过该底部跳变控制部5051可以抑制开关频率变高，该底部跳变控制部5051可以包括比较电路和计数器等，可以参考相关技术，后述将结合图8进行说明。

在一些实施例中，所述控制信号生成部503在所述第二导通信号生成部生成了所述第二导通信号时，根据所述第二导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号(栅极信号)。也就是说，在检测到底部或者检测到底部的次数到达规定的底部跳过阈值时，使开关元件导通。

在一些实施例中，输入电压变高或者负载变轻时，振铃变小，底部的检测会变得困难。当无法进行底部的检测，所述控制信号生成部503根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号，也就是说所述控制信号生成部503在与所述最低频率对应的时间周期(最长周期)内，在所述第二导通信号生成部没有生成所述第二导通信号时，根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。例如，在上一次产生第一导通信号或第二导通信号的时刻开始的最长周期内，在所述第二导通信号生成部没有生成所述第二导通信号时，第一导通信号生成部502产生第一导通信号，并根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

图8是本申请实施例的控制电路内部构成示意图，如图8所示，底部检测部91具有比较电路91a，逻辑电路91b以及边缘检测电路91c。比较电路91a将ZCD端子的电压值与电压值V_th进行比较，这里，电压值V_th的绝对值设为尽可能小的值，从而在开关元件截止的时候，在ZCD端子的电压值小于V_th时，检测漏极-源极间的两端电压衰减振动时的底部。

如果从比较电路91a检测出小于电压值V_th的电压值时，逻辑电路91b产生脉冲信号(输出信号)。该脉冲信号成为表示检测到漏极电压V_ds的谷底(极小状态)的信号。

第二导通信号生成部92连接于逻辑电路91b的输出端子，且输出第二导通信号，该第二导通信号生成部92可以包括底部跳变控制部92a，该底部跳变控制部92a包括计数器电路和跳变电路(未图示)，即使在检测到漏极电压V_ds的底部的情况下，通过计数器电路统计，在未达到与规定的底部跳过阈值时，也输出L电平的信号，或者说不输出第二导通信号，在计数器电路统计达到规定的底部跳过阈值时，可以使逻辑电路91b的脉冲信号直接通过，作为第二导通信号(高电平)。

在一些实施例中，最低频率设定部501和第一导通信号生成部502的功能可以集成至计时器电路93中，该计时器电路93的一端与输入电压连接，另一端与控制信号生成部94连接，该计时器电路93中可以包括比较电路、开关电路、计数器电路等(未图示)，该计时器电路93读取输入电压，比较电路将读取的输入电压与设定的一些基准电压进行比较，该基准电压可以由电阻分压确定，因此，通过调整电阻值，即可以调整基准电压(例如前述第一阈值、第二阈值或第三阈值等)。根据比较结果，确定与输入电压对应的最低频率，可以通过开关电路切换至与输入频率对应的最低频率，；或者该计时器电路93中可以包括处理器(未图示)，该计时器电路93读取输入电压，处理器根据读取的输入电压计算与该输入电压对应的最低频率，输出给计数器电路，由计数器电路进行与该最低频率对应的计数，在经过最长周期后(计时器到期后)，产生第一导通信号(强制ON信号)，即脉冲信号。计时器电路和比较电路94的输出端连接，根据输出端的输出电平，可以控制计时器电路重新计时(计数器值复位)，例如，在产生第二导通信号时，计时器电路重新计时(计数器值复位)。另外，在产生第一导通信号后，计时器电路也会重新计时(计数器值复位)。

在一些实施例中，控制信号生成部94根据第一导通信号和/或第二导通信号输出使开关元件Q1导通的控制信号(栅极信号)。控制信号生成部94具有比较电路94a、逻辑电路94b、触发器94c、振荡器94d等。

在一些实施例中，触发器94c具有复位端子R、置位端子S、输出端子Q。在复位端子R连接计时器电路93的另一端和底部跳变控制部92a的输出端。输出端子Q经由比较电路94a、振荡器94d和逻辑电路94b连接到端子OUT。触发器94c在接收到第二导通信号时，触发器94c重置，计时器电路重新计时(计数器值复位)，从端子OUT输出使开关元件导通的控制信号，触发器94c在接收到第一导通信号时，触发器94c重置，计时器电路重新计时，从端子OUT输出使开关元件导通的控制信号。

运算放大器95的两个端子连接有基准电压Vr和FB端子，运算放大器95和基准电压Vr构成输出电压的误差放大器。比较电路94a的一端连接误差放大器13b的输出端子，另一端被提供从振荡器94d输出的振荡信号，该振荡信号与开关元件的导通时间t_on相关，导通时间t_on是根据输入电压和来自FB端子的返回量计算得到的，具体可以参考相关技术，此处不再赘述。

逻辑电路94b接收比较电路94a的输出信号，在这些信号中的信号的电位均为H电平时，端子OUT输出H电平的控制信号，否则端子OUT输出L电平的控制信号。

值得注意的是，本申请实施例的集成控制电路还可以根据实际需要包括其他结构，也可以不包括附图中所示的部分结构，具体包括哪些结构可以根据实际需要参考相关技术进行设置，本申请实施例对此不作限制。

图9是本申请实施例的功率因数校正电路的动作时序图，如图9所示，在(1)，(3)和(5)处，在检测到ZCD端子电压大于V_th时，底部检测部相当于检测到底部的输出信号，振荡器接收该底部的输出信号使电位斜坡上升，在检测到的底部的输出信号的数量达到底部跳过阈值时，生成第二导通信号，根据该第二导通信号，OUT端子产生使开关元件导通的控制信号；导通时间t_on与振荡器的振荡信号相关。在(2)和(4)处，检测到底部的输出信号，但执行底部跳过的控制，在(6)处，无法检测到底部，不能产生第二导通信号，在时刻(5)起，经过的最长周期内，都没有出现第二导通信号时，产生第一导通信号(重启ON信号)，根据该重启ON信号，OUT端子产生使开关元件导通的控制信号，在时刻(6)起，经过的最长周期内，在(7)处又产生了第二导通信号时，根据该第二导通信号，OUT端子产生使开关元件导通的控制信号。

由上述实施例可知，根据输入电压调整开关元件的最低频率，以使得即使无法进行底部的检测时，开关元件的开关频率也不会发生大幅变化，由此，输入电流的干扰较小，且几乎不会产生异响。

第二方面的实施例

本申请第二方面的实施例提供一种开关电源装置，本申请实施例的开关电源装置包括第一方面的实施例所述的功率因数校正电路。由于在第一方面的实施例中，已经对功率因数校正电路以及控制电路的结构和功能进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。

本申请实施例的开关电源装置还可以根据实际需要包括其他结构，具体包括哪些结构以及相互的连接关系可以根据实际需要参考相关技术进行设置，本申请实施例对此不作限制。该开关电源装置可以用于LED照明设备中，但本申请实施例并不以此作为限制。

本申请第二方面的实施例还提供一种集成电路，本申请实施例的集成电路包括第一方面的实施例所述的控制电路。由于在第一方面的实施例中，已经对控制电路的结构和功能进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。

第三方面的实施例

本申请第三方面的实施例提供一种功率因数校正电路的控制方法。由于在第一方面的实施例中已经对功率因数校正电路的控制电路结构和功能进行了详细的说明，相同内容被合并于此，此处省略说明。

图10是本申请实施例的功率因数校正电路的控制方法示意图，如图10所示，该控制方法包括：

1101，根据输入电压的大小设定所述开关元件的最低频率；

1102，根据设定的所述最低频率，生成第一导通信号；

1103，根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

关于1101-1103的实施方式可以参考第一方面的实施例，此处不再赘述。

图11是本申请实施例的开关元件的控制信号生成方法示意图，如图11所示，该控制方法包括：

1200，在所述开关元件截止时，检测开关元件两端的电压的底部；

1201，判断是否检测到底部；在检测到时，执行1202-1203，否则执行1204；

1202，生成表示检测到底部的输出信号，根据所述输出信号，延迟产生所述第二导通信号；

1203，根据第二导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号；

1204，判断开关元件截止起是否经过预定时间；在判断结果为是时，执行1205，否则返回1200；

1205，产生第一导通信号，根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

在一些实施例中，该1204中的预定时间t可以根据与输入电压的大小对应设定的所述开关元件的最低频率f确定，其中t＝1/f-t_on(上一个周期开关元件的导通时间)。

以上各个实施例仅对本申请实施例进行了示例性说明，但本申请不限于此，还可以在以上各个实施例的基础上进行适当的变型。例如，可以单独使用上述各个实施例，也可以将以上各个实施例中的一种或多种结合起来。

此外，尽管本领域中技术人员可能做出很大的努力并且在可用的时间、目前的技术和经济方面的考虑的驱使下有多种设计方面的选择，但他们在本文中所公开的理念和原理的指导下能够容易地通过极少的实验生成这些软件指令和程序以及集成电路(IC)。

总之，本发明的各种实施例可在软件或专用电路、硬件、逻辑或它们的任意组合中实施。一些方面可以在硬件中实施，而另一些方面可在可由控制器、微处理器或其它计算设备执行的固件或软件中实施。

虽然通过框图、流程图或使用其它形象化表示方式对本发明的实施例进行了图示和描述，但应理解本文中所描述的块、装置、系统或方法可在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或它们的组合中实施，而并不限于这些示例。

同样，虽然以上的描述中包含了几种具体实施方式的细节，但不应将这些细节解释为是对本发明的范围的限制，而应解释为是具体实施例的特定特征的描述。在独立的实施例的上下文中所描述的某些特征也可以在单独的实施例中组合起来实施。相反，在单独的实施例的上下文中所描述的各种特征也可在多个实施例中以单独或适当的组合方式实施。

虽然用结构性特征和/或方法论行为特有的语言对本发明进行了描述，但应理解在权利要求书中所限定的本发明不必仅限于上述特定特征或行为。相反，公开以上所描述的这些特定特征和行为作为实施这些权利要求的示例形式。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (11)

1.一种功率因数校正电路的控制电路，所述功率因数校正电路对交流电压进行整流而转换为直流电压，经由电抗器和开关元件的串联电路对所述直流电压进行开关，对所述电抗器的再生能量进行整流平滑来获得规定的输出电压，其特征在于，所述控制电路包括：

最低频率设定部，其根据输入电压的大小设定所述开关元件的最低频率；

第一导通信号生成部，其根据设定的所述最低频率，生成第一导通信号；

控制信号生成部，其根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

底部检测部，其检测在所述开关元件截止时所述开关元件两端的电压的底部，并输出表示检测到所述底部的输出信号；

第二导通信号生成部，其根据所述输出信号生成第二导通信号；

并且，所述控制信号生成部在与所述最低频率对应的时间周期内，在所述第二导通信号生成部没有生成所述第二导通信号时，根据所述第一导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述控制信号生成部在所述第二导通信号生成部生成了所述第二导通信号时，根据所述第二导通信号生成使所述开关元件导通的控制信号。

4.根据权利要求2或3所述的控制电路，其特征在于，所述第二导通信号生成部包括：

底部跳变控制部，其根据所述输出信号，延迟产生所述第二导通信号。

5.根据权利要求1至3任一项所述的控制电路，其特征在于，所述最低频率设定部控制所述开关元件的最低频率随着所述输入电压的升高而升高。

6.根据权利要求1至3任一项所述的控制电路，其特征在于，在所述输入电压小于或等于第三阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第三值，在所述输入电压大于或等于第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为比所述第三值大的第一值，在所述输入电压小于所述第一阈值以及大于所述第三阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第二值，所述第二值大于所述第三值小于所述第一值。

7.根据权利要求1至3任一项所述的控制电路，其特征在于，在所述输入电压小于第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为第三值，在所述输入电压大于或等于所述第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为比所述第三值大的第一值。

8.根据权利要求1至3任一项所述的控制电路，其特征在于，在所述输入电压大于或等于第一阈值时，所述最低频率设定部设定所述开关元件的最低频率为比底部检测动作时的所述开关元件的频率低第四值的频率。

9.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的控制电路。

10.一种开关电源装置，其特征在于，包括权利要求9中所述的功率因数校正电路。

11.一种集成电路，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的控制电路。