CN204131392U - 一种升压功率因数校正变换电路及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种升压功率因数校正变换电路及其控制电路。所述控制电路包括：峰值保持电路、锯齿波产生电路、第一比较器、逻辑单元、逻辑或非电路、电压转换单元、电压电流转化器、第一充电电容、充电开关、误差放大器、第二比较器、以及逻辑电路。采用所述控制电路的升压功率因数校正变换电路在实现PFC功能的同时减小了其在过零点附近的频率，从而保证了整体运行效率。

Description

一种升压功率因数校正变换电路及其控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种开关电路，更具体地说，本实用新型涉及一种升压功率因数校正(PFC)变换电路及其控制电路。

背景技术

升压PFC变换电路常常采用恒定导通模式。在该控制模式下，升压PFC变换电路在每个开关周期中，其开关在电感电流过零时被导通，并导通一固定时间。在该控制模式下，升压PFC变换电路运行于临界模式，从而减小开关损耗。然而，采用这种控制方式，升压PFC变换电路的开关频率在输入线电压过零时其峰值特别高，参见图1所示的现有升压PFC变换电路的电感电流I_L和开关频率f_sw的时序波形图。尤其在高的输入线电压和轻载状态下，效率将随着开关频率的变高而恶化。

实用新型内容

因此本实用新型的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的用于升压功率因数校正变换电路的控制电路及其方法。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种用于升压功率因数校正变换电路的控制电路，所述升压功率因数校正变换电路接收交流输入信号、提供输出信号，所述升压功率因数校正变换电路包括整流单元、储能元件、第一功率开关开关、第二功率开关、提供表征流过储能元件电流过零情况的过零检测信号的过零检测器，所述控制电路包括：峰值保持电路，接收表征流过储能元件的电流的电流检测信号，产生表征流过储能元件的峰值电流的峰值保持信号；锯齿波产生电路，产生锯齿波信号；第一比较器，接收峰值保持信号、锯齿波信号和参考电平，所述第一比较器将峰值保持信号与锯齿波信号之和与参考电平进行比较，并根据比较结果产生比较信号；逻辑单元，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至第一比较器接收比较信号，第二输入端子接收过零检测信号，所述逻辑单元根据比较信号和过零检测信号产生死区时间信号；逻辑或非电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至逻辑单元的输出端子接收死区时间信号，第二输入端子接收过零检测信号，所述逻辑或非电路根据死区时间信号和过零检测信号产生置位信号；电压转换单元，接收固定电压和死区时间信号，产生转换电压；电压电流转化器，耦接至电压转换单元接收转换电压，并将转换电压转化为与之成比例的电流信号；第一充电电容和充电开关，并联耦接在电压电流转换器和参考地之间，所述充电开关的开关状态与第一功率开关的开关状态相反；误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征输出信号的反馈信号，其第二输入端子接收电压参考信号，所述误差放大器将反馈信号和电压参考信号的差值放大并积分，在其输出端子产生补偿信号；第二比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一充电电容两端的电压，其第二输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收补偿信号，所述第二比较器比较第一充电电容两端电压和补偿信号的大小，并根据比较结果产生复位信号；逻辑电路，具有置位输入端子、复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑或非电路的输出端子接收置位信号，复位输入端子耦接至第二比较器的输出端子接收复位信号，所述逻辑电路基于所述置位信号和复位信号，在其输出端子产生开关控制信号，用以控制第一功率开关。

根据本实用新型的实施例，其中所述峰值保持电路包括：运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收所述电流检测信号；二极管，具有阳极端和阴极端，其阳极端耦接至运算放大器的输出端子，阴极端耦接至运算放大器的第二输入端子；采样保持电阻，耦接在二极管的阴极端和参考地之间；采样保持电容，耦接在二极管的阴极端和参考地之间；其中采样保持电容两端的电压为所述峰值保持信号。

根据本实用新型的实施例，其中所述锯齿波产生电路包括：锯齿波输出端口，输出所述锯齿波信号；复位开关、第二充电电容，两者并联耦接在锯齿波输出端口和参考地之间；充电电流源，耦接在供电电源和锯齿波输出端口之间；其中所述复位开关在死区时间信号为低电平时闭合导通、在死区时间信号为高电平时断开。

根据本实用新型的实施例，其中所述电压转换单元包括：第一开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子接收固定电压，第二端子耦接至电压电流转换器，控制端子接收死区时间信号；第二开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至参考地，第二端子耦接至电压电流转换器，控制端子接收死区时间信号；存储电容，耦接在电压电流转换器和参考地之间；其中所述第一开关和第二开关互补导通。

根据本实用新型的实施例，其中所述电压转换单元还包括：第一连接电阻，与第一开关串联耦接；第二连接电阻，与第二开关串联耦接。

根据本实用新型的实施例，其中所述控制电路还包括：短脉冲电路，耦接在所述逻辑或非电路的输出端子和逻辑电路的置位输入端子之间，所述短脉冲电路接收置位信号，并根据置位信号产生短脉冲信号至逻辑电路的置位输入端子。

根据本实用新型的实施例，其中所述控制电路还包括：运算器，接收峰值保持信号和锯齿波信号，所述运算器对峰值保持信号和锯齿波信号执行相加运算，并将运算结果提供至第一比较器。

为实现上述目的，本实用新型还提出了一种升压功率因数校正变换电路，包括：第一输入端口和第二输入端口，接收交流输入信号；输出端口，提供输出信号；整流单元，耦接至第一输入端口和第二输入端口，接收交流输入信号，并产生整流信号；储能元件，具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至整流单元接收整流信号；第一功率开关，耦接在储能元件的第二端子和参考地之间，所述第一功率开关具有接收开关控制信号的控制端子；第二功率开关，耦接在储能元件的第二端子和输出端口之间；输出电容，耦接在输出端口和参考地之间；过零检测器，用以提供表征流过储能元件电流过零情况的过零检测信号；峰值保持电路，接收表征流过储能元件的电流的电流检测信号，产生表征流过储能元件的峰值电流的峰值保持信号；锯齿波产生电路，产生锯齿波信号；第一比较器，接收峰值保持信号、锯齿波信号和参考电平，所述第一比较器将峰值保持信号与锯齿波信号之和与所述参考电平进行比较，并根据比较结果产生比较信号；逻辑单元，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至第一比较器接收比较信号，第二输入端子接收过零检测信号，其输出端子产生死区时间信号；逻辑或非电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至逻辑单元的输出端子接收死区时间信号，第二输入端子接收过零检测信号，其输出端子产生置位信号；电压转换单元，接收固定电压和死区时间信号，产生转换电压；电压电流转化器，耦接至电压转换单元接收转换电压，并将转换电压转化为与之成比例的电流信号；第一充电电容和充电开关，并联耦接在电压电流转换器和参考地之间，所述充电开关的开关状态与第一功率开关的开关状态相反；误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征输出信号的反馈信号，其第二输入端子接收电压参考信号，所述误差放大器将反馈信号和电压参考信号的差值放大并积分，在其输出端子产生补偿信号；第二比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一充电电容两端的电压，其第二输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收补偿信号，其输出端子产生复位信号；逻辑电路，具有置位输入端子、复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑或非电路的输出端子接收置位信号，复位输入端子耦接至第二比较器的输出端子接收复位信号，其输出端子产生所述开关开关控制信号。

根据本实用新型的实施例，其中所述锯齿波产生电路包括：锯齿波输出端口，输出所述锯齿波信号；复位开关、第二充电电容，两者并联耦接在锯齿波输出端口和参考地之间；充电电流源，耦接在供电电源和锯齿波输出端口之间；其中所述复位开关在死区时间信号为低电平时闭合导通、在死区时间信号为高电平时断开。

根据本实用新型的实施例，其中所述升压功率因数校正变换电路还包括：短脉冲电路，耦接在所述逻辑或非电路的输出端子和逻辑电路的置位输入端子之间，所述短脉冲电路接收置位信号，并根据置位信号产生短脉冲信号至逻辑电路的置位输入端子。

根据本实用新型各方面的上述升压功率因数校正变换电路和用于升压PFC变换电路的控制电路，保证了升压PFC变换电路的整体运行效率。

附图说明

图1示意性地示出了现有升压PFC变换电路的电感电流和开关频率的时序波形图；

图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的升压PFC变换电路100；

图3示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的图2所示升压PFC变换电路100的控制电路107的电路结构示意图；

图4示意性地示出了图3所示控制电路107中锯齿波信号T_saw、死区时间信号S_DT、过零检测信号ZCD、开关控制信号Tg、比较信号Sc、参考电平Vref和电流检测信号I_CS的时序波形图；

图5示意性地示出了图3所示控制电路107中标出各时间段的电流检测信号I_CS、死区时间信号S_DT和开关控制信号Tg时序波形图；

图6示意性地示出了图1所示升压PFC变换电路100的开关频率f_sw与流过储能元件102的电流I₁₀₂的时序波形图；

图7示出了根据本实用新型一实施例的锯齿波产生电路82的电路结构示意图；

图8示出了根据本实用新型一个实施例的峰值保持电路81的电路结构示意图；

图9示出了根据本实用新型又一个实施例的控制电路207的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的升压PFC变换电路100。如图2所示，升压PFC变换电路100包括：第一输入端口11和第二输入端口12，接收交流输入信号V_AC；输出端口13，提供输出信号V_O；整流单元101，耦接至第一输入端口11和第二输入端口12，接收交流输入信号V_AC，并产生整流信号V_DC；储能元件102，具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至整流单元101接收整流信号V_DC；第一功率开关103，耦接在储能元件102的第二端子和参考地之间，所述第一功率开关103具有接收开关控制信号Tg的控制端子；第二功率开关104，耦接在储能元件102的第二端子和输出端口13之间；输出电容105，耦接在输出端口13和参考地之间；过零检测器106，用以提供表征流过储能元件102电流过零情况的过零检测信号ZCD；控制电路107，耦接过零检测信号ZCD和表征流过储能元件102的电流的电流检测信号I_CS，并基于过零检测信号ZCD和电流检测信号I_CS，产生所述开关控制信号Tg。

在一个实施例中，第二功率开关104包括功率二极管。

在一个实施例中，电流检测信号I_CS通过检测流过第一功率开关103的电流实现。例如，通过检测与第一功率开关103串联耦接的检测电阻两端电压实现(未图示)。

在一个实施例中，所述储能元件102包括变压器原边绕组21；所述升压PFC变换电路100还包括：辅助绕组22，耦接在过零检测器106和参考地之间，以检测流过储能元件的电流的过零情况。当第一功率开关103闭合导通时，流过储能元件102的电流增大，辅助绕组两端电压为上负下正，过零检测信号ZCD为逻辑低电平；当第一功率开关103断开、第二功率开关104续流时，辅助绕组22两端电压为上正下负，过零检测信号ZCD为逻辑高电平。

在一个实施例中，电流检测信号I_CS为电压信号，如电流检测信号I_CS为某电流采样电阻两端的电压降。在其他实施例中，电流检测信号I_CS为电流信号。

图3示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的图2所示升压PFC变换电路100的控制电路107的电路结构示意图。在图3所示实施例中，控制电路107包括：置位信号产生电路108，产生置位信号Set；复位信号产生电路109，产生复位信号Reset；逻辑电路110，具有置位输入端子S、复位输入端子R和输出端子Q，其置位输入端子S耦接至置位信号产生电路108接收置位信号Set，复位输入端子R耦接至复位信号产生电路109接收复位信号Reset，所述逻辑电路110基于所述置位信号Set和复位信号Reset，在其输出端子Q产生开关控制信号Tg。

具体来说，在图3所示实施例中，置位信号产生电路108包括：峰值保持电路81，接收表征流过储能元件102电流的电流检测信号I_CS，产生表征流过储能元件102峰值电流的峰值保持信号I_PK；锯齿波产生电路82，产生锯齿波信号T_saw；第一比较器83，接收峰值保持信号I_PK、锯齿波信号T_saw和参考电平Vref，所述第一比较器83将峰值保持信号I_PK与锯齿波信号Tsaw之和与参考电平Vref进行比较，并根据比较结果产生比较信号Sc；逻辑单元84，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至第一比较器83接收比较信号Sc，第二输入端子接收过零检测信号ZCD，所述逻辑单元84根据比较信号Sc和过零检测信号ZCD产生死区时间信号S_DT；逻辑或非电路85，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至逻辑单元84的输出端子接收死区时间信号S_DT，第二输入端子接收过零检测信号ZCD，所述逻辑或非电路85根据死区时间信号S_DT和过零检测信号ZCD产生置位信号Set。

在图3所示实施例中，复位信号产生电路109包括：电压转换单元91，接收固定电压V_R和死区时间信号S_DT，产生转换电压V_DT；电压电流转化器92，耦接至电压转换单元91接收转换电压V_DT，并将转换电压V_DT转化为与之成比例的电流信号Ich(Ich＝V_DT×K_I，其中K_I为转化系数)；第一充电电容93和充电开关94，并联耦接在电压电流转换器92和参考地之间，所述充电开关94的开关状态与第一功率开关103的开关状态相反(即所述充电开关94被开关控制信号Tg的反向信号Tg控制)，所述第一充电电容93在充电开关94闭合导通时被短接至地，在充电开关94断开时被电流信号Ich充电；误差放大器95，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征输出信号V_O的反馈信号V_FB，其第二输入端子接收电压参考信号V_T，所述误差放大器95将反馈信号V_FB和电压参考信号V_T的差值放大并积分，在其输出端子产生补偿信号V_com；第二比较器96，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一充电电容93两端的电压V_ramp，其第二输入端子耦接至误差放大器95的输出端子接收补偿信号V_com，所述第二比较器96比较第一充电电容93两端电压V_ramp和补偿信号V_com的大小，并根据比较结果产生复位信号Reset；其中在电压转换单元91处，转换电压V_DT和固定电压V_R以及死区时间信号S_DT的关系为：

$V_{\mathrm{DT}}=V_R\×\frac{(T-t_H)}{T}---\left(1\right)$

其中T为死区时间信号S_DT的周期(即开关周期)，t_H为死区时间信号S_DT在一个周期内的逻辑高电平时长(即死区时间)。

在一个实施例中，固定电压V_R在高的交流输入电压(即高的线电压)情况下，其电压值是低的线电压情况下的3倍。

在一个实施例中，所述置位信号产生电路108还包括运算器86，接收峰值保持信号I_PK和锯齿波信号T_saw，所述运算器86对峰值保持信号I_PK和锯齿波信号T_saw执行相加运算，并将运算结果提供至第一比较器83。

在一个实施例中，所述锯齿波产生电路82根据死区时间信号S_DT产生锯齿波信号T_saw：当死区时间信号S_DT由逻辑低电平转为逻辑高电平时，锯齿波信号T_saw开始上升；当死区时间信号S_DT由逻辑高电平转为逻辑低电平时，锯齿波信号T_saw快速下降。也就是说，锯齿波信号T_saw响应死区时间信号S_DT的上升沿开始上升，响应死区时间信号S_DT的下降沿快速下降。

在一个实施例中，所述逻辑单元84在过零检测信号ZCD由逻辑高电平转为逻辑低电平时，死区时间信号S_DT变为高电平；在比较信号Sc由逻辑高电平转为逻辑低电平时，死区时间信号S_DT变为低电平。也就是说，死区时间信号S_DT响应过零检测信号ZCD的下降沿变为高电平，并响应比较信号Sc的下降沿变为低电平。

在一个实施例中，所述电压转换单元91包括：第一开关11，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子接收固定电压V_R，第二端子耦接至电压电流转换器92，控制端子接收死区时间信号S_DT；第二开关12，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至参考地，第二端子耦接至电压电流转换器92，控制端子接收死区时间信号S_DT；存储电容13，耦接在电压电流转换器92和参考地之间；其中所述第一开关11和第二开关12互补导通。

在一个实施例中，所述第一开关11在死区时间信号S_DT为逻辑低电平时导通，所述第二开关12在死区时间信号S_DT为逻辑高电平时导通。在一个实施例中，死区时间信号S_DT经由反相器14耦接至第一开关11的控制端子。

在一个实施例中，所述电压转换单元91还包括：第一连接电阻15，与第一开关11串联耦接；第二连接电阻16，与第二开关12串联耦接。

以下结合图4和图5阐述升压PFC变换电路100的运行过程。

在升压PFC变换电路100运行时，若流过储能元件102的电流较大，即电流检测信号I_CS较大，则峰值保持电路81输出的峰值保持信号I_PK也较大。相应地，第一比较器83输出的比较信号Sc保持为逻辑低电平。此时，死区时间信号S_DT和置位信号Set由过零检测信号ZCD决定，升压PFC变换电路100工作在连续模式。

若交流输入电压V_AC(即线电压)在其过零点附近，流过储能元件102的电流较小，即电流检测信号I_CS较小，则峰值保持电路81输出的峰值保持信号I_PK也较小。若峰值保持信号I_PK小于参考电平Vref，则比较信号Sc为逻辑高电平。在一个开关周期内，死区时间信号S_DT响应比较信号Sc和过零检测信号ZCD。在t0时刻，开关控制信号Tg由逻辑高电平跳变为逻辑低电平，第一功率开关103断开，第二功率开关104续流，此时过零检测信号ZCD由逻辑低电平跳变为逻辑高电平。由于此时流过储能元件102的电流峰值很小，该电流在短时间内降为零，过零检测信号ZCD在该短时间之后又跳变为低电平。死区时间信号S_DT响应过零检测信号ZCD的该下降沿跳变为高电平。相应地，死区时间信号S_DT的该上升沿使得锯齿波信号T_saw开始上升。当锯齿波信号T_saw在t1时刻上升至其与峰值保持信号I_PK之和大于参考电平Vref时，比较信号Sc跳变为低电平。死区时间信号S_DT响应比较信号Sc的该下降沿，变为低电平。一方面，死区时间信号S_DT的该下降沿使得锯齿波信号T_saw快速下降。另一方面，逻辑与非电路85的两个输入信号(死区时间信号S_DT和过零检测信号ZCD)均为逻辑低电平，则其输出的置位信号Set由逻辑低电平变为逻辑高电平。相应地，逻辑电路110被置位，开关控制信号Tg变为逻辑高电平。第一功率开关103被闭合导通，流过储能元件102的电流从零开始增大，升压PFC变换电路100进入下一个开关周期。

可以看出，当流过储能元件102的电流峰值较小时(如在线电压过零点附近)，升压PFC变换电路100会进入断续模式：当死区时间信号S_DT为逻辑高电平时，流过储能元件102的电流为零。此时，第一功率开关103和第二功率开关104上均没有电流流过。

在任意一个开关周期中，开关周期为T，死区时间为t_H(在连续模式下，t_H＝0)，假定第一功率开关103的导通时间为T_on，第二功率开关104的续流时间为T_off，参见图5所示标出各时间段的电流检测信号I_CS、死区时间信号S_DT和开关控制信号Tg时序波形图，则

T_on+T_off＝T-t_H    (2)

该周期的平均输入电流I_in与交流输入电压V_AC的关系为：

$I_{\mathrm{in}}=V_{\mathrm{AC}}\×\frac{(T_{\mathrm{on}}\×(T_{\mathrm{on}}+T_{\mathrm{off}}))}{2\×T\×L}---\left(3\right)$

其中L为储能元件102的感抗值。

在复位信号产生电路109处，第一充电电容93两端电压V_ramp与转换电压V_DT的关系为：

$V_{\mathrm{ramp}}=\frac{V_{\mathrm{DT}}\×K_I\×T_{\mathrm{on}}}{C_{93}}---\left(4\right)$

其中C₉₃为第一充电电容93的电容值。而根据比较器的虚短原理，

V_ramp＝V_com    (5)

综合关系式(1)-(5)，可以得到：

$\frac{V_{\mathrm{AC}}}{I_{\mathrm{in}}}=\frac{2\×V_R\×K_I\×L}{C_{93}\×V_{\mathrm{com}}}$

在一个开关周期内，固定电压V_R的电压值，补偿信号V_com的电压值、储能元件102的感抗值L、第一充电电容93的电容值C₉₃均基本恒定。因此，交流输入电压V_AC和平均输入电流I_in的比值基本恒定，升压PFC变换电路100达到了功率因数校正的作用。

由于升压PFC变换电路100在线电压过零点附近，其平均输入电流也较小。因此，升压PFC变换电路100在线电压过零点附近的运行模式为如上所述的断续模式。由于死区时间的存在，升压PFC变换电路100在线电压过零点附近的开关频率f_sw较小，从而不会影响升压PFC变换电路100的运行效率。其开关频率f_sw与流过储能元件102的电流I₁₀₂的关系如图6所示。

图7示出了根据本实用新型一实施例的锯齿波产生电路82的电路结构示意图。在图7所示实施例中，所述锯齿波产生电路82包括：锯齿波输出端口20，输出所述锯齿波信号T_saw；复位开关21、第二充电电容22，两者并联耦接在锯齿波输出端口20和参考地之间；充电电流源23，耦接在供电电源和锯齿波输出端口20之间；其中所述复位开关21在死区时间信号S_DT为低电平时闭合导通、在死区时间信号S_DT为高电平时断开。

图8为根据本实用新型一实施例的峰值保持电路81的电路结构示意图。在图8所示实施例中，所述峰值保持电路81包括：运算放大器31，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收所述电流检测信号I_CS；二极管34，具有阳极端和阴极端，其阳极端耦接至运算放大器31的输出端子，阴极端耦接至运算放大器31的第二输入端子；采样保持电阻32，耦接在二极管34的阴极端和参考地之间；采样保持电容33，耦接在二极管34的阴极端和参考地之间；其中采样保持电容33两端的电压为所述峰值保持信号I_PK。

图9示出了根据本实用新型又一个实施例的控制电路207的电路结构示意图。图9所示控制电路207与图3所示控制电路107相似，与图3所示控制电路107不同的是，图9所示控制电路207还包括：短脉冲电路111，耦接在所述逻辑或非电路85的输出端子和逻辑电路110的置位输入端子S之间。在图9所示实施例中，所述短脉冲电路111接收置位信号Set，并根据置位信号Set产生短脉冲信号至逻辑电路110的置位输入端子S。

图9所示控制电路207的电路原理与图3所示控制电路107的电路原理相似，为叙述简明，这里不再详述。

从以上各实施例可以看出，本实用新型提出的升压PFC变换电路在实现PFC功能的同时减小了其在过零点附近的频率，从而保证了升压PFC变换电路的整体运行效率。

虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于升压功率因数校正变换电路的控制电路，所述升压功率因数校正变换电路接收交流输入信号、提供输出信号，所述升压功率因数校正变换电路包括整流单元、储能元件、第一功率开关、第二功率开关、提供表征流过所述储能元件电流过零情况的过零检测信号的过零检测器，其特征在于，所述控制电路包括：

峰值保持电路，接收表征流过储能元件的电流的电流检测信号，产生表征流过储能元件的峰值电流的峰值保持信号；

锯齿波产生电路，产生锯齿波信号；

第一比较器，接收峰值保持信号、锯齿波信号和参考电平，所述第一比较器将峰值保持信号与锯齿波信号之和与所述参考电平进行比较，并根据比较结果产生比较信号；

逻辑单元，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至第一比较器接收比较信号，第二输入端子接收过零检测信号，其输出端子产生死区时间信号；

逻辑或非电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至逻辑单元的输出端子接收死区时间信号，第二输入端子接收过零检测信号，其输出端子产生置位信号；

电压转换单元，接收固定电压和死区时间信号，产生转换电压；

电压电流转化器，耦接至电压转换单元接收转换电压，并将转换电压转化为与之成比例的电流信号；

第一充电电容和充电开关，并联耦接在电压电流转换器和参考地之间，所述充电开关的开关状态与第一功率开关的开关状态相反；

误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征输出信号的反馈信号，其第二输入端子接收电压参考信号，所述误差放大器将反馈信号和电压参考信号的差值放大并积分，在其输出端子产生补偿信号；

第二比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一充电电容两端的电压，其第二输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收补偿信号，其输出端子产生复位信号；

逻辑电路，具有置位输入端子、复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑或非电路的输出端子接收置位信号，复位输入端子耦接至第二比较器的输出端子接收复位信号，其输出端子产生用以控制第一功率开关开关控制信号。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其中所述峰值保持电路包括：

运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收所述电流检测信号；

二极管，具有阳极端和阴极端，其阳极端耦接至运算放大器的输出端子，阴极端耦接至运算放大器的第二输入端子；

采样保持电阻，耦接在二极管的阴极端和参考地之间；

采样保持电容，耦接在二极管的阴极端和参考地之间；其中采样保持电容两端的电压为所述峰值保持信号。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其中所述锯齿波产生电路包括：

锯齿波输出端口，输出所述锯齿波信号；

复位开关、第二充电电容，两者并联耦接在锯齿波输出端口和参考地之间；

充电电流源，耦接在供电电源和锯齿波输出端口之间；其中

所述复位开关在死区时间信号为低电平时闭合导通、在死区时间信号为高电平时断开。

4.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其中所述电压转换单元包括：

第一开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子接收固定电压，第二端子耦接至电压电流转换器，控制端子接收死区时间信号；

第二开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至参考地，第二端子耦接至电压电流转换器，控制端子接收死区时间信号；

存储电容，耦接在电压电流转换器和参考地之间；其中

所述第一开关和第二开关互补导通。

5.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，其中所述电压转换单元还包括：

第一连接电阻，与第一开关串联耦接；

第二连接电阻，与第二开关串联耦接。

6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：短脉冲电路，耦接在所述逻辑或非电路的输出端子和逻辑电路的置位输入端子之间，所述短脉冲电路接收置位信号，并根据置位信号产生短脉冲信号至逻辑电路的置位输入端子。

7.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：运算器，接收峰值保持信号和锯齿波信号，所述运算器对峰值保持信号和锯齿波信号执行相加运算，并将运算结果提供至第一比较器。

8.一种升压功率因数校正变换电路，包括：

第一输入端口和第二输入端口，接收交流输入信号；

输出端口，提供输出信号；

整流单元，耦接至第一输入端口和第二输入端口，接收交流输入信号，并产生整流信号；

储能元件，具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至整流单元接收整流信号；

第一功率开关，耦接在储能元件的第二端子和参考地之间，所述第一功率开关具有接收开关控制信号的控制端子；

第二功率开关，耦接在储能元件的第二端子和输出端口之间；

输出电容，耦接在输出端口和参考地之间；

过零检测器，用以提供表征流过储能元件电流过零情况的过零检测信号；

峰值保持电路，接收表征流过储能元件的电流的电流检测信号，产生表征流过储能元件的峰值电流的峰值保持信号；

锯齿波产生电路，产生锯齿波信号；

第一比较器，接收峰值保持信号、锯齿波信号和参考电平，所述第一比较器将峰值保持信号与锯齿波信号之和与所述参考电平进行比较，并根据比较结果产生比较信号；

逻辑单元，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至第一比较器接收比较信号，第二输入端子接收过零检测信号，其输出端子产生死区时间信号；

逻辑或非电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至逻辑单元的输出端子接收死区时间信号，第二输入端子接收过零检测信号，其输出端子产生置位信号；

电压转换单元，接收固定电压和死区时间信号，产生转换电压；

电压电流转化器，耦接至电压转换单元接收转换电压，并将转换电压转化为与之成比例的电流信号；

第一充电电容和充电开关，并联耦接在电压电流转换器和参考地之间，所述充电开关的开关状态与第一功率开关的开关状态相反；

误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征输出信号的反馈信号，其第二输入端子接收电压参考信号，所述误差放大器将反馈信号和电压参考信号的差值放大并积分，在其输出端子产生补偿信号；

第二比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一充电电容两端的电压，其第二输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收补偿信号，其输出端子产生复位信号；

逻辑电路，具有置位输入端子、复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑或非电路的输出端子接收置位信号，复位输入端子耦接至第二比较器的输出端子接收复位信号，其输出端子产生所述开关开关控制信号。

9.如权利要求8所述的升压功率因数校正变换电路，其特征在于，其中所述锯齿波产生电路包括：

锯齿波输出端口，输出所述锯齿波信号；

复位开关、第二充电电容，两者并联耦接在锯齿波输出端口和参考地之间；

充电电流源，耦接在供电电源和锯齿波输出端口之间；其中

所述复位开关在死区时间信号为低电平时闭合导通、在死区时间信号为高电平时断开。

10.如权利要求8所述的升压功率因数校正变换电路，其特征在于，还包括：短脉冲电路，耦接在所述逻辑或非电路的输出端子和逻辑电路的置位输入端子之间，所述短脉冲电路接收置位信号，并根据置位信号产生短脉冲信号至逻辑电路的置位输入端子。