NL9201296A - Arbeidsfactorcorrectieschakeling. - Google Patents

Arbeidsfactorcorrectieschakeling. Download PDF

Info

Publication number
NL9201296A
NL9201296A NL9201296A NL9201296A NL9201296A NL 9201296 A NL9201296 A NL 9201296A NL 9201296 A NL9201296 A NL 9201296A NL 9201296 A NL9201296 A NL 9201296A NL 9201296 A NL9201296 A NL 9201296A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
input voltage
factor correction
correction circuit
power factor
circuit according
Prior art date
Application number
NL9201296A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Nedap Nv
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 Nedap Nv filed Critical Nedap Nv
Priority to NL9201296A priority Critical patent/NL9201296A/nl
Priority to EP93202111A priority patent/EP0580237B1/en
Priority to DE69314864T priority patent/DE69314864T2/de
Publication of NL9201296A publication Critical patent/NL9201296A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

Arbeidsfactorcorrectieschakeling
De uitvinding betreft een arbeidsfactorcorrectieschakeling. Een dergelijke schakeling dient om de slechte arbeidsfactor, die optreedt bij gelijkrichting en afvlakking van de netspanning, zoals bijvoorbeeld toegepast in schakelende voedingen, te corrigeren. Wettelijk worden hiervoor normen van kracht, zoals omschreven in EN 60555-2. Een schakeling, die de arbeidsfactor corrigeert, is bekend uit publicatie '3 kW-Switch-mode power supply providing sinusoidal mains current and large range of DC-output', door H. Knöll, in Proceedings PCI 80, 2.6.1 t/m 2.6.17. Dergelijke schakelingen zijn verder bekend uit Siemens databoek "IC's für Industrielle Anwendun-gen", 1989/90, onder typenummer TDA 4814 A. Voorts zijn gegevens betreffende een dergelijke schakeling bekend uit publicatie "Active Harmonie Filter of 600 W Output power, Working at a Constant Operating Frequency", FCIM Proceedings juni 1990 München, blz. 238 t/m 248.
Deze bekende schakelingen hebben als nadeel, dat er een vermenigvul-digschakeling moet worden toegepast, die relatief duur is en in geïntegreerde vorm vaak grote toleranties in de vermenigvuld.igcoëf-ficiënt: heeft, hetgeen grote verschillen in de rege 1 lusversterking tot gevolg heeft. Men zie hiervoor bijvoorbeeld de gegevens voor het IC TDA 4814 A. De in publicatie PCI 80, 2.6 beschreven schakeling heeft weliswaar een hoog rendement, doch heeft een relatief lage schakelfrequentie en daardoor een relatief grote spoel nodig, en vrij dure ontlastingsnetwerken voor de schakelende halfgeleiders.
Uit publicatie 'Active Harmonie Filter of 600 W output Power, Working at Constant Operating Frequency', Proceedings PCIM 90, 5.3, blz. 238 t/m 248, is bekend, dat een dergelijke schakeling, werkend op een vaste en relatief lage schakelfrequentie van 50 kHz, een rendement wordt bereikt van slechts 95% bij een ingangsspanning van 220 VAC en een uitgangsspanning van 360 VDC. liet rendement wordt beperkt door verliezen tengevolge van zogenaamde reverse recovery stromen in de gelijkrichtdiode. Verder kan de in bovengenoemde publicatie genoemde schakeling bij 115 V ingangswisselspanning slechts 300 W vermogen leveren.
Uit metingen is gebleken, dat bij arbeidsfactorcorrectieschakelin-gen, waarbij de spoelstroom eerst tot nul afneemt, voordat de half-geleiderschakeling opnieuw in geleiding wordt gebracht, zoals bijvoorbeeld toegepast in IC TDA 4814 A, een rendement van meer dan 98% haalbaar is. Dit wordt veroorzaakt door het feit, dat de toegepaste spoel een gering aantal windingen heeft en ook een klein kernvolume (weinig energieopslag per schakelcyclus) waardoor de koperverliezen gering blijven. Tevens blijven de magnetiseringsverliezen bij toepassing van moderne ferrietmaterialen, zoals 3F3 van Philips, laag en treden verder geen verliezen ten gevolge van reverse recovery stromen in de gelijkrichtdiode op. Weliswaar zijn de geleidingsver-liezen in de MOSFET-schakelaar groter dan bij een schakeling met kleine stroomrimpel, doch de geleïdingsduur rond de toppen van de netspanning is relatief kort, zodat de geleidingsverliezen slechts een klein deel van de totale verliezen uitmaken.
In de bekende schakelingen wordt zonder uitzondering een continue meting van de gelijkspanningsuitgangsspanning toegepast, welke wordt vergeleken met een gewenste waarde in een PI(D)-regelaar, die de vermenigviildigfactor instelt, waarmee de momentane waarde van de ingangsstroom wordt geregeld. Deze regelmethode heeft als nadeel, dat bij een grote versterkingsfactor de dubbel netfrequente rimpel in de uitgangsspanning wordt versterkt, hetgeen tot fluctueren van de vermenigvuldigfactor leidt, waardoor de ingangsstroom vervormt en de arbeidsfactor slechter wordt en hogere harmonische ontstaan, terwijl anderzijds een lage versterkingsfactor tot langzaam wegregelen van uitgangsbelastingssprongen en netspanningssprongen leidt. Verder is bekend uit publicatie EUR 0 345 624, dat incidentele overspanningen op de ingangsspanning bij schakelingen, werkend als IC
TDA 4814 A de goede werking verloren gaat, doordat het gedemagnetiseerd zijn van de spoel niet meer kan worden geconstateerd.
Verder wordt in de bekende schakelingen geen aandacht besteed aan de capacitieve stromen, veroorzaakt door het hoogfrequent onderdruk-kingsfilter aan de ingang, waardoor de arbeidsfactor onder bepaalde omstandigheden kan verslechteren tengevolge, van fasedraaiingen door het ingangsfilter.
Voorts hebben de bekende schakelingen aan de ingang stroomprogcamme-ring. Hierdoor kunnen rond de nuldoorgangen van de ingangsnetspan-ning door inslingerverschijnselen van het ingangsfilter hogere har-monischen ontstaan.
De schakeling met IC type TDA 4814 heeft verder als nadeel, dat bij een universele netingang voor zowel 115 V wisselspanning als 230 V wisselspanning het verschil tussen minimale en maximale werkfrequen-tie, zeker als tevens de belasting zeer sterk varieert, zeer groot wordt, waardoor problemen met besturing, rendement en radiofrequente ontstoring ontstaan.
Een eerste doel van de uitvinding is een arbeidsfactorcorrectiescha-keling te verwezenlijken, die geen vermenigvuldiger nodig heeft, die verder een hoog rendement, in de orde van grootte van 98% of meer heeft, geen problemen heeft met incidentele overspanningen aan de ingang, die zeer kleine, verliezen tengevolge, van reverse recovery stromen in de gelijkrichtdiode heeft en aan de ingang een weer-standskarakter heeft, waardoor het ingangsfilter automatisch gedempt wordt. In verder uitgewerkte uitvoeringsvormen wordt tevens als tweede doel de goede werking bij zowel 115 V als 230 V ingangsspan-ning geoptimaliseerd, terwijl in andere uitvoeringsvormen als respectievelijk derde en vierde doel, het gedrag bij zeer lage belasting wordt verbeterd en het capacitieve karakter van het ingangsfilter wordt gecompenseerd. Een vijfde doel is in weer een andere uitvoeringsvorm een grote regelversterking mogelijk te maken, zodat de afwijkingen van de uitgangsspanning ook bij relatief kleine afvlak- condensator, gering blijven bij last- en netspanningssprongcn.
Het eerste doel wordt bereikt door in een arbeidsfactorcorrectie-schakeling, bestemd voor aansluiting aan een éénfase netwisselspan-ning, die bestaat uit een na een bruggelijkrichter aangebraclite serieschakeling van een zelfinductie en stuurbare vermogenshalfgeleider, terwijl het knooppunt van stuurbare vermogenshalfgeleider en zelfinductie via een diode is verbonden met één aansluiting van een afvlakcondensator, waarvan de andere aansluiting met één der gelijk-spanningsklemmen van de bruggelijkrichter is verbonden, de stuurbare vermogenshalfgeleider in te schakelen na het constateren van demag-netisatie van de zelfinductie. Indien deze demagnetisatie niet wordt geconstateerd, wordt na een bepaalde maximale tijd de stuurbare vermogenshalfgeleider ook ingeschakeld. Uitschakelen gebeurt nadat een met de tijd toenemend signaal, startend op een vast niveau vanaf het moment, dat de stuurbare vermogenshalfgeleider in geleiding komt, een door een uitgangsspanningsregelschakeling opgewekte limietwaarde overschrijdt, of als eerder een bepaalde maximale stroom door de stuurbare vermogenshalfgeleider of door de genoemde spoel is geconstateerd zeer kort na het moment dat deze stroom is vastgesteld.
Het tweede doel wordt bereikt door de in de arbeidsfactorcorrectie-schakeling opge.nomen spoel te voorzien van twee (vrijwel) identieke wikkelingen danwel door twee (vrijwel) identieke spoelen te gebruiken en deze wikkelingen of spoelen voor 115V ingangsspanning parallel, en voor 230 V ingangsspanning in serie te schakelen.
Het derde doel wordt bereikt door bij het door bovengenoemde regel-schakeling afgegeven signaal of bij het genoemde, met de tijd toenemende signaal een signaal op te tellen, dat is afgeleid van de gelijkgerichte, maar niet afgevlakte netspanning.
Het vierde doel wordt bereikt door bij het door bovengenoemde regel-schakeling afgegeven signaal of het genoemde met de tijd toenemende signaal, een signaal op te tellen, dat verkregen wordt door diffe rentiëring van de gelijkgerichte, maar niet', afgevlakte netspanning. Het vijfde doel wordt bereikt door in de regelschakeling een sample & hold schakeling op te nemen, waarbij steeds rond de nuldoorgang van de netwïsselspanning monsters worden genomen.
De u it vinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, waarin achtereenvolgens is weergegeven: - in fig. 1 een blokschema van een mogelijke uitvoeringsvorm van de arbeidsfaktorcorrectieschakeling volgens de uitvinding; - in fig. 2 een mogelijke uitvoeringsvorm van de stuur- en regel -schakelingen; - in fig. 3 een mogelijke uitvoeringsvorm van de ingangsschakeling.
In de navolgende beschrijving wordt uitgegaan van netspanningen van 100-120 V nominaal en 220-240 V nominaal, verder aan te duiden als 115 V en 230 V. De uitvinding is echter niet tot deze spanningsbe-reiken beperkt.
In figuur 1 passeert de binnenkomende netwisselspanning 'AC in' een ingangsschakeling 1, waarin opgenomen een gelijkricbtschakeling, een hoogfrequent sperfliter en een inschakeJstroombegrenzingsschakeling. Aan de uitgang van deze schakeling zijn opgenomen een spoel 3, een halfgeleiderschakelaar 8 en een gelijkrichtdiode 9, die als boost-converter geschakeld zijn. Aan de uitgang van de schakeling is de afvlakcapaciteit 10 opgenomen. Op de uitgangsklemmen "DC out" wordt de belasting aangesloten. De wikkelingen 4 en 5 van spoel 3 kunnen via relaiscontacten 6a en 6b serie- of parallel worden geschakeld.
In serie met halfgeleiderschakelaar 8 is een stroomtransformator 13 opgenomen, waarvan de uitgang is verbonden met regelschakeling 17.
Er kan een capaciteit. 7 aan het hal fgeleiderschakelelement parallel geschakeld worden. Een signaal 19 afkomstig van spoel 3 geeft demag-netisering van deze spoel aan. De uitgangsspanning wordt via span-ningsdeler 11,12 aan regelschakeling 17 aangeboden. Via signaal 15 wordt de stuurelectrode van halfgeleiderschakelaar 8 gestuurd. Een clipdiode 2 kan ingangsstroompieken afleiden naar de afvlakcapaci-teit 10.
De stroom door halfgeleiderschakelaar 8 neemt steeds toe van nul of een enigszins negatieve waarde tot een maximum waarde. De gelei-dingsduur is gedurende een halve netperiode vrijwel constant. Na uitschakelen van halfgeleiderschakelaar 8 neemt diode 9 de spoel-stroom over. Capaciteit 7 beperkt de dV/dt bij afschakelen waardoor schakelverliezen in, en overspanning over halfgeleiderschakelaar 8 wordt beperkt. Dit is vooral van belang bij vol vermogen en 135V ingangsspanning. De stroom door diode 9 neemt af tot nul. De di/dt is hierbij relatief laag waardoor de reverse recovery lading klein blijft. Vervolgens neemt de stroom door diode 9 nog verder af tot een kleine negatieve waarde. Als de diode hersteld is, poolt de spanning over spoel 3 om. Dit wordt geconstateerd via signaalaan-sluiting 19, waarna een nieuwe geleidingsperiode van halfgeleiderschakelaar 8 begint. De gestabiliseerde waarde van de netspanning bedraagt typisch 420V. Bij 115V ingangsspanning slingert de spanning na het sperren van diode 9 volledig terug. Bij 230V ingangsspanning slingert de spanning op de toppen van de netspanning slechts gedeeltelijk terug waarna de capaciteit 7 verder wordt ontladen door het in geleiding brengen van halfgeleiderschakelaar 8. Dit brengt enige extra verliezen met zich mee. Desgewenst kan daarom de capaciteit 7 bij 230V ingangsspanning worden uitgeschakeld, of een lagere waarde krijgen.
De stroom door spoel 3 heeft in alle gevallen, behalve de aller-’ lichtste belasting een driehoekvormig verloop. Als de geleidingsduur van halfgeleiderschakelaar 8 gedurende een halve netperiode constant wordt gehouden, is de piekwaarde van de stroom evenredig met de momentane ingangsspanning. De gemiddelde waarde die aan de ingang van het ingangshoogfrequent sperfliter in 1 loopt, is de helft van deze piekwaarde. Bij een zelfinductie van spoel 3, de geleidingsduur t van halfgeleiderschakelaar 8 en ingangsspanning Ik, is de waarde van
Figure NL9201296AD00081
de gemiddelde ingangsstroom
De schakeling gedraagt zich derhalve aan de ingang als een weerstand R. met de waarde
Figure NL9201296AD00082
Deze schijnbare weerstand dempt tevens resonanties in het ingangs-filter.
Voor eenzelfde vermogen moet bij 115V .ingangsspanning de ingangs- stroom het dubbele zijn van de waarde bij 230V. Door nu spoel 3 te voorzien van twee gelijke wikkelingen en deze bij 230V in serie te schakelen en voor 115V parallel, wordt de waarde I.^ bij 115V j van de waarde bij 230V. Dat wil zeggen dat de waarde van t in beide on gevallen hetzelfde moet zijn om het maximum vermogen te kunnen leveren. Verder is op deze wijze het koperverlies in beide genoemde gevallen gelijk evenals de mate van kernverzadiging. Hetzelfde kan worden bereikt door twee gelijke spoelen toe te, passen en deze, serie of parallel te schakelen.
Een mogelijke uitvoeringsvorm van de stuur- en regelschakeling is weergegeven in fig. 2. Een RC-oscillator opgebouwd rond comparator 26 geeft set impulsen S aan flip-flop 27, waardoor via en-poort 28 een aan-commando wordt gegeven via signaal 15 aan halfgeleider-schakelaar 8. De geleiding wordt gestopt zodra comparator 33 een reset- impuls afgeeft aan flip-flop 27. Dit laatste is het geval zodra de zaagtandspanning op condensator 34 een door regelversterker 32 gegenereerde limietwaarde overschrijdt, of zodra de stroom door halfgeleiderschakelaar 8 een bepaalde limietwaarde overschrijdt. Na het uitschakelen van halfgeleiderschakelaar 8 wordt door het ompolen van de spanning over spoel 3 via signaal 19 transistor 21 in geleiding gebracht. Hierdoor wordt de -ingang van comparator 26 hoog gemaakt en signaal S wordt laag. Via poort 28 blijft de sturing voor halfgeleiderschakelaar 8 geblokkeerd. Zodra spoel 3 gedemagnetiseerd is, wisselt de spanning over spoel 3 weer van teken en blokkeert transistor 21, wordt condensator 22 ontladen door diode 25 en weerstand 24 en gaat signaal S hoog. Via poort 28 wordt halfgeleider-schakelaar 8 weer opengestuurd.
Als de uitgangsspanning van de boost-converter zeer dicht bij de ingangsspanning ligt, kan het ontmagnetiseren zeer lang duren. Voorts kan de spanningswisseling over spoel 3 na ontmagnetiseren dan zó klein zijn, dat deze niet meer door transistor 21 kan worden vastgesteld. Doordat de schakeling rond comparator 26 als RC-oscil-lator is uitgevoerd, zal ook dan na een zekere tijd een /S impuls worden gegenereerd, waarna de halfgeleiderschakelaar 8 weer in geleiding wordt gebracht. Deze situatie kan zich voordoen bij het starten, bij overbelasting van de uitgang en bij overspanning op de ingang. De stroombegrenzingsschakeling zorgt er in deze condities voor, dat de stroom door de halfgeleiderschakelaar geen ontoelaatbaar hoge waarden aanneemt. Het zaagtandsjgnaal op condensator 34 wordt verkregen doordat deze vla weerstand 35 wordt opgeladen vanuit de relatief hoge spanning over condensator 37, die wordt verkregen uit de gelijkgerichte ingangsspanning. De helling van de zaagtand-spanning is zodoende evenredig met de topwaarde van de ingangsspanning. Op deze wijze wordt de piekstroom door spoel 3 bij een bepaalde waarde van de uitgangsspanning van regelschakeling 32 vrijwel onafhankelijk van de hoogte van de ingangsspanning. Als signaal 15 laag gegaan is, wordt condensator 34 weer ontladen via diode 48. Bij 23QV ingangsspanning wordt via transistor 44 een condensator 45 parallel geschakeld. Hiermee wordt bereikt, dat bij zowel 115V als 230V ingangsspanning bij maximum regelsignaal uit regelversterker 32 dezelfde geleidingstijd voor ha 1fgeleiderschakolaar 8 wordt ingesteld, hetgeen in hetzelfde vermogen resulteert en derhalve in gelijke regelversterking. Stroommeting door het ha 1 fgele.iderschakel-element 8 vindt plaats via stroomtransformator 13, diode 46 en stroommeetweerstand 59 en 60. Transistor 43 wordt ingeschakeld bij 115V ingangsspanning. Zodra de spanning over deze weerstanden de waarde en V^e (47) overschrijdt, komt transistor 47 in gelei ding en wordt via comparator 33 flip-flop 27 gereset waarna halfge-leiderschakelaar 8 uit geleiding wordt gebracht. Het stroombegren-zingsniveau is bij 115V ingangsspanning ongeveer het dubbele van dat bij 230V ingangsspanning.
De uitgangsspanning wordt na deling over signaalleiding 20 en via buffer 29 toegevoerd aan MOSFET schakelaar 30. Deze wordt rond de nuldoorgangen van de netspanning opengestuurd en geeft dan de gemeten waarde van de uitgangsspanning door aan houd-condensator 31. PI-regelversterker 32 genereert tenslotte het regelsignaal waarmee de geleidingsduur van hatfgeleiderschakelaar 8 wordt ingesteld. Via spanningdelers 38,39 wordt bij de referentjespanni.ng V een signaal opgeteld, dat er voor zorgt, dat bij kleine vermogens alleen op en rond de toppen van de netspanning de resetimpulsen /R hoog worden en daarbuiten laag blijven, zodat dan de boost-converter alleen op en rond de toppen van de netspanning werkzaam is, waardoor de maximum werkfrequentie niet te hoog wordt, terwijl toch nog aan de eisen omschreven in EN 60555-2 wordt voldaan.
Schakeling 40 bepaalt uit de spanning over condensator 37 of er 115V of 230V ingangsspanning wordt aangeboden en bedient relaisspoel 6c en transistor 43 en 44. Tevens wordt na inschakelen relaisspoel 41b bekrachtigd. Bij inschakelen en bij 115 - 230V omschakelen wordt via signaal 42 de boost-converter geblokkeerd.
Een mogelijke uitvoeringsvorm van de ingangsschakeling is gegeven in figuur 3. De inschakelstroombegrenzingsweerstand 46 wordt enige tijd na aanbieden van de netspanning overbrugd door relaiscontact 41a.
Gelijkrichting van de ingangsspanning vindt plaats door diodes 49, 50, 51 en 52. Via diode 53 en 54 wordt signaal 14 gegenereerd. De onderdrukking van de door de boost-converter opgewekte stoorstromen vindt plaats door een filter bestaande uit spoel 55 en 57 en condensatoren 48, 56 en 58. Clipdiode 2 is op het knooppunt van spoel 55 en 57 aangesloten. Er kan via een differentiërend netwerk een signaal uit 14 worden afgeleid, dat aan de regelschakeling 32 (fig. 2) of aan de zaagtandspanning wordt toegevoegd zodanig, dat de stromen die de boost-converter uit het net opneemt kleiner worden na de nuldoorgangen van de netspanning en groter na de toppen van de netspanning waardoor het capacitieve karakter van het ingangsfilter wordt gecompenseerd.
Voor bepaalde toepassingen kunnen van de boven beschreven schakeling bepaalde delen vervallen. Als er slechts een enkele ingangsspanning wordt aangeboden of het verschil tussen minimum en maximum vermogen relatief klein is, of als het maximum vermogen in absolute, zin klein is, kan de 115V - 230V omschakeling vervallen. Verder zal het niet altijd nodig zijn bij minimum last de schakeling alleen op de toppen van de netspanning te laten werken. De sample & hold schakeling kan in toepassingen waarin geen hoge regelsnelheid nodig is, vervallen. De sample & hold schakeling kan ook na de regelversterker 32 worden opgenomen. Ook de clipdiode 2 kan in bepaalde toepassingen vervallen of door een varistor in het ingangseircuit worden vervangen. Verder kan stroombegrenzing plaatsvinden door een stroommeetscbakeling in het uitgangscircuit op te nemen, zodanig dat deze stroom door de spoel van de boost-converter meet, en de uitgang van deze schakeling aan te sluiten op klemmen 18 van fig. 2. Het resetsignaal zal dan actief blijven zolang de stroom door de spoel nog boven de limietwaarde ligt, zodat halfgeleiderschakelaar 8 niet wordt opengestuurd.

Claims (12)

1. Arbeids factorcorreetieschake 1 .ing, geschakeld na een dubbel fasig gelijkgerichte wisselspann.ingsbron en bestaande uit een op bekende wijze als boost-converter geschakelde ze]finductie, halfgelei-derschakelelement, gelijkrichtdiode en gevolgd door een afvlak-condensator, en voorzien van een stuurschakeling voor het sturen van het halfgeleiderschakelelement, en een regelschakeling om deze stuurschakeling zodanig te beïnvloeden, dat een gewenste waarde van de spanning op de afvlnkcondensator wordt gehandhaafd, met het kenmerk, dat het stuurbare ha Ifgel eiderschakelelement telkens in geleiding wordt gebracht als de spanning over de spoel met een zekere minimale spann ingszwaai van teken wisselt of, indien eerder optredend, een zekere tijd nadat deze de vorige maal in geleiding werd gebracht, en uit geleiding wordt gebracht, als een zaagtandsignaal, in de tijd toenemend, vanaf een vast niveau vanaf het moment dat het halfgeleiderschakelelement in geleiding werd gebracht, een door de genoemde regelschakeling opgewekt niveau overschrijdt of, indien eerder optredend, de stroom door het halfgeleiderschakelelement of door de zelfj.n-ductie een zekere stroomlimietwaarde overschrijdt.
2. Arbeidsfaktorcorrectieschakeling volgens conclusie 1, met hot kenmerk, dat de helling van het zaagtandsignaal ongeveer evenredig is met de topwaarde van de ingsngsspanning.
3. Arbe ids f ac torcorrect i es igna a 1 volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij het genoemde zaagtandsignaal een signaal wordt opgeteld, dat wordt afgeleid uit de gelijkgerichte ingangsspan-ning.
4. Arbeidsfactorcorrectieschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij het door genoemde regelschakeling opgewekte niveau een signaal wordt opgeteld, dat wordt afgeleid uit de gelijkgerichte ingangsspanning.
5. Arbeidsfactorcorrectieschakeling volgens één der voorafgaande conclusies, geschikt voor twee ingangsspanningsbereiken, die ongeveer een factor twee van elkaar verschillen, met het kenmerk, dat de in de boost-converter opgenomen spoel twee wikkelingen heeft, die voor het lage ingangsspanningsbereik parallel geschakeld worden en voor het hoge ingangsspanningsbereik in serie geschakeld worden.
6. Arbeidsfactorcorrectieschakeling volgens één der conclusies 1 tot en met 4, geschikt voor twee ingangsspanningsbereiken, die ongeveer een factor twee van elkaar verschillen, met het kenmerk, dat in de boost-converter twee spoelen zijn opgenomen, die voor het lage inspanningsspanningsbereik parallel worden geschakeld en voor het hoge ingangsspanningsbereik in serie worden geschakeld.
7. Arbeldsfactorcorrectieschakeling volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de in conclusie 1 genoemde stroomlimietwaarde bij het lage ingangsspanningsbereik hoger ligt dan bij het hoge ingangsspanningsbereik.
8. Arbeidsfactorcorrectieschakeling volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat de helling van het in conclusie 1 genoemde zaag-tandsignaal in het midden van het lage ingangsspanningsbereik ongeveer even groot is als in het midden van het hoge ingangsspanningsbereik.
9. Arbeidsfactoroorrectieschakeling volgons één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat j.n de in conclusie 1 genoemde regelschakeling een sample & hold schakeling is opgenomen, waarbij het bemonsteren geschiedt op of in de directe omgeving van de nuldoorgangen van de ingangswisselspanning.
10. Arbeidsfactorcorrectieschakeling volgens éen der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat tussen het knooppunt van de genoemde halfgeleiderschakelelement en de genoemde gelijkricht-diode enerzijds en één of beide aansluitingen van de genoemde afvlakcondensator anderzijds één of meer condensatoren zijn geschakeld.
11. Arbeidsfactorcorrectieschakeling volgens conclusie 10, geschikt voor twee ingangsspanningsbereiken, die ongeveer een factor twee van elkaar verschillen, met het kenmerk, dat de totale capac.i-teitswaarde van de in conclusie 10 genoemde condensatoren voor het hoge .ingangsspanningsbereik kleiner is dan voor het lage ingangsspanningsbereik.
12. ArbeidsfactorcorrectieschakelIng volgens conclusie 10, geschikt voor twee ingangsspanningsbere.iken, die ongeveer een factor twee van elkaar verschillen, met het kenmerk, dat alleen voor het lage ingangsspanningsbereik de in conclusie 10 genoemde condensatoren werkzaam zijn.
NL9201296A 1992-07-20 1992-07-20 Arbeidsfactorcorrectieschakeling. NL9201296A (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9201296A NL9201296A (nl) 1992-07-20 1992-07-20 Arbeidsfactorcorrectieschakeling.
EP93202111A EP0580237B1 (en) 1992-07-20 1993-07-19 Power factor correction circuit
DE69314864T DE69314864T2 (de) 1992-07-20 1993-07-19 Leistungsfaktorkorrekturschaltung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9201296A NL9201296A (nl) 1992-07-20 1992-07-20 Arbeidsfactorcorrectieschakeling.
NL9201296 1992-07-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9201296A true NL9201296A (nl) 1994-02-16

Family

ID=19861078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9201296A NL9201296A (nl) 1992-07-20 1992-07-20 Arbeidsfactorcorrectieschakeling.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0580237B1 (nl)
DE (1) DE69314864T2 (nl)
NL (1) NL9201296A (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0732797B1 (en) * 1995-03-16 2002-02-13 FRANKLIN ELECTRIC Co., Inc. Power factor correction
US6191564B1 (en) * 1999-11-24 2001-02-20 Lucent Technologies Inc. Power factor correcting electrical converter apparatus
EP1229633A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-07 ADI Corporation Switching power factor correction apparatus and method thereof
US6756771B1 (en) * 2003-06-20 2004-06-29 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Power factor correction method with zero crossing detection and adjustable stored reference voltage
WO2010082172A1 (en) 2009-01-14 2010-07-22 Nxp B.V. Pfc with high efficiency at low load
EP2451062B1 (en) 2010-11-08 2018-10-24 Nxp B.V. PFC with multi-channel error feedback

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4831508A (en) * 1987-10-20 1989-05-16 Computer Products Inc. Power supply system having improved input power factor

Also Published As

Publication number Publication date
DE69314864D1 (de) 1997-12-04
DE69314864T2 (de) 1998-04-30
EP0580237B1 (en) 1997-10-29
EP0580237A1 (en) 1994-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10170974B1 (en) Variable frequency and burst mode operation of primary resonant flyback converters
US5164656A (en) Switching power supply with constant or sinusoidal input current
US10756620B2 (en) Zero current and valley detection for power factor correction
US5315498A (en) Apparatus providing leading leg current sensing for control of full bridge power supply
US20180083542A1 (en) Hybrid boost-bypass function in two-stage converter
EP0498631A2 (en) BI-mode high voltage resonant power supply
US20020075698A1 (en) Switching power supply
EP0859453B1 (en) Power supply circuit for a control circuit
US8619442B2 (en) Boost-buck power factor correction
US6606259B2 (en) Clamped-inductance power converter apparatus with transient current limiting capability and operating methods therefor
JPH0546189B2 (nl)
NL9201296A (nl) Arbeidsfactorcorrectieschakeling.
US5982648A (en) Three-phase ac-dc converter
JP3416219B2 (ja) 電源装置
NL9001962A (nl) Gelijkspanning - gelijkspanning omzetter.
JPH01311864A (ja) スイツチング方式安定化電源回路装置
Mweene The design of front-end dc-dc converters of distributed power supply systems with improved efficiency and stability
JPH11178342A (ja) 電源装置、電子機器、及び降圧型整流平滑回路
WO2018040789A1 (zh) 电源保护电路、方法及装置
WO2019021169A1 (en) MEASUREMENT OF INSTANT CURRENT CIRCULATING IN A COIL
JP3480283B2 (ja) 電源装置
US6292375B1 (en) DC-DC voltage converter capable of protecting against short circuits
JP2000197351A (ja) 力率改善型電源装置
JP3400160B2 (ja) スイッチング電源
JPH03251076A (ja) スイッチング電源回路

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed