TWI387187B - Interleaved no - bridge power factor modifier and its control method - Google Patents

Interleaved no - bridge power factor modifier and its control method Download PDF

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Description

交錯式無橋功率因數修正器及控制方法
本發明係關於一種交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，特別是指能提供一低損失、高功率密度之功率因數修正器及其控制方法，可普遍應用於各類電源應用產品，特別是體積受限需要高功率轉換密度及中、高功率輸出的應用。
傳統的交流對直流電源轉換器(AC to DC Converter)，包含整流及直流電源轉換器，如圖一所示，整流一般利用四顆二極體接成橋式的型式來達成，也就是橋式整流器，而直流轉換器的部份為了達到高功率因數並降低總諧波失真率(THD)，升壓型的轉換器(Boost Converter)是最常見的應用。隨著一些新應用的需求，並滿足相關電源品質及效能要求的規範，各式電源架構(topologies)及控制方法相繼被提出，其中無橋式功率因數修正器(Bridgeless PFC)及交錯式功率因數修正器(Interleaved PFC)，是最典型的代表，無橋式功率因數修正器，顧名思義其將傳統電源架構中由二極體組成的橋式整流器省略，更精確的描述是利用兩只主動開關(POWERMOSFET,IGBT,BJT)取代原本橋式整流器中的兩顆低端(Low Side)二極體，並且利用和輸入交流電源串接的電感組成一升壓轉換器，如圖二A所示，另一種無橋式功率因數修正器，則是將橋式整流器的一組上下臂用主動開關來取代，如圖二B所示，右側上下臂二極體決定電流的流向，而左側上下臂主動開關和輸入電感構成一升壓轉換器，如前所述此升壓架構的目地是為了達成高功因數及低諧波失真的要求，利用回授控制的技巧並適當的切換主動開關，將可以達到和傳統架構一樣的效果，且因為利用主動開關取代了被動開關(二極體)，所以電源轉換過程中因為二極體順向電壓降(forward voltage drop)所以造成的損失將被主動關關的導通損失(Conduction loss)所取代，在絕大多數的應用中主動開關的導通損耗將遠小於二極體的損耗，因此無橋式功率因數修正器是著眼於改善電源轉換效率而衍生出的電路形式。
另一種被提出的架構是交錯式功率因數修正器，如圖三所示，相對於無橋式功率因數修正器，此種電源架構就更加引人注目，交錯式切換的技巧已廣泛應用於高功率密度的直流對直流電源轉換器中，例如個人電腦中央處理器(CPU)所使用的VRM電源，及高功率應用的通訊電源，所謂交錯式是將一個以上的電源轉換器並聯在一起，並且將每一組電源轉換器的切換頻率同步並且各自產生相位延遲，延遲的角度由並聯的數量決定(Phase Delay為360/N，N代表轉換器的數量)，因為切換訊號的相互交錯，這將會使得輸出、輸入的總電流產生抵銷(Cancellation)的作用，如此電流漣波將會隨著並聯數量的增加而減少，並且達到倍頻的作用，這將有利於輸出濾波器及前端EMI濾波器的設計及體積的縮小，同時功率分散於N組轉換器中也將有助於散熱及效率的提升，交錯式功率因數修正器也是利用這樣的原理，將兩組以上的升壓轉換器並聯在一起，並且利用回授控制的技巧達到高功率因數的電源轉換。
由此可見，不論是無橋式功率因數修正器或是交錯式功率因數修正器，皆有不同之優點及應用領域，因此若能夠結合兩者之優點，來達到轉換電路應用最大化，使其具有能提供低損失及高功率密度功能之功率因數修正器，並可普遍應用於各類電源應用產品，即為目前相關產業界亟思解決的課題。
本案發明人鑑於上述習用之方法所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，來完成本件交錯式無橋功率因數修正器及控制方法。
本發明之目的即在於提供一種交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，係為了能達到同時結合了上述兩種轉換器的優點而衍生出的嶄新電路架構，除了具有無橋式功率因數修正器減少被動開關的損耗外，也利用交錯式切換的技巧來降低輸出入電流漣波的大小，並且增加漣波頻率來優化濾波器的設計，藉以提升整體轉換效率及功率密度。
達成上述發明目的之交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，該交錯式無橋功率因數修正器係包含了交流輸入電源、輸入電感(L1 、L2 )、四顆主動元件(Q1 ~Q4 )、兩顆被動元件(D1 、D2 )及輸出電容(CO )及輸出電阻(RL )，其中該四顆主動元件串接為全橋的形式，並分為不同驅動相位的兩組開關，其中一組控制開關直接受控於控制電路，而另一組則為整流開關，而該交流輸入電源一端係與輸入電感耦接，而另一端係耦接於第一被動元件及第二被動元件之間，另外該被動元件，係會與一組控制開關、一組整流開關、一輸出電容及一輸出電阻進行並聯，而該二顆被動元件主要作用為導引電流的流向；該交錯式無橋功率因數修正器係可連接一控制訊號處理器及一控制電路，而該控制訊號處理器係包含了一輸出電壓衰減器、一輸入電壓衰減器、一絕對值電路、一比較器、一比例積分電路、一相乘電路，其中該輸出電壓衰減器係與交錯式無橋功率因數修正器及比較器耦接，係可將輸出的高壓轉換為較低的電壓，以便於控制電路之電路訊號的處理，並將此回授信號和一精密的基準電壓參考準位(命令)做比較，得到控制電路的電壓誤差量，並且經由比例積分(Proportional-Integral)電路的運算得到電壓迴路的控制量，此訊號將和輸入電源的衰減量相乘得到輸入電流控制電路的電流參考準位(命令)，而輸入電流的迴授量則是經由電流感測器，再經過Ki (衰減器)的衰減及絕對值電路的轉換負半週所得到，將此輸入電流回授量，和電流參考準位做比較得到電流的誤差量，此誤差量同樣的經由比例積分電路的運算，得到最後輸出的控制量，此控制量決定了輸出驅動訊號的工作週期(duty cycle)；由於控制電路將產生兩組相位移180度的控制開關驅動訊號，因此由兩組比較器及相移180度的三角波來當作脈波寬度調變器(Pulse Width Modulator)，因此輸出控制量經過此一脈波寬度調變器後，得到兩組控制開關驅動訊號，再經由一個互次或閘電路(XOR)並搭配換相訊號，來確保輸入負半週時控制開關及整流開關的互換，最後將此訊號再經過反相器得到對應的互補開關訊號。
請參閱圖四及圖十為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之平均電流控制電路架構圖及實施例示意圖，如圖中所示，其中係包括：一交錯式無橋功率因數修正器1，係與控制訊號處理器2及控制電路3耦接，由圖六中可知，該交錯式無橋功率因數修正器1係包含了交流輸入電源、輸入電感(L1 、L2 )、四顆主動元件(Q1 ~Q4 )、兩顆被動元件(D1 、D2 )及輸出電容(CO )及輸出電阻(RL )；一控制訊號處理器2，係包含了一輸出電壓衰減器21、一比較器221,222、一比例積分電路231,232、一相乘電路24、一絕對值電路251,252、一輸入電壓衰減器26、一電流感測器27及一衰減器28，其中該輸入電壓衰減器26及電流感測器27係與交錯式無橋功率因數修正器耦接，而該輸入電壓衰減器26及電流感測器27分別耦接至絕對值電路25及衰減器28，而該輸出電壓衰減器21係與交錯式無橋功率因數修正器1及比較器221耦接，係可將輸出的高壓轉換為較低準位的直流電壓值，以便於控制電路3之電路訊號的處理，並藉由比較器221將此回授信號和一精密的基準電壓參考準位(命令)做比較，得到電壓誤差量，再經由比例積分電路231的運算得到電壓迴路的控制量，此訊號將和輸入電源的參考值相乘(藉由相乘電路24)得到輸入電流控制電路的電流參考準位(命令)，其中輸入電源的參考值係經由輸入電壓衰減器26及絕對值電路251來得到，而輸入電流的迴授則是經由電流感測器27，再經過衰減器28的衰減及絕對值電路的252轉換負半週所得到，將此輸入電流回授量至比較器222，並與輸入電流控制電路的電流參考準位做比較來得到電流的誤差量，此誤差量同樣的經由比例積分電路232的運算，得到最後輸出至控制電路3的輸出控制量，此控制量決定了輸出驅動訊號的工作週期(duty cycle)；一控制電路3，係與交錯式無橋功率因數修正器1及控制訊號處理器2耦接，由於控制電路3將決定兩組相位移180度的控制開關驅動訊號，因此由兩組比較器及相移180的三角波，來當作脈波寬度調變器(Pulse Width Modulator)，而輸出控制量經過此一脈波寬度調變器後，得到兩組控制開關驅動訊號，再經由一個互次或閘電路(XOR)並搭配換相訊號，來確保輸入負半週時控制開關及整流開關的互換，最後將此訊號再經過反相器得到對應的互補開關訊號(實施例示意圖請參考圖十)；另外由圖十一中可知，為電感電流iL1 、iL2 輸入電流iac 的示意波形圖，為便於波形的繪製，我們將duty視為固定，由示意的波形可以得知，輸入電流將和輸入電壓波形同相，得到高功因數低諧波失真的電源轉換。
請參閱圖五及圖十二為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之臨界導通控制電路架構圖及實施例示意圖，如圖中所示，其中係包括一交錯式無橋功率因數修正器1、控制訊號處理器2、控制電路3，其中該控制訊號處理器2係包含了一輸出電壓衰減器21、一比較器22、一比例積分電路23、一相乘電路24、一絕對值電路25、一輸入電壓衰減器26，而該輸入電壓衰減器26係與交錯式無橋功率因數修正器1及絕對值電路25耦接，另外該輸出電壓衰減器21係與交錯式無橋功率因數修正器1及比較器22耦接，因此輸出電壓將經由輸出電壓衰減器21，得到等比例的電壓回授量，並且和一精密的基準電壓，作比較後得到電壓的誤差量，此誤差量經由比例積分電路23的運算，得到電壓迴路的輸出量，並且再和輸入電壓衰減量相乘，而得到電流的比較訊號(係為一輸入電流控制電路的電流參考準位，來決定輸出驅動訊號的工作週期)；請參閱圖十二所示，當輸入正半週時，換相訊號為0，若控制電路開始啟動，此時啟動電路輸出2組相位差180度的脈衝訊號，將相繼使得SR正反器輸出為高準位，所以Q2 、Q4 亦將相繼導通，此時電感上的電流將隨輸入電壓的大小及時間逐漸上升，直到電感電流的迴授訊號Z1 、Z2 大於電流比較訊號，此時對應的SR正反器輸出將被清除為零，因此Q2 、Q4 將分別被關閉，Q1 、Q3 隨即被導通，而此時因電感跨壓為負，所以電感電流隨時間下降，當電感電流小於零時，ZCD輸出為高準位，如此將啟動下一個切換週期，如此週而復始達到整個系統的控制。
請參閱圖六為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之交錯式無橋功率因數修正器之實施例示意圖，如圖中所示，交錯式無橋功率因數修正器其中係包含：一交流輸入電源，其中一端係與輸入電感L1 、L2 耦接，而另一端係耦接於第一被動元件D1 及第二被動元件D2 之間；一輸入電感，係包含有第一輸入電感L1 及第二輸入電感L2 ，其中該第一輸入電感L1 一端係耦接於第一主動元件Q1 及第二主動元件Q2 之間，而該第二輸入電感L2 則耦接於第三主動元件Q3 及第四主動元件Q4 之間；一主動元件，係包含有第一主動元件Q1 、第二主動元件Q2 、第三主動元件Q3 及第四主動元件Q4 ，其中該四顆主動元件Q1 ~Q4 串接為全橋的形式，並分為不同驅動相位的兩組開關，其中一組控制開關直接受控於控制電路，而另一組則為整流開關；一被動元件，係包含有第一被動元件D1 、第二被動元件D2 ，該第一被動元件D1 之陰極係耦接於第二被動元件D2 之陽極，並且兩相連接之被動元件D1 、D2 係會與一組控制開關、一組整流開關、一輸出電容CO 及一輸出電阻RL 進行並聯，而該二顆被動元件D1 、D2 主要作用為導引電流的流向；而該Q1 ~Q4 為主動開關，依據輸出功率的等級來選擇適當的半導體元件，經由控制電路3輸出驅動訊號來進行開啟或關閉，其中該Q1 ~Q4 串接為全橋的形式，Q1 、Q2 及Q3 、Q4 為不同驅動相位的兩組開關，此兩組開關相互延遲180度，同一組開關中為互補動作，也就是當Q2 導通時Q1 截止，且在同一個半週中，有一組控制開關直接受控於控制電路，而互補的另一組為整流開關，當輸入正半週時Q2 、Q4 為控制開關，Q1 、Q3 為整流開關，輸入負半週時Q1 、Q3 為控制開關，Q2 、Q4 為整流開關；因此當輸入電源Vac 正半週時，如圖七A所示，D2 和D1 的共接點連接到輸入電源的負端，此時若輸入電流大於零，則此電流將使得D2 順偏導通並導引回輸入電源負端，而D1 將因為D2 的導通使得其因而逆偏截止，同理當輸入電源負半週時，如圖七B所示(輸入電源Vac 負半週時的電路，此時電感連接到電源負端因此將由Q1 、Q3 控制電感的儲能時間，而Q2 、Q4 當作整流路逕的開關)，D1 順偏導通D2 逆偏截止，因此不論輸入電源正半週亦或負半週，電路都可以等效為兩組同步整流型式的升壓轉換器；首先我們先就輸入正半週時的電路狀態及其對應的波形來做說明，為了分析方便起見我們必需假設切換的頻率(>16Khz)遠大於輸入電源頻率(50~60HZ)，此假設在現實的應用中是成立的，有了這個假設之後雖然輸入為正負交變的弦波電源，但在一個切換週期中輸入電源可視為定值，當Q2 導通時輸入電源經由Q2 及D2 對電感L1 儲能，此時Q2 為控制開關，由控制電路決定L1 儲能的時間，當Q2 受控制電路的作用而截止，為了確保Q1 的導通不會因為Q2 的截止延遲而造成輸出短路，因此Q1 必需延後一小段時間導通，此段時間我們稱之為死區(dead time)，這段時間因為L1 能量的連續性，Q1 的背接二極體將會導通，並且將L1 的能量對負載釋放，因為Q1 導通前背接二極體已先導通，所以Q1 將操作在零電壓導通的狀態，如此切換損失將可以大幅減小，同理Q3 、Q4 的動作也和Q1 、Q2 相同，只是相位滯後180度，由如圖八A及圖八B所對應的波形中可知，iL1 、iL2 的波形因為相位的延遲，產生波形相加時的抵消(cancellation)作用，因此可以得到較小的輸入漣波電流，且其頻率加倍，而輸出電流因為相位及流過整流開關(Q1 、Q3 )電流的不連續，可以分為2種狀態，當Duty cycle＜50%時輸出漣波因為流過整流開關電流抵消的作用振幅減小且頻率加倍，而Duty cycle＞50%時振幅不變但頻率加倍，因此雖然Duty cycle＞50%沒有產生抵消的作用，但因為頻率加倍仍然有利於輸出濾波器的設計；另外基於相同的原理，如此的電路架構可以拓展到N相的應用，如圖九所示，每一組訊號延遲相位為360度÷N(N代表開關的總組數)。
本發明所提供之交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，與其它習用技術相互比較時，更具備下列優點：
1.本發明之交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，係省略了前級橋式整流器來達到能量轉換過程中切換損失的有效降低，因此可以達到高轉換效率的目的。
2.本發明之交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，係可以達到輸出、入漣波抵銷及倍頻的作用，因此輸入電感及輸出電容可以選擇體積較小的元件，更進一步達到提升功率密度的目的。
3.本發明之交錯式無橋功率因數修正器及控制方法，係可以依據功率需求衍生為多相的應用，另外本發明亦可達到低共模雜訊的目的，並且不用特別選擇特定二極體，因此可以選用更常用且低價的二極體，而共模雜訊則可以經由輸入共模電感(多相的應用將輸入電感使用同一顆鐵心，並且連接為共模電感的型態)的濾除，並且若電路操作在高功率的應用電路必定為連續導通模式，因此電源跳動(Power bounce)造成共模雜訊的問題將不存在。
上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
綜上所述，本案不但在技術思想上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應以充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請　貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
1．．．交錯式無橋功率因數修正器
2．．．控制訊號處理器
21．．．輸出電壓衰減器
22．．．比較器
221．．．比較器
222．．．比較器
23．．．比例積分電路
231．．．比例積分電路
232．．．比例積分電路
24．．．相乘電路
25．．．絕對值電路
251．．．絕對值電路
252．．．絕對值電路
26．．．輸入電壓衰減器
27．．．電流感測器
28．．．衰減器
3．．．控制電路
圖一為習知之功率因數修正器電路示意圖；
圖二A為習知之無橋式功率因數修正器示意圖；
圖二B為習知之無橋式功率因數修正器示意圖；
圖三為習知之交錯式功率因數修正器示意圖；
圖四為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之平均電流控制電路架構圖；
圖五為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之臨界導通控制電路架構圖；
圖六為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之交錯式無橋功率因數修正器之實施例示意圖；
圖七A為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之輸入正半週等效電路實施例示意圖；
圖七B為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之輸入負半週等效電路實施例示意圖；
圖八A為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之輸入正半週D<50%時波形示意圖；
圖八B為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之輸入正半週D>50%時波形示意圖；
圖九為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之多相交錯式無橋功率因數修正器實施例示意圖；
圖十為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之平均電流控制電路實施例示意圖；
圖十一為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之電感電流iL1 、iL2 輸入電流iac 的示意波形圖；以及
圖十二為本發明交錯式無橋功率因數修正器及控制方法之臨界導通控制電路實施例示意圖。

Claims (6)

  1. 一種交錯式無橋功率因數修正器，係包含：一交流輸入電源，其中一端係與輸入電感耦接，而另一端係耦接於第一被動元件及第二被動元件之間；一輸入電感，係包含有第一輸入電感及第二輸入電感，其中該第一輸入電感一端係耦接於第一主動元件及第二主動元件之間，而該第二輸入電感則耦接於第三主動元件及第四主動元件之間；一主動元件，係包含有第一主動元件、第二主動元件、第三主動元件及第四主動元件，其中該四顆主動元件串接為全橋的形式，並分為不同驅動相位的兩組開關，其中一組控制開關直接受控於控制電路，而另一組則為整流開關；一被動元件，係包含有第一被動元件、第二被動元件，該第一被動元件之陰極係耦接於第二被動元件之陽極，並且兩相連接之被動元件係會與一組控制開關、一組整流開關、一輸出電容及一輸出電阻進行並聯，而該二顆被動元件主要作用為導引電流的流向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之交錯式無橋功率因數修正器，其中該不同驅動相位的兩組開關可再連接n組開關，而每一組訊號延遲相位為360度÷(n+2)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之交錯式無橋功率因數修正器，其中該交錯式無橋功率因數修正器係可連接控制訊號處理器及控制電路。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之交錯式無橋功率因數修正器，其中該控制訊號處理器，係可輸出一輸出控制量，來決定輸出驅動訊號的工作週期。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之交錯式無橋功率因數修正器，其中該控制電路係與交錯式無橋功率因數修正器及控制訊號處理器耦接，而該控制電路可得到兩組控制開關驅動訊號，並再經由一個互次或閘電路並搭配換相訊號，來確保輸入負半週時控制開關及整流開關的互換，最後將此訊號再經過反相器得到對應的互補開關訊號。
  6. 一種交錯式無橋功率因數修正器控制方法，其控制方法如下：(1)控制訊號處理器係會輸出一輸出控制量至控制電路中，而輸出控制量進入控制電路後，可得到兩組控制開關驅動訊號，再經由一個互次或閘電路並搭配換相訊號，來確保輸入負半週時控制開關及整流開關的互換，最後將此訊號再經過反相器得到對應的互補開關訊號；(2)再由控制電路輸出的互補開關訊號來進行開啟或關閉，其中該交錯式無橋功率因數修正器中的四顆主動元件Q1 、Q2 及Q3 、Q4 為不同驅動相位的兩組開關，此兩組開關相互延遲180度，同一組開關中為互補動作，也就是當Q2 導通時Q1 截止，且在同一個半週中，有一組控制開關直接受控於控制電路，而互補的另一組為整流開關，當輸入正半週時Q2 、Q4 為控制開關，Q1 、Q3 為整流開關；(3)而當輸入負半週時，Q1 、Q3 為控制開關，Q2 、Q4 為整流開關，因此相位滯後180度，而流經電感上的電流波形則因為相位的延遲，會產生波形相加時的抵消作用，因此可以得到較小的輸入漣波電流，且其頻率加倍。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI497886B (zh) * 2013-05-10 2015-08-21 Univ Nat Taiwan 用於多相交錯直流電源轉換器的控制裝置及其控制方法
TWI507840B (zh) * 2014-03-20 2015-11-11 Univ Nat Taipei Technology 功率因數修正器及電力轉換裝置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI542127B (zh) 2012-01-03 2016-07-11 財團法人工業技術研究院 降壓型主動式功因修正裝置
TWI461881B (zh) * 2012-09-05 2014-11-21 Chicony Power Tech Co Ltd 具單一電感元件之無橋式功率因數校正器及其操作方法
TWI489754B (zh) * 2013-07-12 2015-06-21 Univ Yuan Ze 可逆型多輸入交錯式直流／直流轉換器
TWI565206B (zh) * 2015-12-25 2017-01-01 國立虎尾科技大學 單級高功因之推挽式轉換器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM304064U (en) * 2006-07-07 2007-01-01 Hipro Electronics Taiwan Co Lt Parallel bridgeless single-stage power factor correction circuit
TW200741404A (en) * 2006-04-25 2007-11-01 Hipro Electronics Taiwan Co Ltd Bridgeless power factor correction circuit and control method thereof
TW200836050A (en) * 2007-02-16 2008-09-01 Lead Year Entpr Co Ltd Soft switching circuit of power supply
US20090256543A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-15 Ta-Yung Yang High efficiency bridgeless pfc power converter
US7605570B2 (en) * 2006-05-30 2009-10-20 Delta Electronics, Inc. Bridgeless PFC converter with low common-mode noise and high power density

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200741404A (en) * 2006-04-25 2007-11-01 Hipro Electronics Taiwan Co Ltd Bridgeless power factor correction circuit and control method thereof
US7605570B2 (en) * 2006-05-30 2009-10-20 Delta Electronics, Inc. Bridgeless PFC converter with low common-mode noise and high power density
TWM304064U (en) * 2006-07-07 2007-01-01 Hipro Electronics Taiwan Co Lt Parallel bridgeless single-stage power factor correction circuit
TW200836050A (en) * 2007-02-16 2008-09-01 Lead Year Entpr Co Ltd Soft switching circuit of power supply
US20090256543A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-15 Ta-Yung Yang High efficiency bridgeless pfc power converter
TW200944980A (en) * 2008-04-11 2009-11-01 System General Corp High efficioncy bridgeless PFC power converter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI497886B (zh) * 2013-05-10 2015-08-21 Univ Nat Taiwan 用於多相交錯直流電源轉換器的控制裝置及其控制方法
US9190909B2 (en) 2013-05-10 2015-11-17 National Taiwan University Control device for multiphase interleaved DC-DC converter and control method thereof
TWI507840B (zh) * 2014-03-20 2015-11-11 Univ Nat Taipei Technology 功率因數修正器及電力轉換裝置

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