TWI433603B - 具精簡型連續電流模式充電幫浦功因修正電路的全橋電子安定器 - Google Patents

具精簡型連續電流模式充電幫浦功因修正電路的全橋電子安定器 Download PDF

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具精簡型連續電流模式充電幫浦功因修正電路的全橋 電子安定器
本發明涉及一種具精簡型連續電流模式充電幫浦功率因數修正(power factor correction，PFC)電路的全橋電子式安定器(electronic ballast)，尤指一種具精簡型連續電流模式之電壓源(或電流源)充電幫浦PFC電路的全橋電子式安定器。
隨著照明技術的進步，電子式安定器逐漸取代電磁式安定器(Electromagnetic ballast)被應用於照明市場。電子式安定器與電磁式安定器比較，具有體積小、輕薄、壽命長之優點，應用於照明市場極具競爭力，故電子式安定器具有極大之發展潛力。然而，為了使輸入電流符合IEC 61000-3-2 Class C規範，具有功率因數修正功能之電子式安定器普遍地被使用於照明設備。目前具功率因數修正功能之電子安定器以兩級式(如第一圖)為主流，該兩級式電子安定器包括一交流輸入電源(提供一交流輸入電壓Vin)、一濾波電路(包含電感LEMI 與電容CEMI )、一整流電路(包含二極體Dbr1-Dbr4)、一PFC級(包含電感Lpfc、二極體Dy以及開關Spfc)以及一全橋式逆變器(包含電感Ls、電容CB 與Cp、開關S1-S4以及燈具)，其缺點為：
(1)　需要較多的元件，電路成本較高。
(2)　功因修正電路以及功率級皆需要控制IC，電路較為複雜。
為了解決以上的缺點，因而發展出具不連續電流模式充電幫浦功因修正電路的半橋式電子安定器(如第二圖)。該具不連續電流模式充電幫浦功因修正電路的半橋式電子安定器，除包括上述第一圖中之該交流輸入電源、該濾波電路與該整流電路外，尚包括一PFC級(包含一電容Cin與二極體Dy)、一半橋式逆變器(包含電感Ls、電容CB 與Cp、開關S1-S2以及燈具)與一輸出電容Cdc。然而，該具不連續電流模式充電幫浦功因修正電路的半橋式電子安定器仍具有下列缺點：
(1)　電路操作於不連續導通模式，輸入電流具有較大的di/dt，電磁雜訊干擾較嚴重。
(2)　電路具有較大的峰值電流，須使用耐流較大的電路元件。
由於在許多中高功率照明應用中，半橋架構已不適用，因此，本發明將連續電流模式充電幫浦功率因數修正之技術(如第三圖與第四圖)與全橋電子安定器結合。如第三圖所示之連續電流模式之電壓源充電幫浦功率因數修正電路之等效電路具有一經整流之直流電壓源(提供一經整流之電壓|Vin|與一電流Iin)、二極體Dx與Dy、電感Lpfc、電容Cin、電壓源(用以提供一電壓Va)、負載以及輸出電容Cdc，且該輸出電容Cdc之一跨壓為一輸出電壓Vbus。如第四圖所示之連續電流模式之電流源充電幫浦功率因數修正電路之等效電路，其與第三圖之不同在於：少了一個二極體Dx、該經整流之直流電壓源提供一電流Ipfc、該電容Cin具有一跨壓Vcin且與該二極體Dy並聯電連接、該電壓源Va被一電流源(提供電流Is)所取代，以及該輸出電容Cdc被一輸出電壓源(用以提供一直流輸出電壓Vbus)所取代。如此一來，不但可精簡電路架構與驅動電路之元件，並可藉由充電幫浦功因修正電路降低功率因數修正電感與輸入濾波器體積，進而降低電路成本並縮小電路體積。且由於電路操作於連續電流模式，因此具有較小的輸入電流諧波失真、較高的輸入電流功率因數、較低的開關與二極體導通和切換損失，進而提高整體電路效率。
職是之故，發明人鑒於習知技術之缺失，乃思及改良發明之意念，終能發明出本案之「具精簡型連續電流模式充電幫浦功因修正電路的全橋電子安定器」。
本案之主要目的在於提供一種具精簡型連續電流模式充電幫浦PFC電路的全橋電子安定器，因其使用充電幫浦PFC技術，故擁有下述之優點：可減少電路所需元件數，進而降低電路成本，且具低輸入電流諧波失真與高功因，並可減小諸如PFC電感與EMI濾波器等元件的體積，以及降低開關切換與二極體之導通損失。
本案之又一主要目的在於提供一種電子安定器，包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第一二極體，具一陽極與一陰極，其中該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端，一第二電感，具一第一端，一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第一二極體之該陽極與該第二電感之該第一端，以及一第二二極體，具一陰極耦合於該第二電感之該第一端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
本案之下一主要目的在於提供一種電子安定器，包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第二電感，具一第一端，以及一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第二電感之該第一端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
本案之再一主要目的在於提供一種電子安定器，包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第一電容，具一第一端，一第二電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電容之該第一端，以及一第二電感，具一第一端，耦合於該第二電容之該第二端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
為了讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明所提供之連續電流模式充電幫浦PFC電路，包含了功因修正電感Lpfc、充電幫浦電容Cin、等效二極體Dy等，根據電路接法的不同，可分為電壓源以及電流源兩種型式，如前述第三圖與第四圖所示，其中電壓源型式主要是串聯一高頻電壓源當作參考訊號源，而電流源型式則是並聯一高頻電流源當作參考訊號源，兩者皆可以達到功因修正的效果。
第五圖為依據本發明構想之第一較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。在第五圖中除具有前述第一圖中之該交流輸入電源、該濾波電路、該整流電路、該全橋式逆變器，以及前述第二圖中所示之該輸出電容Cdc外，其與第一圖之不同處為，第一圖中之該PFC級被一精簡型的交流端連續電流模式充電幫浦PFC電路所取代，而該精簡型的交流端連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路包括一組充電幫浦PFC電路：電感Lpfc/整流二極體Dbr1/電容Cin/二極體Dr1與Dr2/電感Lx。在上述該組充電幫浦PFC電路中，以整流電路的整流二極體Dbr1 取代該組充電幫浦PFC電路中原應使用之二極體Dy (未顯示)，因為少用了一個二極體，使得電路較為精簡。在第五圖所示之電子安定器中，該第一電容Cin直接連接於該第一電感Lpfc的一端。
本發明之各較佳實施例，譬如第五圖所示之全橋式電子安定器，是利用先前所提及之充電幫浦PFC技術，結合於全橋式電子安定器中，以改善其功率因數並獲得良好諧波失真。
第六圖為一依據本發明構想之第二較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦功率因數修正的全橋式電子安定器之電路圖。第六圖與第五圖中所示之電子安定器的主要不同處為，第六圖所示之電子安定器更具有由一諧振電容Cr所構成之諧振槽：Cr/Lx。
第七圖為一依據本發明構想之第三較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦功率因數修正的全橋式電子安定器之電路圖。第七圖與第五圖中所示之電子安定器的主要不同處為，第七圖所示之電子安定器的該精簡型之交流端連續電流模式的電壓源充電幫浦PFC電路包括兩組充電幫浦PFC電路：1.電感Lpfc/整流二極體Dbr1/電容Cin1/二極體Dr1/電感Lx1以及2.電感Lpfc/整流二極體Dbr3/電容Cin2/箝位二極體Dr2/電感Lx2。在上述兩組充電幫浦PFC電路中，以整流電路的整流二極體Dbr1 跟Dbr3 取代兩組充電幫浦PFC電路中原應使用之二極體Dy1 以及Dy2 (均未顯示)，因為少用了兩個二極體，使得電路較為精簡。
第八圖為一依據本發明構想之第四較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。
如第八圖所示之電子安定器與第七圖所示之電子安定器的不同處在於，該二個箝位二極體Dr1-Dr2的連接方式與第七圖中所示者不同。
第九圖為一依據本發明構想之第五較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。第九圖與第七圖以及第八圖中所示之電子安定器的主要不同處為，第九圖中具有四個箝位二極體Dr1-Dr4。
第十圖為一依據本發明構想之第六較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。第十圖與第九圖中所示之電子安定器的主要不同處為，第十圖中具有四組充電幫浦PFC電路：1. Lpfc/Dbr1/Cin1/Dr1/Lx1，2. Lpfc/Dy1/Cin2/Dr2/Lx1，3. Lpfc/Dbr3/Cin3/Dr3/Lx2，以及4. Lpfc/Dy2/Cin4/Dr4/Lx2。在上述四組充電幫浦PFC電路中，以整流電路的整流二極體Dbr1 跟Dbr3 取代兩組充電幫浦PFC電路中原應使用之二極體Dy3 以及Dy4 (均未顯示)，因為少用了兩個二極體，使得電路較為精簡。
第十一圖為一依據本發明構想之第七較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。第十一圖與第十圖中所示之電子安定器的主要不同處為，四組充電幫浦PFC電路中之等效二極體Dy1-Dy4(均未顯示)都被整流二極體Dbr1-Dbr4所取代了。
第十二圖(a)為一依據本發明構想之第八較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。如第十二圖(a)中所示之電子安定器，包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓Vin，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感Lpfc，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第一二極體Dr1，具一陽極與一陰極，其中該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端，一第二電感Lx，具一第一端，一第一電容Cin，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感Lpfc之該第一端，且該第二端耦合於該第一二極體Dr1之該陽極與該第二電感Lx之該第一端，以及一第二二極體Dr2，具一陰極耦合於該第二電感Lx之該第一端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
在第十二圖(a)中，該電子安定器更包括一第二電容Cdc，其中該整流電路更具一第二輸出端，該全橋式逆變器具一第一與一第二輸入端、一中點、一第一與一第二輸出端以及一橋臂，該橋臂包括一第一開關S1耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端與該中點，且具一第一開關旁路二極體，以及一第二開關S2耦合於該中點與該全橋式逆變器之該第二輸入端，且具一第二開關旁路二極體，該連續電流模式充電幫浦PFC電路更包括一具一陽極與一陰極之第三二極體Dbr1，該第三二極體Dbr1之該陰極耦合於該第一二極體Dr1之該陰極，該第三二極體Dbr1之該陽極耦合於該第一電容Cin之該第一端，且該第三二極體Dbr1用以取代充電幫浦PFC電路的Dy(未顯示)，以簡化該電路，該第二電感Lx具一第二端，耦合於該全橋式逆變器之該中點，該第一二極體Dr1之該陰極耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端，該全橋式逆變器之該第二輸入端耦合於該整流電路之該第二輸出端，該整流電路包括該第三二極體Dbr1、該第一開關S1的旁路二極體、該第二開關S2的旁路二極體以及一第四二極體Dbr2，該第二二極體Dr2更包括一陽極，耦合於該全橋式逆變器之該第二輸入端，且該第二電容Cdc並聯電連接於該全橋式逆變器之該第一與該第二輸出端。如第十二圖(a)所示之電子安定器，其中該第二電容Cdc為一輸出電容，且該連續電流模式充電幫浦PFC電路是一連續電流模式電壓源充電幫浦PFC電路。
第十二圖(b)為一依據本發明構想之第八較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之輸入電壓Vin與輸入電流Iin的模擬波形圖。
參閱第十二圖(a)，該電子安定器包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第二電感，具一第一端，以及一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第二電感之該第一端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
第十三圖為一依據本發明構想之第九較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。第十三圖與第十二圖(a)中所示之電子安定器的主要不同處為，在第十三圖中，該連續電流模式充電幫浦PFC電路更包括具一第一端與一第二端之第三電容Cr，該第三電容Cr之該第一端耦合於該第二電感Lx之該第一端，該第三電容Cr之該第二端耦合於該第二二極體Dr2之該陽極，且該第三電容Cr為一諧振電容，其與第二電感Lx形成一諧振槽。
如第十二圖(a)與第十三圖中所分別顯示之該電子安定器，其特徵重點更可上位化為，包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感Lpfc，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第二電感Lx，具一第一端，以及一第一電容Cin，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感Lpfc之該第一端，且該第二端耦合於該第二電感Lx之該第一端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
在第十二圖(a)與第十三圖中所分別顯示之該電子安定器更包括各具一陽極與一陰極之一第一二極體Dr1與一第二二極體Dr2，其中該整流電路更具一第二輸出端，該第一二極體Dr1之該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端，該第一二極體Dr1之該陽極耦合於該第一電容Cin之該第一端，該第二二極體Dr2之該陰極耦合於該第二電感Lx之該第一端，且該第二二極體Dr2之該陽極耦合於該整流電路之該第二輸出端。
第十四圖為一依據本發明構想之第十較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。如第十四圖所示之電子安定器包括一組充電幫浦PFC電路，Lpfc/Dbr1/Cin/電容Cs/Lx。其中，一整流電路(包括整流二極體Dbr1-Dbr4)之二極體Dbr1，被用以取代該組充電幫浦PFC電路的等效二極體Dy(未顯示)，俾能精簡該電子安定器之電路。
第十五圖為一依據本發明構想之第十一較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。第十五圖與第十四圖中所示之電子安定器的主要不同處為，其電容Cin的連接方式與第十四圖中所示者不同。
第十六圖為一依據本發明構想之第十二較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖，其中具有兩組充電幫浦PFC電路Lpfc/Dbr1/Cin1/Lx1/Cs1及Lpfc/Dbr2/Cin2/Lx2/Cs2。包括整流二極體Dbr1-Dbr4之一整流電路的二極體Dbr1與Dbr3，被用以取代該兩組充電幫浦PFC電路的等效二極體Dy1/Dy2(均未顯示)，俾能精簡該電子安定器之電路。
第十七圖為一依據本發明構想之第十三較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。第十七圖與第十六圖中所示之電子安定器的主要不同處為，該兩電容Cin1/Cin2的連接方式不同。
第十八圖為一依據本發明構想之第十四較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦功率因數修正的全橋式電子安定器之電路圖。參閱第十八圖所示之電子安定器，其包含一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓，一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端，一連續電流模式充電幫浦PFC電路，包括一第一電感Lpfc，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端，一第一電容Cin，具一第一端，一第二電容Cs，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電容Cin之該第一端，以及一第二電感Lx，具一第一端，耦合於該第二電容Cs之該第二端，以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
參見第十八圖所示之電子安定器，其中該整流電路包括二極體Dbr1、該第一開關S1的旁路二極體、該第二開關S2的旁路二極體以及二極體Dbr2，該二極體Dbr1被用以取代充電幫浦PFC電路的Dy(未顯示)，以簡化該電路。該第一電容Cin更包括一第二端，耦合於該整流電路之該第一輸出端，且該連續電流模式充電幫浦PFC電路是一連續電流模式電流源充電幫浦PFC電路。
第十九圖為一依據本發明構想之第十五較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。而第十九圖與第十八圖中所示之電子安定器的主要不同處為，該第一電容Cin的連接方式不同，在第十九圖中，該第一電容Cin之該第二端是耦合於該整流電路之該第二輸出端。
如上述第五圖至第十九圖所示之各較佳實施例中，串聯電感Lx/Lx1/Lx2之用途，乃是降低開關導通瞬間，充電幫浦電容Cin/Cin1/Cin2上的跨壓劇烈變化所導致的湧浪電流(inrush current)。此外，該串聯電感Lx/Lx1/Lx2也具有儲存能量並轉換至負載端之功能。而在第十三圖中所額外增加的一組LC串聯諧振槽(Cr/Lx)，是用來提供一高頻電壓源，以供充電幫浦電容Cin參考。而Dr系列(包含Dr1-Dr2或者Dr-Dr4)之各個二極體均為箝位二極體，主要用於當開關截止時，電感上的電流為了維持續流，可藉由此等箝位二極體來提供一釋能之路徑，並可以減少與充電幫浦電容Cin/Cin1/Cin2相互共振的時間，因此，具有降低開關電壓應力之功能。
實施例
1.一種電子安定器，包含：一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓；一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端；一連續電流模式充電幫浦功率因數修正(PFC)電路，包括：一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端；一第一二極體，具一陽極與一陰極，其中該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端；一第二電感，具一第一端；一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第一二極體之該陽極與該第二電感之該第一端；以及一第二二極體，具一陰極耦合於該第二電感之該第一端；以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
2.如實施例1所述之安定器更包括一第二電容，其中該整流電路更具一第二輸出端，該全橋式逆變器具一第一與一第二輸入端、一中點、一第一與一第二輸出端以及一橋臂，該橋臂包括一第一開關耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端與該中點，且具一第一開關旁路二極體，以及一第二開關耦合於該中點與該全橋式逆變器之該第二輸入端，且具一第二開關旁路二極體，該連續電流模式充電幫浦PFC電路更包括具一陽極與一陰極之第三二極體，該第三二極體之該陰極耦合於該第一二極體之該陰極，該第三二極體之該陽極耦合於該第一電容之該第一端，該第二電感具一 第二端，耦合於該全橋式逆變器之該中點，該第一二極體之該陰極耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端，該全橋式逆變器之該第二輸入端耦合於該整流電路之該第二輸出端，該整流電路包括該第三二極體、該第一開關旁路二極體、該第二開關旁路二極體以及一第四二極體，該第二二極體更包括一陽極，耦合於該全橋式逆變器之該第二輸入端，且該第二電容並聯電連接於該全橋式逆變器之該第一與該第二輸出端。
3.如上述任一實施例所述之安定器，其中該第二電容為一輸出電容，且該連續電流模式充電幫浦PFC電路是一連續電流模式電壓源充電幫浦PFC電路。
4.如上述任一實施例所述之安定器，其中該連續電流模式充電幫浦PFC電路更包括具一第一端與一第二端之第三電容，該第三電容之該第一端耦合於該第二電感之該第一端，且該第三電容之該第二端耦合於該第二二極體之該陽極。
5一種電子安定器，包含：一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓；一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端；一連續電流模式充電幫浦功率因數修正(PFC)電路，包括：一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端 耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端；一第二電感，具一第一端；以及一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第二電感之該第一端；以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
6.如上述任一實施例所述之安定器更包括各具一陽極與一陰極之一第一二極體與一第二二極體，其中該整流電路更具一第二輸出端，該第一二極體之該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端，該第一二極體之該陽極耦合於該第一電容之該第二端，該第二二極體之該陰極耦合於該第二電感之該第一端，且該第二二極體之該陽極耦合於該整流電路之該第二輸出端。
7.如上述任一實施例所述之安定器，其中該全橋式逆變器具一第一與一第二輸入端以及一中點，該第二電感具一第二端，該第二電感之該第二端耦合於該中點，該第一二極體之該陰極耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端，且該全橋式逆變器之該第二輸入端耦合於該整流電路之該第二輸出端。
8.一種電子安定器，包含：一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓； 一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端；一連續電流模式充電幫浦功率因數修正(PFC)電路，包括：一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端；一第一電容，具一第一端；一第二電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電容之該第一端；以及一第二電感，具一第一端，耦合於該第二電容之該第二端；以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
9.如上述任一實施例所述之安定器，其中該第一電容更包括一第二端，耦合於該整流電路之該第一輸出端，且該連續電流模式充電幫浦PFC電路是一連續電流模式電流源充電幫浦PFC電路。
10.如上述任一實施例所述之安定器，其中該第一電容更包括一第二端，耦合於該整流電路之該第二輸出端。
綜上所述，本發明提供一種具精簡型連續電流模式充電幫浦PFC電路的全橋電子安定器，因其使用充電幫浦PFC技術，故擁有下述之優點：可減少電路所需元件數， 進而降低電路成本，且具低輸入電流諧波失真與高功因，並可減小諸如PFC電感與EMI濾波器等元件的體積，以及降低開關切換與二極體之導通損失，故其確實具有進步性與新穎性。
是以，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
第一圖：其係顯示一習知之兩級式電子安定器之電路圖；第二圖：其係顯示一習知之具不連續電流模式充電幫浦PFC電路的半橋式電子安定器之電路圖；第三圖：其係顯示一習知之連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的等效電路之電路圖；第四圖：其係顯示一習知之連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的等效電路之電路圖；第五圖至第十二(a)圖：其係分別顯示一依據本發明構想之第一至第八較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖；第十二(b)圖：其係顯示一依據本發明構想之第八較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之輸入電壓與輸入電流的模擬波形圖；第十三圖：其係顯示一依據本發明構想之第九較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電壓源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖；以及 第十四圖至第十九圖：其係分別顯示一依據本發明構想之第十至第十五較佳實施例的具精簡型連續電流模式之電流源充電幫浦PFC電路的全橋式電子安定器之電路圖。

Claims (10)

  1. 一種電子安定器，包含：一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓；一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端；一連續電流模式充電幫浦功率因數修正(PFC)電路，包括：一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端；一第一二極體，具一陽極與一陰極，其中該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端；一第二電感，具一第一端；一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第一二極體之該陽極與該第二電感之該第一端；以及一第二二極體，具一陰極耦合於該第二電感之該第一端；以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之安定器，更包括一第二電容，其中該整流電路更具一第二輸出端，該全橋式逆變器 具一第一與一第二輸入端、一中點、一第一與一第二輸出端以及一橋臂，該橋臂包括一第一開關耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端與該中點，且具一第一開關旁路二極體，以及一第二開關耦合於該中點與該全橋式逆變器之該第二輸入端，且具一第二開關旁路二極體，該連續電流模式充電幫浦PFC電路更包括具一陽極與一陰極之第三二極體，該第三二極體之該陰極耦合於該第一二極體之該陰極，該第三二極體之該陽極耦合於該第一電容之該第一端，該第二電感具一第二端，耦合於該全橋式逆變器之該中點，該第一二極體之該陰極耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端，該全橋式逆變器之該第二輸入端耦合於該整流電路之該第二輸出端，該整流電路包括該第三二極體、該第一開關旁路二極體、該第二開關旁路二極體以及一第四二極體，該第二二極體更包括一陽極，耦合於該全橋式逆變器之該第二輸入端，且該第二電容並聯電連接於該全橋式逆變器之該第一與該第二輸出端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之安定器，其中該第二電容為一輸出電容，且該連續電流模式充電幫浦PFC電路是一連續電流模式電壓源充電幫浦PFC電路。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之安定器，其中該連續電流模式充電幫浦PFC電路更包括具一第一端與一第二端之第三電容，該第三電容之該第一端耦合於該第二電感之該第一端，且該第三電容之該第二端耦合於該第二二極體之該陽極。
  5. 一種電子安定器，包含：一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓；一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端；一連續電流模式充電幫浦功率因數修正(PFC)電路，包括：一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端；一第二電感，具一第一端；以及一第一電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電感之該第一端，且該第二端耦合於該第二電感之該第一端；以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之安定器，更包括各具一陽極與一陰極之一第一二極體與一第二二極體，其中該整流電路更具一第二輸出端，該第一二極體之該陰極耦合於該整流電路之該第一輸出端，該第一二極體之該陽極耦合於該第一電容之該第二端，該第二二極體之該陰極耦合於該第二電感之該第一端，且該第二二極體之該陽極耦合於該整流電路之該第二輸出端。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之安定器，其中該全橋式逆 變器具一第一與一第二輸入端以及一中點，該第二電感具一第二端，該第二電感之該第二端耦合於該中點，該第一二極體之該陰極耦合於該全橋式逆變器之該第一輸入端，且該全橋式逆變器之該第二輸入端耦合於該整流電路之該第二輸出端。
  8. 一種電子安定器，包含：一濾波電路，具一第一與一第二輸出端，且接收一交流輸入電壓；一整流電路，具一第一與一第二輸入端與一第一輸出端，其中該第二輸入端耦合於該濾波電路之該第二輸出端；一連續電流模式充電幫浦功率因數修正(PFC)電路，包括：一第一電感，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該整流電路之該第一輸入端，且該第二端耦合於該濾波電路之該第一輸出端；一第一電容，具一第一端；一第二電容，具一第一端與一第二端，其中該第一端耦合於該第一電容之該第一端；以及一第二電感，具一第一端，耦合於該第二電容之該第二端；以及一全橋式逆變器，耦合於該連續電流模式充電幫浦PFC電路，且產生一交流輸出電壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之安定器，其中該第一電容更包括一第二端，耦合於該整流電路之該第一輸出端，且該連續電流模式充電幫浦PFC電路是一連續電流模式電流源充電幫浦PFC電路。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之安定器，其中該第一電容更包括一第二端，耦合於該整流電路之該第二輸出端。
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