| 主权项 |
1.一种提供直流(DC)输出电压之升压型电源供应器 电路,包含: 第一半导体交换器和第二半导体交换器耦接于个 别输入线与共通连结间,来自交流电源的交流(AC) 输入电压系跨输入线供给; 第一二极体和第二二极体串联耦接个别交换器; 第三二极体和第四二极体跨个别交换器耦接且与 交换器呈滑动关系, 电感系耦接于输入线中之至少一者; 控制器经由提供脉宽与相位调变控制信号予各个 交换器来控制交换器的传导时间; 藉此于交流电压的正半周期期间,控制器导通交换 器中之至少一者来允许能量储存于电感,且关断至 少一个交换器来允许储存于该电感的能量经由第 一二极体与第二二极体之一和第三二极体与第四 二极体之一而供应予所附接的负载;以及 于交流电压之负半周期期间,控制器导通交换器中 之至少一者来允许能量储存于电感,且关断至少一 个交换器来允许储存于该电感的能量经由第一二 极体与第二二极体之一和第三二极体与第四二极 体之一而供应予所附接的负载;以及 于交流电压的各个半周期期间,该控制器基于至少 一个输入来判定脉宽及相位调变控制信号之脉波 的开时间和关时间,而无需感测来自交流电源的输 入电流; 脉波的开时间和关时间经控制来调节该输出电压, 且提供该交流输出电压的功率因数校正,该开时间 系随于该交流电源之一波形之一零位交叉之后而 相位延迟。 2.如申请专利范围第1项之电路,其中该控制器包含 微处理器,且该微处理器经由存取储存导通时间和 关断时间表的记忆体,基于至少一个输入,决定于AC 电压的各个半周期期间,该脉宽调变控制信号的一 个脉波的导通时间和关断时间。 3.如申请专利范围第1项之电路,进一步包含检测电 路,提供输入予该控制器来决定该AC电压的各个半 周期起点;以及其中该导通时间表示于该各个半周 期起点后的第一时间周期,以及该关断时间表示于 该半周期的起点后的第二时间周期,该脉波具有由 该导通时间与关断时间间的时间差所决定的脉宽; 以及该导通时间和关断时间经选择来提供功率因 数校正。 4.如申请专利范围第3项之电路,其中该检测各个半 周期起点的检测电路包含零位交叉电压检测电路 。 5.如申请专利范围第4项之电路,其中输入该控制器 之该等输入中之一者包含该零位交叉电压检测电 路的输出。 6.如申请专利范围第1项之电路,其中该控制器的至 少一个输入包含与该电路之输出电压相关的电压, 藉此经由控制该脉宽来将该输出电压调节于预定 的调节范围内。 7.如申请专利范围第6项之电路,其中该至少一个输 入包含决定该AC输入电压之各个半周期起点的一 零位交叉信号,该控制器提供具有该判定的开时间 和关时间之该脉宽及相位调变信号来提供该AC输 入电压的功率因数校正。 8.如申请专利范围第2项之电路,其中该控制器包含 记忆体,其中储存与预先界定的功率因数范围相应 的该等导通时间和关断时间。 9.如申请专利范围第8项之电路,其中该预先界定的 功率因数范围包含小于1至1间之预定数目间之范 围。 10.如申请专利范围第8项之电路,其中该记忆体包 含询查表。 11.如申请专利范围第1项之电路,其中该第三和第 四滑动二极体包含该交换器个别之本体二极体。 12.如申请专利范围第1项之电路,其中该交换器包 含两极性电晶体IGBT或FET。 13.如申请专利范围第1项之电路,其中该交换器包 含FET,以及该第三和第四二极体包含FET之本体二极 体。 14.如申请专利范围第1项之电路,进一步包含输出 电容器,跨该输出电容器而发展出输出电压。 15.如申请专利范围第1项之电路,其中该电感包含 设置于各输入线的第一电感器和第二电感器。 16.如申请专利范围第6项之电路,其中该输出电压 之相关电压系跨电压除法器电路而发展出。 17.如申请专利范围第2项之电路,其中该记忆体中 储存于规定的输入和输出电压和电感値,对选定电 流値则导通时间和关断时间。 18.如申请专利范围第1项之电路,其中该第一交换 器和第二交换器系实质上同时藉由提供一单一脉 宽及相位调变控制信号至该等二交换器而导通与 关断。 19.如申请专利范围第1项之电路,其中该脉波开始 于一零位交叉之后,且该脉波之一脉宽系不晚于该 交流电源之一周期的四分之一的一正弦波峰而停 止。 图式简单说明: 第1图显示根据本发明具有SPS功率因数校正之无桥 升压转换器之简化示意图; 第2图显示根据本发明之具有PFC之无桥升压转换器 之电路图,其中结合数位控制连同显示正交流半周 期的波形图; 第3图显示提供予第2图之电路之交换器的控制脉 波之时序图; 第3A图显示输入电流I和交流半周期电压V之低功率 波形图实例; 第3B图显示高功率电流I和交流电压波形图之实例; 第4图显示用于第2图之电路之数位控制的控制系 统结构; 第5图显示第2图电路之韧体主回路流程图; 第6A及6B图显示第2图电路之韧体次常式流程图; 第7图显示功率因数呈提供予交换器之脉波之开时 间和关时间之函数; 第8图显示输入RMS电流呈提供予交换器之脉波之开 时间和关时间之函数; 第9图显示提供予交换器之脉波之开时间和关时间 之最佳化趋势相对于第2图之电路之输入电流; 第10-18图显示第2图之电路之输入波形和功率参数 如后: 第10图Vin=180VrmsPin=190W 第11图Vin=180VrmsPin=700W 第12图Vin=180VrmsPin=13800W 第13图Vin=200VrmsPin=170W 第14图Vin=200VrmsPin=690W 第15图Vin=200VrmsPin=1350W 第16图Vin=230VrmsPin=185W 第17图Vin=230VrmsPin=675W以及 第18图Vin=230VrmsPin=1350W;以及 第19图为SPS数位控制的摘要图表,显示功率因数相 对于于不同输入电压(180 Vrms、200 Vrms和230 Vrms)之 主动输入功率,具有输出电压280伏特直流和输入电 感40毫亨利。 |
