具有改進的輸入電流感測的開關電源及其功率因數校正控制器的制作方法

本發明涉及開關電源領域。

背景技術：

1、離線電源從交流(ac)源接收電力并提供可用于為負載供電的電壓調節的直流(dc)輸出。示例性離線電源包括功率因數校正(pfc)級和dc-dc轉換器級。pfc級接收ac輸入信號，執行整流并保持從ac源汲取的電流與ac電壓基本同相，以使得電源對于ac源基本上表現為阻性負載。dc-dc轉換器級接收pfc級的整流輸出并生成可用于為負載供電的電壓調節的直流輸出。相比dc-dc級的輸出，pfc級的整流輸出通常具有更高的電壓并且更寬松地調節。

2、傳統的pfc轉換器監測ac源電壓和輸入電流，以將從ac源汲取的電流保持為與ac電壓基本同相。輸入電流通常使用位于ac源的電流返回路徑中的電流感測電阻來感測。該感測電阻生成表示輸入電流的電壓。然后該電壓用于控制開關操作，以使得輸入電流跟蹤輸入電壓，使得電源對于ac源基本上表現為阻性負載。

3、期望提供一種改進的功率因數校正轉換器。還期望為功率因數校正轉換器提供改進的輸入電流感測。

技術實現思路

1、本發明涉及一種開關電源及其改進。根據實施例，公開了功率因數校正轉換器和控制器。控制器被配置為生成開關控制信號，用于調制輸入電流以形成跨越能量存儲元件的輸出電壓。增益調制器被配置為將輸出電壓誤差信號與瞬時輸入電壓感測信號組合。電流源被配置為從增益調制器的輸出節點汲取電流信號，其中電流信號表示瞬時輸入電流感測信號。由此，輸出節點處的電壓表示瞬時輸入電壓感測信號、瞬時輸入電流感測信號以及輸出電壓誤差信號。比較器被配置為將輸出節點處的電壓與斜坡信號進行比較以形成控制開關控制信號的時序的開關調制信號。

2、本文描述了這些和其它實施例。

技術特征：

1.一種開關電源，包括功率因數校正轉換器，所述功率因數校正轉換器包括：

2.根據權利要求1所述的開關電源，其中，所述開關控制電路被配置為調節所述輸出電壓并保持所述輸入電壓和所述輸入電流同相。

3.根據權利要求1所述的開關電源，其中，所述輸入電流傳感器包括：

4.根據權利要求1所述的開關電源，其中，根據所述功率因數校正轉換器提供的功率來選擇所述電流感測電阻的值以提高效率。

5.根據權利要求1所述的開關電源，其中，進一步包括被耦接以接收所述功率因數校正轉換器的所述輸出電壓的dc-dc轉換器級。

6.一種用于功率因數校正轉換器的控制器，包括：

7.根據權利要求6所述的功率因數校正轉換器，其中，所述開關控制電路被配置為調節所述輸出電壓并保持所述輸入電壓和所述輸入電流同相。

8.根據權利要求6所述的功率因數校正轉換器，其中，所述輸入電流傳感器包括：

9.根據權利要求6所述的功率因數校正轉換器，其中，所述電流感測電阻的值根據所述功率因數校正轉換器提供的功率來選擇以提高效率。

10.一種用于功率因數校正轉換器的輸入電流傳感器，包括：

11.根據權利要求10所述的用于功率因數校正轉換器的輸入電流傳感器，其中，所述增益調制器的所述輸出節點處的電壓表示瞬時輸入電壓感測信號、所述瞬時輸入電流感測信號以及輸出電壓誤差信號，以及其中，所述瞬時輸入電壓感測信號表示功率因數校正轉換器的整流輸入電壓，并且所述輸出電壓誤差信號表示所述功率因數校正轉換器的期望輸出電壓與所述功率因數校正轉換器的監測輸出電壓之間的差。

技術總結
公開了一種具有改進的輸入電流感測的開關電源及其功率因數校正控制器。控制器被配置為生成開關控制信號，用于調制輸入電流以形成跨越能量存儲元件的輸出電壓。增益調制器被配置為將輸出電壓誤差信號與瞬時輸入電壓感測信號組合。電流源被配置為從增益調制器的輸出節點汲取電流信號，其中電流信號表示瞬時輸入電流感測信號。由此，輸出節點處的電壓表示瞬時輸入電壓感測信號、瞬時輸入電流感測信號以及輸出電壓誤差信號。比較器被配置為將輸出節點處的電壓與斜坡信號進行比較以形成控制開關控制信號的時序的開關調制信號。

技術研發人員：黃新年
受保護的技術使用者：虹冠電子工業股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21