[go: up one dir, main page]

CN100352149C - 功率因数校正电路装置 - Google Patents

功率因数校正电路装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100352149C
CN100352149C CNB028279549A CN02827954A CN100352149C CN 100352149 C CN100352149 C CN 100352149C CN B028279549 A CNB028279549 A CN B028279549A CN 02827954 A CN02827954 A CN 02827954A CN 100352149 C CN100352149 C CN 100352149C
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch element
electrode
control electrode
circuit arrangement
input
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028279549A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1618162A (zh
Inventor
A·施托姆
S·迈尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PATRA Patent Treuhand Munich
Original Assignee
PATRA Patent Treuhand Munich
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 PATRA Patent Treuhand Munich filed Critical PATRA Patent Treuhand Munich
Publication of CN1618162A publication Critical patent/CN1618162A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100352149C publication Critical patent/CN100352149C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/1563—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators without using an external clock
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明涉及到功率因数校正电路，它包括输入端，第一开关元件(Q1)和电感器(L1)，所说的输入端包括第一和第二连接端，输入电压(Ug)可以加在输入端的两端，第一开关元件(Q1)有控制电极，参考电极和工作电极，控制电极与电流源相连接，参考电极与参考电位相连接，电感器(L1)接在第一开关元件(Q1)的工作电极与输入端的第一连接端之间。电路装置还包括输出端，第一二极管(D1)，第二开关元件(Q2)，第一电容器(C1)以及第二非电抗性电阻(R2)，第一二极管(D1)接在第一开关元件(Q1)的工作电极与输出端的第一连接端之间，第二开关元件(Q2)有控制电极，参考电极和工作电极，参考电极与参考电位相连接，第一电容器(C1)接在第二开关元件(Q2)的控制电极与第一开关元件(Q1)的工作电极之间，而第二电阻(R2)则接在输出端的第一连接端与第二开关元件(Q2)的控制电极之间。

Description

功率因数校正电路装置
技术领域
本发明涉及到用于功率因数校正的电路装置。
功率因数校正用来减少电路装置输入电流的谐波成分。依电路装置的功耗而定，在该情况下适用一些具体的要求。例如在EN 61000-3-2标准的A14部分就概述了对功耗大于25W的镇流器的要求。
背景技术
在DE 199 23 238.5中说明了一种现有技术公知的功率因数校正电路。据现有技术已知的另外一些功率因数校正电路装置适用于驱动具有集成电路的增压转换器，使用离散部件或使用后接转换器谐振电路中的充电泵来驱动在固定频率下间歇工作的增压转换器进行功率因数校正，而不是使用前接转换器进行功率因数校正。
据现有技术已知的电路装置在使用谐小电路中充电泵进行功率因数校正时的缺点在于，这些电路装置，特别是在电子镇流器额定值较高的情况下在负载电路中引起了很高的无功电流。据现有技术已知的装置在间歇工作中使用固定频率驱动时的缺点是依据EN 55015中所说的不到噪声频谱。
发明内容
因此本发明的技术问题就是提供一种没有这些缺点并且能够经济有效地得以实现的功率因数校正电路装置。
本发明的这一技术问题是通过的功率因数校正电路装置来实现的。
所述功率因数校正电路装置具有：输入端，其上可接入输入电压，该输入端包括第一和第二连接端子；第一开关元件，其具有控制电极，参考电极和工作电极，控制电极与电流源相连，参考电极与参考电位相连接；电感，其接在第一开关元件的工作电极与输入端的第一连接端子之间；输出端，在该输出端可以提供出输出电压，该输出端包括第一和第二输出端子；该输入端的第二连接端子和所述第二输出端子都与所述参考电位相连接；第一二极管，其接在第一开关元件的工作电极与所述输出端的第一输出端子之间；第二开关元件，其具有控制电极，参考电极和工作电极，该参考电极与所述参考电位相连接，该工作电极与第一开关元件的控制电极相连接；第一电容器，其接在第二开关元件的控制电极与第一开关元件的工作电极之间；以及第一非电抗性电阻，其接在输出端的第一连接端子与第二开关元件的控制电极之间。
发明是基于通过使用连续工作的自振荡增压转换器的一种装置能够达到上述目的。利用跃迁工作模式(transition-mode)中中央开关元件的恒定导通时间来实现功率因数校正。使用最少的部件来实现跃迁模式工作中所要求的恒定导通时间以及电感内电流零交叉的识别。在第一开关元件工作电极与第二开关元件控制电极之间设置的第一电容器既产生出恒定导通时间又在电感内电流零交叉时使第一开关元件断开。与此同时，第一电容器在开关状态中进行正反馈，因而降低了因陡峭开关边沿而引起的开关损失。
根据本发明的解决方案还有一个优点是，由于连续工作和因输入电压而产生的频率调制的结果，对包括上行EMC滤波器等部件的需求量被减至最小。如果使用根据本发明的电路装置来操作电灯，特别是操作与冷启动电子镇流器EVG相配合的电灯时，根据本发明电路装置中发光状态期间电灯的高阻抗不会像使用据现有技术已知的泵电路情况那样引起中间电路电压的急剧增高。
第一开关元件控制电极与之相连接的电流源最好是，或者通过与输入端和/或输出端之第一连接端相连接的第二非电抗性电阻来实现，或者通过有一串联电阻的低压电源来实现。
限幅电路，例如使用第一齐纳二极管实现的限幅电路，最好与第二非电抗性电阻和/或第二开关元件并联连接使得能够使用该限幅电路来限制输出电压。这一措施考虑的情况是：在根据本发明的电路装置情况下，在卸载期间，例如在启动阶段期间或在运行中取下所接入的电灯时，输出电压的升高与负载成反比。包括第一齐纳二极管和第一非电抗性电阻的并联电路，在达到此第一齐纳二极管的齐纳电压时通过下调输入功率使得电路装置的输出电压不可能超过齐纳电压来防止上述情况的发生。作为这一方法的替代办法，使用与第二开关元件并联的限幅电路可以限制输出电压或在达到输出阈电压时可以完全避免出现振荡。
第一开关元件可以包括nmos晶体管，和/或第二开关元件可以包括npn晶体管。或者是，第一开关元件可以包括pmos晶体管，和/或第二开关元件可以包括pnp晶体管。
电路装置最好设计成在电流零交叉通过电感时，第一开关元件打开。这一措施规定了开始振荡的简单条件。这样，加上输入电压时，通过电感和第一二极管流入负载电路的充电电流，其零交叉就使电路开始振荡。
第三非电抗性电阻最好接在第二开关元件的控制电极与输入端的第一连接端之间。这一附加通路增加了输入电压零交叉区中导通时间的长度，这对输入电流的谐波成分具有有利的影响。包括第二二极管和第二齐纳二极管的串联电路最好也能够接在第二开关元件的控制电极与参考电极之间，使得第二齐纳二极管限制第二开关元件控制电极与参考电极之间反方向上的电压。第二二极管阻止电流在齐纳二极管正向方向上的流动。齐纳二极管的反向电压严格地确定了第一开关元件导通时间的持续时间，因而在给定负载下也确定了输出电压水平。如果省去这两个二极管，反向电压则由第二开关元件控制电极与参考电极间之结点的负击穿电压来确定。
此外，第一开关元件的控制电极和第二开关元件的工作电极最好通过第三齐纳二极管与参考电位相连，第三齐纳二极管应设置成使得能够使用它来保护第一开关元件的控制电极免受过电压。
其他的优选实施方案在权利要求中予以说明。
附图说明
本发明的典型实施方案以下将参照附图予以更详细的说明，附图中：
图1示出根据本发明电路装置第一实施方案的电路图；
图2示出根据本发明电路装置第二实施方案的电路图；
图3示出图1和2中各不同信号时间特性曲线的概要图解说明；
图4示出一已实现的典型实施方案三个信号的测量时间特性曲线；
图5示出与图4相关的输入电流ie的时间特性曲线；及
图6示出根据本发明电路装置第三实施方案的电路图。
不同典型实施方案中的相同元件和具有同样功能的元件在下文中都用同样的参考数字给出。
本发明的优选实施方案
首先参看图1中说明的根据本发明的电路装置。在对根据本发明电路装置的可能应用不加限制的情况下，以下将使用驱动电灯用电子镇流器的装置实例对其予以说明。图3中可以看到相关的基本信号特性曲线。使用电压源，特别是系统电压源使根据本发明的电路装置12得到电压ue。首先，它向包括四个二极管D11，D12，D13，D14的整流器网络10供给电流ie。在整流器网络10的输出端得到的电压ug由电容器ce进行稳压并供给至根据本发明的电路装置12用于功率因数校正。
电容器C1在时间t0将被充电至晶体管Q2负的基极/发射极击穿电压。这样，晶体管Q2就处在截止状态，而晶体管Q1则通过上拉电阻R1处在导通状态，即晶体管Q1漏极端子上的电压u1为零。通过电感L1的电流i1同样地在时间t0时也等于零。负载电阻RL上的输出电压uz，例如借助足够大容量的电容CB，将保持恒定。
在时间T1＝t1-t0期间，电容器C1通过电阻R2再重新充电，T1由下式给出：
duC1/T1＝1/C1*(uz/R2).                 (1)
在时间段T1期间，电感L1中的电流i1呈线性上升。电流斜率的梯度由下式经出：
i1，max/T1＝1/L1*ug，                  (2)
式中ug为根据本发明电路装置的输入电压。
在时间t1，晶体管Q2的电压ubasig达到正向电压使晶体管Q2导通。因而晶体管Q1的电压uGate变成为零，而晶体管T1，例如此处的MOSFET，则截止。在时间t1，通过电感L1的电流i1先换向进入电容器C1并将电容器C1重新充电至输出电压uz。然后，电流I在整流二极管D1上整流并供给至输出电路。直至时间t2，电感L1中的电流i1都呈线性降低。负电流斜率的梯度可依据下式计算：
i1，max/T2＝1/L1*(ug-uz)，              (3)
式中，不管晶体管T1的导通时间如何，下述方程都适用：T2＝t2-t1。见图3b)，在时间t2，达到二极管D1中的电流零交叉，故二极管D1截止。电容器C1通过电感L1放电，这样使晶体管Q2的基极降低。因而晶体管Q2截止，晶体管Q1栅极上的电压ugate通过上拉电阻R1向上提升。因而Q1导通，并将其漏极上的电压u1拉至零。电容器C1通过晶体管Q1的漏极/源极结点放电，直至达到晶体管Q2负的基极/发射极击穿电压为止。这一正反馈能使晶体管Q1快速地截止，因而使开关损失减少至最小。这样又达到了在时间t0时的状态，这种循环再从头开始。
根据本发明的电路装置规定时间T1＝t1-t0为与输入电压ug无关因而也与电压ue无关的一个常数。从方程(2)可以直接看出，在这种情况下，i1，max与输入电压ug成正比。此外，电流i1的rms值等于输入电流ig的有效分量。在连续工作时，电感L1中电流i1的峰值与按下述方程的输入电流ig成正比：
i1，max＝√3*ig                         (4)
晶体管Q1在时间t2在电流i1零交叉再次导通的电路原理规定了连续工作。功率因数校正的条件如下：
uc～ic                                  (5)
因而，根据式(3)和(4)，其中ug＝|ue|和ig＝|ie|，根据本发明的电路装置满足这一条件。
为了开始振荡：一经加上电压ug，电容器C1就通过电感L1和二极管D1充电。在建立输出电压uz的同时，通过电阻R2驱动晶体管Q2的基极，结果使晶体管Q2导通。因而，晶体管Q1栅极的电压uGate等于零，并在这一状态使晶体管Q1截止。
一旦输入电压达到其第一电压峰值，电容器C1已重新充电，通过电感L1的电流i1则通过零。如上面已经阐述的那样，这就引起了电容器C1的重新充电并开始循环，如图3所示。因此，一旦加上输入电压，根据本发明的电路装置就开始自动地振荡。
参看根据本发明电路装置图2中所说明的实施方案，对根据本发明电路原理的进一步改进说明如下：时间T2随输出电压uz的增加而呈反比地减少。因而，输入功率随着输出电压uz的降低而被拉回，这对电路装置是有利的。但是，为了在电阻性负载的情况下充分地调节输出电压uz，需要将输入功率按输出电压uz的平方成比例地拉回。这就意味着输出电压uz在卸载期间，例如在电灯启动阶段或在运行中取下电灯时仍然是随负载成反比地增加。为了防止这种情况，可以引入齐纳二极管D4。齐纳二极管D4与非电抗性电阻R2相并联并通过时间T1限制输出电压uz，因而在达到齐纳二极管D4上的齐纳电压时向下控制了输入功率，使得输出电压uz不可能超过齐纳二极管D4的齐纳电压。
非电抗性电阻R3接在第二晶体管Q2的控制电极与输入端的第一连接端之间。可以使用这个电阻进一步减少输入电流的谐波成分，因而在导通时间太短时，转换器在输入电压的零交叉区不能在相反方向上传输任何功率。
使用根据本发明电路装置的连续工作把电流i1的电流幅度限制在i1，max*ig。这样做降低了对部件，特别是对电感L1饱和的要求。
根据本发明电路装置中的开关频率f为f＝1/(T1+T2)。因为根据方程(3)，T2由输入电压ug所决定，故对用系统电压ue工作期间所发出和传导的噪声频谱要进行平滑。在输入电压ug高时达到的频率最低。因为在高输入电压下需要将电感L1中的最高电流i1断开，故可这样定出电路的大小，使得在低于评估曲线的阶跃变化时，此频率为50kHz。根据方程(1)，电容器C1与非电抗性电阻R2共同决定了时间常数T1。不过，电容器C1在根据本发明的电路装置中还有更有利的作用：
-电容器C1能够通过开关状态中的正反馈在时间t2迅速地降低晶体管Q2的基极。
-相反，在时间t1，电容器C1同样地通过正反馈作用而有助于晶体管Q2的导通，因而也有助于晶体管Q1的“锐”截止。视大小而定，可能需要在电容器C1通过与晶体管Q2基极/发射极通路相并联的两个二极管D2a，D2b，见图2，重新充电时保护晶体管Q2基极不受过流损害。齐纳二极管D2b限制晶体管Q2负的基极/发射极电压。因而时间T1与部件漏泄和晶体管Q2击穿电压的温度特性无关。
-电容器C1在电感L1上的电压极性反向时限制其边沿陡度。
晶体管Q2最好将晶体管Q1的栅极“牢固地”箝住在零伏。为了使晶体管Q1的门电容快速重新充电和使晶体管Q1迅速截止，这么做是必要的。此外，晶体管Q1内的开关损失也可以保持得很低。相反地，晶体管Q1通过上拉电阻R1导通。这种情况可能是“轻轻地”发生，因为这时在电感L1中的电流i1必须首先从零开始建立。
为了保护这一电路中的栅极不过压，可以将齐纳二极管D3接在晶体管Q1的栅极与参考电位之间，见图2。
在本发明的一个有利的扩展中，上拉电阻R1接在一个内部低压电源上。这样就可以省去齐纳二极管D3。此外，这一措施还可以免除对电阻R1的高电压要求。
图4表示出使用根据本发明电路装置的实验装置时电流i1的输出电压uz的时间特性曲线以及晶体管Q2基极上电压ubase的时间特性曲线。电压uz和ubase特性曲线中的电压峰，只要它们不是由使用选择插入的二极管D2a和D2b而得到的，就是由电容器C1的重新充电电流而产生的并且导致了晶体管Q2中的损失。
图5表示出在使用正弦电网电压ue驱动时，输入电流ie的时间特性曲线。在系统电压ue的零交叉区，电感L1上的电压不再能够达到输出电压uz。因而在非常短的时段内在这一区域也不可能有功率传输。这些电流畸变产生出根据需要可以容许的谐波成分。晶体管Q2基极与整流输入电压之间额外引入的第三电阻R3可以用来主要补偿这种效应。
图6表示出本发明的另一典型实施方案。与图2相比，第二电容器C2是接在第二开关元件Q2的控制电极与参考电极之间。另外，第二开关元件Q2的参考电极通过第四电阻R4接到参考电位上。第二电容器C2清除了由于第一电容器C1的多重作用而产生的一个缺点。首先，第一电容器C1的数值决定了第一开关元件Q1的导通时间T1，其次，第一电容器C1代表了维持整个电路装置振荡的正反馈。实际上，第一电容器C1上出现的电压变化为几百伏。除了第一电容器C1所需的数值以外，还产生出必然伴有高部件负载的不希望的高充电和放电电流。根据本发明，第二电容器消除了第一电容器C1的多重作用。第二电容器C2的数值要选得使它基本上决定第一开关元件Q1的导通时间T1。这样就可以把第一电容器C1的数值选得很小，使其正反馈作用得以维持。因而上述的充放电电流就可以减小。第四电阻R4的数值代表了既影响第一电容器C1的正反馈作用又影响第一开关元件Q1导通时间T1的另一可能途径。因而细调是可能的。不过，第四电阻R4的数值也可以为零。
总起来说，根据本发明的电路装置特别归纳为如下优点：
-晶体管Q1截止时，通过电容器C1正反馈所引起的晶体管耗尽在原理上使高电流的低开关损失成为可能；
-电容器C1或电容器C1与C2决定着确定时间T1的长短，同时在电感L1中电流i1零交叉时使晶体管Q1截止；
-电容器C1或电容器C1与C2能够使电流i1在时间t1时“轻轻”换向；
-因负载变化而引起的输出电压uz的变化，由时间T1对输出电压uz的依赖关系进行局部地，即呈线性地而不是呈平方地调节。

Claims (11)

1.功率因数校正电路装置，具有
输入端，其上可接入输入电压(ug)，该输入端包括第一和第二连接端子；
第一开关元件(Q1)，其具有控制电极，参考电极和工作电极，控制电极与电流源相连，参考电极与参考电位相连接；
电感(L1)，其接在第一开关元件(Q1)的工作电极与输入端的第一连接端子之间；
输出端，在该输出端可以提供出输出电压(uz)，该输出端包括第一和第二输出端子；
该输入端的第二连接端子和所述第二输出端子都与所述参考电位相连接；
第一二极管(D1)，其接在第一开关元件(Q1)的工作电极与所述输出端的第一输出端子之间；
第二开关元件(Q2)，其具有控制电极，参考电极和工作电极，该参考电极与所述参考电位相连接，该工作电极与第一开关元件(Q1)的控制电极相连接；
第一电容器(C1)，其接在第二开关元件(Q2)的控制电极与第一开关元件(Q1)的工作电极之间；以及
第一非电抗性电阻(R2)，其接在输出端的第一输出端子与第二开关元件(Q2)的控制电极之间。
2.按权利要求1中所要求的电路装置，其特征在于，电流源通过与所述输入端的第一连接端子相连接的第二非电抗性电阻(R1)来实现，第一开关元件(Q1)的控制电极与电流源相连接。
3.按权利要求1中所要求的电路装置，其特征在于，电流源由具有高阻抗的独立低压源来实现，第一开关元件(Q1)的控制电极与电流源相连接。
4.按前述权利要求其中之一所要求的电路装置，其特征在于，第一齐纳二极管(D4)与第一非电抗性电阻(R2)相并联使得能够利用该第一齐纳二极管(D4)来限制输出电压(uz)。
5.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，第一开关元件(Q1)包括nmos晶体管，和/或第二开关元件(Q2)包括npn晶体管。
6.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，第一开关元件(Q1)包括pmos晶体管，和/或第二开关元件(Q2)包括pnp晶体管。
7.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，将电路装置设计成在通过电感(L1)的电流(i1)的零交叉期间使第一开关元件(Q1)断开。
8.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，第三非电抗性电阻(R3)接在第二开关元件(Q2)的控制电极与输入端的第一连接端子之间。
9.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，包括第二二极管(D2a)和第二齐纳二极管(D2b)的串联电路接在第二开关元件(Q2)的控制电极与参考电极之间，使得第二齐纳二极管(D2b)限制第二开关元件(Q2)的控制电极与参考电极之间的在截止方向上的电压，第二二极管(D2a)则通过第二齐纳二极管(D2b)防止第二开关元件(Q2)的控制电极对其参考电极短路。
10.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，第一开关元件(Q1)的控制电极和第二开关元件(Q2)的工作电极都通过第三齐纳二极管(D3)接至参考电位，将第三齐纳二极管(D3)设置成能够使用它来保护第一开关元件(Q1)的控制电极免受过电压。
11.按权利要求1至3其中之一所要求的电路装置，其特征在于，第二电容器(C2)接在第二开关元件(Q2)的控制电极与第二开关元件(Q2)的参考电极之间，而第二电容器(C2)的数值的大小使得能够由它来影响第一开关元件(Q1)的导通时间(T1)。
CNB028279549A 2002-02-08 2002-07-29 功率因数校正电路装置 Expired - Fee Related CN100352149C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10205516.5 2002-02-08
DE10205516A DE10205516A1 (de) 2002-02-08 2002-02-08 Schaltungsanordnung zur Leistungsfaktor-Korrektur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1618162A CN1618162A (zh) 2005-05-18
CN100352149C true CN100352149C (zh) 2007-11-28

Family

ID=27618527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028279549A Expired - Fee Related CN100352149C (zh) 2002-02-08 2002-07-29 功率因数校正电路装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6969975B2 (zh)
EP (1) EP1472776B1 (zh)
JP (1) JP4083686B2 (zh)
KR (1) KR100937145B1 (zh)
CN (1) CN100352149C (zh)
AT (1) ATE305182T1 (zh)
AU (1) AU2002336033B2 (zh)
BR (1) BR0208731A (zh)
CA (1) CA2475420A1 (zh)
DE (2) DE10205516A1 (zh)
WO (1) WO2003067743A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7154254B2 (en) * 2004-06-18 2006-12-26 Agilent Technologies, Inc. Apparatus and method for improving electromagnetic compatibility
DE102004033377A1 (de) * 2004-07-09 2006-02-16 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung mit einer schalterentlasteten Vollbrücke zum Betrieb von Lampen
US7746040B2 (en) * 2008-04-11 2010-06-29 Flextronics Ap, Llc AC to DC converter with power factor correction
CN102158068B (zh) * 2011-02-23 2013-04-10 北京运通恒昌驱动技术有限公司 一种用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683529A (en) * 1986-11-12 1987-07-28 Zytec Corporation Switching power supply with automatic power factor correction
DE19923238A1 (de) * 1999-05-20 2001-01-11 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Schaltung zur Korrektur des Leistungsfaktors
DE19942794A1 (de) * 1999-09-08 2001-03-15 Philips Corp Intellectual Pty Konverter mit Hochsetzstelleranordnung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568041A (en) * 1995-02-09 1996-10-22 Magnetek, Inc. Low-cost power factor correction circuit and method for electronic ballasts
KR20010047576A (ko) * 1999-11-22 2001-06-15 구자홍 역률 보상회로

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683529A (en) * 1986-11-12 1987-07-28 Zytec Corporation Switching power supply with automatic power factor correction
DE19923238A1 (de) * 1999-05-20 2001-01-11 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Schaltung zur Korrektur des Leistungsfaktors
DE19942794A1 (de) * 1999-09-08 2001-03-15 Philips Corp Intellectual Pty Konverter mit Hochsetzstelleranordnung

Also Published As

Publication number Publication date
DE50204350D1 (de) 2006-02-02
AU2002336033B2 (en) 2007-06-14
JP4083686B2 (ja) 2008-04-30
ATE305182T1 (de) 2005-10-15
DE10205516A1 (de) 2003-08-21
KR100937145B1 (ko) 2010-01-15
US6969975B2 (en) 2005-11-29
US20050104563A1 (en) 2005-05-19
CA2475420A1 (en) 2003-08-14
AU2002336033A1 (en) 2003-09-02
BR0208731A (pt) 2004-07-20
CN1618162A (zh) 2005-05-18
EP1472776A1 (de) 2004-11-03
KR20040088054A (ko) 2004-10-15
JP2005517377A (ja) 2005-06-09
WO2003067743A1 (de) 2003-08-14
EP1472776B1 (de) 2005-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101860209B (zh) 临界导电谐振转换升压功率电路
CN1139175C (zh) 直流-直流变换器
CN1200504C (zh) 开关电源装置
CN1042993C (zh) 负载驱动装置
CN1510824A (zh) 直流－交流变换装置及其控制器ic
CN1261221A (zh) 开关电源装置
CN1040599C (zh) 电源装置
CN101048932A (zh) 控制器ic、直流－交流变换装置以及直流－交流变换装置的并行运行系统
CN1059295C (zh) 电源装置
CN101960924B (zh) 可调光瞬时启动镇流器
US6847174B2 (en) Drive for a half-bridge inverter
CN100386002C (zh) 具有输出电压箝位电路的气体放电灯镇流器
US20050162140A1 (en) Apparatus including switching circuit
CN1338813A (zh) 包含保护电路的发光放电管的高压电源和故障保护电路
CN101030730A (zh) 开关电源电路和逆变装置
CN1158211A (zh) 电路装置
CN101496270A (zh) 具有针对线感应瞬态的瞬态电压抑制设备的开关模式电源以及用于抑制驱动器级中的多余振荡的机制
CN100352149C (zh) 功率因数校正电路装置
CN1274077C (zh) 用于回扫变换器的同步整流电路
AU2006232207B2 (en) Solid state switching circuit
EP2525492B1 (en) Electronic switching device
CN220711334U (zh) Dc-dc升压电路和驱动电路板
CN1179476C (zh) 用于控制一个开关电源中的一个开关的开关电源和方法
CN1047776A (zh) 具有脉冲方式等待状态的开关电源
US6545889B2 (en) Transformerless AC/DC converting control circuit

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071128

Termination date: 20150729

EXPY Termination of patent right or utility model