專利名稱：功率因素調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種調(diào)整裝置，特別是有關(guān)于一種功率因素調(diào)整裝置。
技術(shù)背景圖1為已知功率因素調(diào)整裝置之示意圖。橋式整流器21是將交流電源Vs 轉(zhuǎn)換成直流電壓。為設(shè)計(jì)功率因素調(diào)整(Power Factor Corrected;以下簡(jiǎn)稱PFC) 裝置能在100VAC 240VAC間正常動(dòng)作，一般是設(shè)定PFC輸出電壓在380Vdc以上。 然而以AC輸入電壓為100V之情況下，PFC電感22所需承受的電壓至少需為 238. 6VDC(3,-100xV^)。當(dāng)如此大的電壓降跨接在PFC電感22上時(shí)，勢(shì)將造成PFC電感22體積無 法減小，組件成本增加以及效率無法提升的窘境。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種既能夠提升功率因素調(diào)整 裝置效率，又能夠避免組件成本增加的功率因素調(diào)整裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述功率因素調(diào)整(PFC)裝置包括橋式整流器、 PFC控制裝置、第一線圈、第二線圈以及金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET)。 橋式整流器用以將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電壓。PFC控制裝置提供參考電壓。第一 線圈接收預(yù)設(shè)電壓。第二線圈之一端接收直流電壓，其另一端根據(jù)直流電壓、 預(yù)設(shè)電壓、以及第一及第二線圈的繞線比產(chǎn)生感應(yīng)電壓，通過金屬氧化半導(dǎo)體 場(chǎng)效晶體管(MOSFET)作為開關(guān)裝置，控制電流輸出之頻率(On/Off)。較已知技朮，本發(fā)明所述功率因素調(diào)整裝置既能提高效率，又能使得線圈 增大，并且還能夠減少組件成本，極具有使用價(jià)值。


圖1為已知功率因素調(diào)整裝置。圖2為本發(fā)明之功率因素調(diào)整(PFC)裝置之示意圖。
具體實(shí)施方式
國2為本發(fā)明之功率因素調(diào)整(PFC)裝置之示意圖。本發(fā)明之PFC裝置可自 動(dòng)控制提升(boost)電壓。功率因素調(diào)整裝置30將電源Vs轉(zhuǎn)換成電壓Vr，再透 過直流電源轉(zhuǎn)換器(DC to DC converter)31將直流電壓VB轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓 V。。在本實(shí)施例中，直流電源轉(zhuǎn)換器31為切換式(switching)直流電源轉(zhuǎn)換器。 由于切換式直流電源轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作原理為此領(lǐng)域人士所深知，故不再贅述。功率因素調(diào)整裝置30包括，橋式整流器301、第一線圈302、第二線圈303、 電磁干擾單元(electromagnetic interference; EMI) 304、 PFC控制裝置308以 及金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET) 310，其中，橋式整流器301用以將交 流電源Vs轉(zhuǎn)換成直流電壓Vb輸出，電磁干擾單元304顧名思義用于防止電磁 干擾，而金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET) 310是作為開關(guān)裝置，控制電流 輸出之頻率(On/Of f)。第一線圈302接收PFC控制裝置308所提供的參考電壓Vp。在本實(shí)施例中， PFC控制裝置308為德州儀器公司所生產(chǎn)的UCC2817、 UCC2818、 UCC3817或 UCC3818。第二線圈303耦接于橋式整流器301與MOSFET 310之間。由于第一線圈302 及第二線圈303可構(gòu)成一個(gè)顴似變壓器的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)，因此，感應(yīng)電壓Va可印 一i....................................(1)其中，Ns為第一線圈302的繞線數(shù)，Np為第二線圈303的繞線數(shù)，Vp為參 考電壓，Vb為直流電壓，Va為感應(yīng)電壓。 t/嗜,J^芬后可得^ …(2) ，由(2)式可知，當(dāng)?shù)谝痪€圈302與第二線圈303的繞線比()為一固定值時(shí)， 則第二線圈303兩端的壓差會(huì)等于一固定值。因此，便可縮小第一線圈302及 第二線圈303的體積。 ，舉例而言，假設(shè)，第一線圏302與第二線圈303的繞線比=4，并且參考 電壓Vp為7. 5V。若交流電源Vs為90Vac時(shí)，經(jīng)過橋式整流器31轉(zhuǎn)換后，直流 電壓Vb約為127Vdc，透過(2)式便可求得感應(yīng)電壓Va約為157Vdc。若交流電 源Vs為264Vac時(shí)，經(jīng)過橋式整流器31轉(zhuǎn)換后，直流電壓Vb約為373Vdc，透 過(2)式便可求得感應(yīng)電壓Vr約為403Vdc 。 ，由上述可知，第一線圈302與第二線圈303的繞線比(i)為一固定值時(shí)， 第二線圈303兩端的壓差會(huì)等于一固定值。當(dāng)?shù)诙€圈303兩端的壓差愈大時(shí)， 則第一線圈302與第二線圈303的繞線數(shù)也就愈多，使得第一線圈302與第二 線圈303的體積愈大，反之亦然。因此，只要控制第二線圈303兩端的壓差， 便可控制第一線圈302與第二線圈303的體積。由于已知的功率因素調(diào)整裝置20的節(jié)點(diǎn)210的電壓是保持在一固定值，故
電感22兩端間的壓差系隨著節(jié)點(diǎn)200的電壓而變化。當(dāng)節(jié)點(diǎn)200的電壓為 127Vdc，而節(jié)點(diǎn)210的電壓固定在385Vdc時(shí)，則節(jié)點(diǎn)200及210間的壓差可達(dá) 253Vdc。為了使電感22承受253Vdc的壓差，故電感22需相當(dāng)多的繞線數(shù)，使 得電感22的體積變大。然而，^本發(fā)明之功率因素調(diào)整裝置30中，第一線圈302與第二線圈303 的繞線比(；)為一固定值時(shí)，第二線圈303兩端的壓差亦會(huì)保持在一固定值。 因此，通過控制第二線圈303兩端間的壓差便可控制第一線圈302與第二線圈 303的繞線數(shù)，進(jìn)而控制第一線圈302與第二線圈303的體積。
權(quán)利要求
1.一種功率因素調(diào)整(PFC)裝置，其特征在于該裝置包括一將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電壓橋式的整流器；一提供一參考電壓的PFC控制裝置；一接收該參考電壓的第一線圈；一第二線圈，其一端接收該直流電壓，其另一端根據(jù)該直流電壓、該參考電壓、以及該第一及第二線圈的繞線比產(chǎn)生一感應(yīng)電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因素調(diào)整裝置，其特征在于更包括一電磁 干擾單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因素調(diào)整裝置，其特征在于該感應(yīng)電壓Va 與該直流電壓Vb、該f"f鬼^Vi^^該第一線圈的繞線數(shù)Ns及第二線圈的繞線 數(shù)Np之間的關(guān)系式為+ Px:。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的功率因素調(diào)整裝置，其特征在于該感應(yīng)電壓與 該直流電壓之壓差為一固定值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的功率因素調(diào)整裝置，其特征在于功率因素調(diào)整 裝置更包括一金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，該金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管耦接 于第二線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率因素調(diào)整裝置，其包括橋式整流器、控制裝置、第一線圈、第二線圈以及場(chǎng)效晶體管。橋式整流器用以將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電壓?？刂蒲b置提供參考電壓。第一線圈接收參考電壓電壓。第二線圈之一端接收直流電壓，其另一端根據(jù)直流電壓、參考電壓、以及第一及第二線圈的繞線比產(chǎn)生感應(yīng)電壓。由于感應(yīng)電壓會(huì)隨著直流電壓而變化，故可固定第二線圈兩端的壓差，進(jìn)而減小第一及第二線圈的體積，以增加功率因素調(diào)整裝置之效率。
文檔編號(hào)H02M1/14GK101132133SQ20061003728
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者熊大嵩 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司;神基科技股份有限公司