IPkP(0)是正弦波形的，因此失真來源于項(xiàng)Tq N/T (Θ)(由于初級(jí)電流被斬波而引起），該項(xiàng)Τον/Τ(Θ)是不恒定的(Ton恒定，但是Τ(θ)不恒定）。 [0063]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果決定Ipkp(0)的電流感測信號(hào)VCS(0)使用還與Τ(θ)/Τ〇 Ν成比例的 項(xiàng)恰當(dāng)?shù)厥д?，則這將消除由于平均而引入的項(xiàng)Τ〇Ν/Τ(θ)，從而得到正弦波形的平均初級(jí)電 流，即，得到正弦波的輸入電流。因此，該控制目標(biāo)可以用下式表示：
[0065] 其中，Ton被表示為瞬時(shí)線路相位Θ的函數(shù)。實(shí)際上，對于與現(xiàn)有技術(shù)不同的方法， 該Tqn不一定是恒定的。
[0066] 圖7示出了hi-PF QR回掃轉(zhuǎn)換器100,從而示出了滿足該控制目標(biāo)的新穎方法的一 個(gè)實(shí)施例。轉(zhuǎn)換器100具有初級(jí)側(cè)橋式整流器102,該初級(jí)側(cè)橋式整流器在其輸入104處從交 流電力線接收交流電SV a。，并且產(chǎn)生經(jīng)整流的電壓νιη(θ)。橋式整流器102耦合到電容器 Cin，該電容器用于經(jīng)整流的電壓νιη(θ)的高頻平滑濾波器。變壓器106的初級(jí)繞組L p具有耦 合到電容器Cin的一端，并且包括輔助繞組Laux。初級(jí)繞組1^的另一端耦合到功率開關(guān)M的漏 極。功率開關(guān)M具有通過感測電阻器Rs耦合到接地端的源極端子。感測電阻器Rs使得能夠?qū)?流經(jīng)功率開關(guān)M以及初級(jí)繞組1^的電流讀取為跨電阻器本身的電壓降。控制器110控制功率 開關(guān)M。如圖1中的轉(zhuǎn)換器20,轉(zhuǎn)換器100包括：電阻分壓器Ra-Rb，該電阻分壓器與電容器Ci n 并聯(lián)；以及箝位電路27,該箝位電路用于將由于初級(jí)繞組1^的漏磁電感而產(chǎn)生的漏極電壓 上的尖峰箝位。
[0067] 在轉(zhuǎn)換器100的次級(jí)側(cè)上，變換器106的次級(jí)繞組Ls的一端連接到次級(jí)接地端，另 一端連接到二極管D的陽極。二極管D的陰極連接到電容器(：_的正極板，該電容器的負(fù)極板 連接到次級(jí)接地端。輸出電壓Vcmt向負(fù)載(未圖示)供電。待調(diào)節(jié)的量(輸出電壓V ciut或者輸出 電流1_)與參考值進(jìn)行比較，并且生成誤差信號(hào)Ifb。該信號(hào)通過隔離的反饋塊108傳輸?shù)匠?級(jí)側(cè)，通常由光耦合器(未圖示)執(zhí)行。在初級(jí)側(cè)上，該誤差信號(hào)Ifb是從控制器100中的專用 引腳FB灌入的，在所述引腳FB上產(chǎn)生控制電壓V。?？偪刂骗h(huán)路的開環(huán)帶寬取決于位于隔離 的反饋塊108內(nèi)部的頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
[0068] 控制器110包括驅(qū)動(dòng)電路111，用于部分地基于減法電路120來驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)M。驅(qū) 動(dòng)電路111包括驅(qū)動(dòng)器112、置位復(fù)位(SR)觸發(fā)器114、比較器116、零交叉檢測器115、啟動(dòng)器 塊117和OR門119。零交叉檢測器115、啟動(dòng)器塊117和OR門119的功能與圖1中的轉(zhuǎn)換器20的 ZCD 36、啟動(dòng)器塊40和OR門38相同。類似于圖1中的驅(qū)動(dòng)器35，驅(qū)動(dòng)器112從SR觸發(fā)器114接 收輸出信號(hào)Q。觸發(fā)器114由Z⑶115或啟動(dòng)器117經(jīng)由OR門119來設(shè)定，并且由比較器116復(fù) 位，該比較器在第一輸入處從減法電路120接收信號(hào)，并且在第二輸入處從乘法器118接收 信號(hào)。乘法器118在第一輸入處接收控制電壓V。，并且通過使用指示了經(jīng)整流的輸入電壓V in (Θ)的第二信號(hào)，來對控制電壓進(jìn)行乘法。優(yōu)選地，在乘法器118處接收的第二信號(hào)是由電阻 分壓器Ra-Rb在引腳MULT處產(chǎn)生的信號(hào)。
[0069]將控制器110與圖1中的控制器29進(jìn)行比較，可清楚地看出，減法電路120是新增 的。與圖1中的比較器32不同，比較器116的非反相輸入不直接連接到電流感測引腳(CS)，而 是連接到電壓減法電路120的輸出。減法電路120廣生減法彳目號(hào)，該減法彳目號(hào)是電流感測引 腳上的感測信號(hào)Vcs(t，0)與外部電容器C t產(chǎn)生的電壓信號(hào)VCt(0)之間的差值。因此，饋送到 比較器116的非反相輸入的電壓的峰值包絡(luò)是V cs(0)-Vct(0)。減法電路120包括電流發(fā)生器 122,該電流發(fā)生器基于乘法器118的輸出產(chǎn)生電流I ch(0)。電流發(fā)生器122耦合到第一開關(guān) 124、第二開關(guān)126和第三開關(guān)128。第一開關(guān)124和第三開關(guān)128優(yōu)選地在觸發(fā)器114的輸出Q 為高時(shí)，即，當(dāng)功率開關(guān)M導(dǎo)通時(shí)，閉合。第二開關(guān)126在觸發(fā)器的輸出Q為低，即，功率開關(guān)M 關(guān)斷時(shí)，閉合。
[0070] 電阻器Rt在信號(hào)Q為高時(shí)，即，在功率開關(guān)M的導(dǎo)通時(shí)間期間，經(jīng)由第三開關(guān)128耦 合到接地端，并且并聯(lián)到電容器Ct;并且在Q為低時(shí)，即，在功率開關(guān)M的關(guān)斷時(shí)間期間，斷開 連接。電流發(fā)生器122在信號(hào)Q為低時(shí)，即，在功率開關(guān)M的關(guān)斷時(shí)間期間，通過第二開關(guān)126 連接到C t電容器;并且在Q為高時(shí)，即，在功率開關(guān)M的導(dǎo)通時(shí)間期間，通過第一開關(guān)124連接 到接地。在一個(gè)替代實(shí)施例中，電流發(fā)生器122的端子可以在信號(hào)Q為高時(shí)短路在一起。
[0071] 跨電容器Ct形成的電壓是電容信號(hào)Vct(0)，并且饋送到減法器130的負(fù)輸入，而來 自引腳CS的信號(hào)V cs(t，Θ)饋送到減法器130的正輸入。減法器130隨后輸出具有值Vcs(t，Θ)-Vct(0)的減法信號(hào)。此減法信號(hào)是減法電路120的輸出，并且提供到比較器116的非反相輸 入。
[0072] -個(gè)替代實(shí)施例可以將電容器Ct并入控制器110中，從而省去控制器110的一個(gè)引 腳以及一個(gè)外部部件。
[0073]電流發(fā)生器122提供的電流Ich(0)可以表示為：
[0074] Ich(0)=gmVcs， REF(0) (9)
[0075] 其中g(shù)m是電流發(fā)生器122的電流到電壓增益，而VCS, REF(0)是電流參考電壓，該電流 參考電壓是乘法器電路Il8的輸出：
[0076] Vcs,ref(0) =KmKp(Vpk sin0)Vc (10)
[0077 ] 其中Km是乘法器118的增益。
[0078] 控制電壓V。沿線路半循環(huán)幾乎恒定，導(dǎo)致充電電流Ι^(θ)(在功率開關(guān)M關(guān)斷期間） 具有正弦波形。
[0079] 以下分析的假設(shè)T(Θ) <〈RtCt〈〈 1/f L。這使得跨Ct的切換頻率脈動(dòng)可忽略，并且使得 電流Ια( Θ)能夠被視作在每個(gè)切換循環(huán)內(nèi)恒定。
[0080] 也就是說，可以通過電荷平衡得出跨Ct形成的電壓Vct(0):
[0082] 對Vct(0)進(jìn)行求解，并且考慮到方程式(9):
[0084] 減法電路120的輸出，即Vcs(0)-Vct(0)，饋送到比較器116的非反相輸入?？紤]到由 控制環(huán)路施加的關(guān)斷條件，即Vcs(0)-Vct(0)=Vcs, REF(0)，電流感測引腳電壓VCS(0)可導(dǎo)致：
[0085] Vcs(0)=Vcs,REF(0)+Vct(0) (13)
[0086] 考慮到方程式(10)和(12)，求解方程式(13)，可以得出VCS(0)電壓：
[0088]現(xiàn)在假設(shè)電流發(fā)生器122的8"電流到電壓增益被設(shè)計(jì)為獲得8?1=1，則方程式 (14)成為：
[0090] 在Vcsx = Km Kp Vpk V。的情況下，該方程式（15)與方程式(8)的形式相同。因此，可 以得出，圖7中的控制電路實(shí)施了一種控制方法，該控制方法可在Hi-PF QR回掃轉(zhuǎn)換器100 中實(shí)現(xiàn)正弦波輸入電流。
[0091] 圖8示出了圖7中的轉(zhuǎn)換器100的波形。左手側(cè)是處于切換周期時(shí)間標(biāo)度上的波形， 而右手側(cè)是處于線路循環(huán)時(shí)間標(biāo)度上的波形。
[0092] 圖9和圖10示出了圖7中的轉(zhuǎn)換器100的仿真結(jié)果。值得注意的是輸入電流的失真 水平非常低(在Vin= IlOVac的情況下約3.5%，在Vin = 230Vac的情況下約2.2%)，這是由于 輸入EMI濾波器以及在功率電路和控制電路中考慮到的非理想因素的影響。
[0093]圖11示出了用THD(左）和PF(右）對圖1中的現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)換器20與圖7中的轉(zhuǎn)換器 100之間的仿真結(jié)果比較。該新穎方法相對于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)顯著。
[0094]以上描述的多個(gè)實(shí)施例可以相互組合，以提供其他實(shí)施例。可以根據(jù)以上詳細(xì)說 明，對各個(gè)實(shí)施例做出這些和其他改變。通常，在隨附的權(quán)利要求書中，所使用術(shù)語不應(yīng)被 解釋為是限制對說明書和權(quán)利要求書中公開的具體實(shí)施例的權(quán)利主張，而是應(yīng)解釋為包括 所有可能的實(shí)施例，同時(shí)包括享有該等權(quán)利要求的等同物的全范圍。因此，權(quán)利要求書不受 限于本公開。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于控制功率電路的功率晶體管的裝置，其特征在于，包括： 驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路具有被配置成接收電壓參考信