EP1564618A1

Circuit for power factor correction in switching power supplies, chargers and the like

Abstract

The power factor correction circuit has a bridge circuit with four diodes [D1-D4]. One diode in each half bridge has a switching transistor in parallel [T1,T2].The bridge circuit connects with a pair of coils [L1.1,L1.2] coupled to the AC voltage supply. A capacitor is connected [C1] between the half bridges.

EP1564618A1, drawing sheet 1
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12 claims: 12 independent, 0 dependent

  1. 1
    Circuit for power factor correction for switching power supplies, chargers and the like, Witha bridge circuit comprising four diodes connected in two half bridges (D1, D2, D3, D4),two in a first half-bridge parallel to the diodes (D2, D4) connected Switching transistors (T1, T2), andtwo coils (L1_1, L1_2), each connected between connections (P, N) of a AC voltage source and two terminals of the bridge circuit are connected,wherein diagonally in the bridge circuit a capacitor (C1) and the diagonal connection of the first half-bridge connected to ground. Schaltung zur Leistungsfaktorkorrektur für Schaltnetzteile, Ladegeräte und dergleichen, mit - einer Brückenschaltung, die vier in zwei Halbbrücken geschaltete Dioden (D1, D2, D3, D4) aufweist,- zwei in einer ersten Halbbrücke parallel zu den Dioden (D2, D4) geschaltete Schalttransistoren (T1, T2), und- zwei Spulen (L1_1, L1_2), die jeweils zwischen Anschlüsse (P, N) einer Wechselspannungsquelle und zwei Anschlüsse der Brückenschaltung geschaltet sind,- wobei diagonal in der Brückenschaltung ein Kondensator (C1) geschaltet und der Diagonalanschluß der ersten Halbbrücke mit Masse verbunden.
  2. 2
    Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (22) zur Ansteuerung der Schalttransistoren (T1, T2) vorgesehen ist, wobei die Ansteuerung der Schalttransistoren abhängig von der Halbwelle (24, 26) erfolgt. The circuit of claim 1, characterized in that a controller (22) for Driving the switching transistors (T1, T2) is provided, wherein the activation of the switching transistors depends on the half-wave (24, 26).
  3. 3
    A circuit according to claim 2, characterized in that the control during a charging process of the coil (L1_1, L1_2) a first switching transistor (T1) during a first half-wave closes such that via the diode (D2) to the second Switching transistor (T2) is a closed circuit to the main terminals (P, N) is present, and during the other half wave of the second switching transistor (T2) includes such a way that, via the diode (D4) on the first switching transistor (T1), a closed Circuit to the main terminals (P, N) is present. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung während eines Ladevorgangs der Spule (L1_1, L1_2) einen ersten Schalttransistor (T1) während einer ersten Halbwelle schließt derart, daß über die Diode (D2) an dem zweiten Schalttransistor (T2) ein geschlossener Stromkreis mit den Netzanschlüssen (P, N) vorliegt, und während der anderen Halbwelle den zweiten Schalttransistor (T2) schließt derart, daß über die Diode (D4) an dem ersten Schalttransistor (T1) ein geschlossener Stromkreis mit den Netzanschlüssen (P, N) vorliegt.
  4. 4
    Schaltkreis nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Entladevorgangs der Spule (L1_1, L1_2) während einer ersten Halbwelle ein geschlossener Stromkreis über eine erste Diode (D1) in der zweiten Halbbrücke, die Brückendiagonale (C1) und eine Diode (D2) in der ersten Halbbrücke vorliegt, und in der zweiten Halbbrücke ein geschlossener Stromkreis über die zweite Diode (D3) in der zweiten Halbbrücke, die Brückendiagonale (C1) und eine Diode (D4) in der ersten Halbbrücke vorliegt. The circuit of claim 2 or 3, characterized in that during a Discharging said coil (L1_1, L1_2) during a first half-wave a closed circuit via a first diode (D1) in the second half bridge, the Bridge diagonal (C1) and a diode (D2) is in the first half-bridge, and in the second half-bridge is a closed circuit via the second diode (D3) in the second half bridge, the bridge diagonal (C1) and a diode (D4) in the first half-bridge is present.
  5. 5
    Schaltkreis nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (22) einen ersten Schalttransistor mit einem vorbestimmten Takten zur Leistungskorrektur ansteuert, wenn der Stromkreis über die Diode des anderen Schalttransistors geschlossen ist. The circuit of claim 3 or 4, characterized in that the control (22) a first switching transistor having a predetermined clocks for power correction controls, when the circuit via the diode of the other switching transistor closed is.
  6. 6
    Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Halbbrücke zwei Schalttransistoren (D3, D4) parallel zu den Dioden (D1, D3) geschaltet sind. The circuit of claim 1 or 2, characterized in that in the second Half bridge two switching transistors (D3, D4) parallel to the diodes (D1, D3) are connected.
  7. 7
    A circuit according to claim 6, characterized in that the controller (34) during a charging process of the coil (L1_1, L1_2) a first switching transistor (T1) in one of the half-bridges during a first half-wave closes such that over the other diode (D4) in the half-bridge is a closed circuit with the Network connections (P, N) is present, and during the other half wave of the second Switching transistor (T1) is closed in the half-bridge in such a way that, via the other diode in the half-bridge is a closed circuit to the main terminals present. Schaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (34) während eines Ladevorgangs der Spule (L1_1, L1_2) einen ersten Schalttransistor (T1) in einer der Halbbrücken während einer ersten Halbwelle schließt derart, daß über die andere Diode (D4) in der Halbbrücke ein geschlossener Stromkreis mit den Netzanschlüssen (P, N) vorliegt, und während der anderen Halbwelle der zweite Schalttransistor (T1) in der Halbbrücke geschlossen wird derart, daß über die andere Diode in der Halbbrücke ein geschlossener Stromkreis mit den Netzanschlüssen vorliegt.
  8. 8
    Schaltkreis nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Entladevorgangs der Spule in einer ersten Halbwelle ein geschlossener Stromkreis über eine der Dioden in einer der Halbbrücken, die Brückendiagonale und eine der Dioden in der anderen Halbbrücke vorliegt, während in der zweiten Halbwelle ein geschlossener Stromkreis über die Brückendiagonale und die anderen beiden Dioden vorliegt. The circuit of claim 6 or 7, characterized in that during a Discharging the coil into a first half-cycle is a closed circuit via one of the diodes in one of the half-bridge, the bridge diagonal and one of the Diodes in the other half-bridge is present, while in the second half wave a closed circuit via the bridge diagonal and the other two Diodes present.
  9. 9
    Circuit according to one of claims 1 to 8, characterized in that as Switching transistors MOSFETs are provided as synchronous rectifiers. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalttransistoren MOSFETs als Synchrongleichrichter vorgesehen sind.
  10. 10
    A circuit according to claim 9, characterized in that controlling a first MOSFET with a predetermined cycle for power factor correction controls, when the circuit via the other diode of the other MOSFET of the half bridge is controlled, one of the MOSFETs in the other half-bridge in order to reduce the drain-source voltage is inverted with a predetermined cycle is driven. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung ein erstes MOSFET mit einem vorbestimmten Takt zur Leistungsfaktorkorrektur ansteuert, wenn der Stromkreis über die andere Diode des anderen MOSFETs der Halbbrücke gesteuert wird, wobei eines der MOSFETs in der anderen Halbbrücke zur Herabsetzung der Drain-Source-Spannung invertiert mit einem vorbestimmten Takt angesteuert wird.
  11. 11
    Circuit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Coil (L1_1, L1_2) have the same windings and are coupled to each other, wherein the coils have the same resistance and the same inductance. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (L1_1, L1_2) gleiche Wicklungen besitzen und miteinander gekoppelt sind, wobei die Wicklungen gleichen Widerstand und gleiche Induktivität besitzen.
  12. 12
    A circuit according to claim 1, characterized in that the symmetric Build a voltage swing of the transistor drain terminals against the Housing potential reduced by approximately 50%. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der symmetrische Aufbau einen Spannungshub der Transistor-Drain-Anschlüsse gegenüber dem Gehäusepotential um ungefähr 50 % reduziert.