电路、功率因数校正器和转换器的制作方法

1.本公开总体上涉及电子设备，并且更特别地涉及电功率转换电子设备。


背景技术：

2.诸如电功率转换器的电子设备用于从电源递送电压和/或电流，该电源具有与要被递送的电压/电流值不同的电压/电流值。在某些应用中，由转换器从ac电压递送dc或ac电压。在其他应用中，由转换器从 dc电压递送ac电压。
3.当电子设备被停止时，需要使先前在设备操作期间充电的电容性元件放电，特别是在设备操作期间跨电容性元件施加ac电压的情况下。
4.本领域中需要克服已知电容性元件放电方法的全部或部分缺点。


技术实现要素：

5.在本领域中需要克服用于使电容性元件放电的已知电路的全部或部分缺点。
6.在第一方面，提供了一种电路，其包括：第一晶闸管和第二晶闸管，第一晶闸管和第二晶闸管与电容性元件的端子电反并联，第一晶闸管具有控制端子，并且第二晶闸管具有控制端子；以及控制电路。控制电路被配置成：确定第一晶闸管和第二晶闸管中的哪个晶闸管通过跨电容性元件的端子存储的电压被反向偏置；以及将栅极电流施加到第一晶闸管和第二晶闸管中的所确定的晶闸管的控制端子，所确定的晶闸管通过跨电容性元件的端子存储的电压被反向偏置；其中被施加到第一晶闸管和第二晶闸管中的被反向偏置的所确定的晶闸管的栅极电流引起泄漏，泄漏使跨电容性元件的端子存储的电压放电。
7.根据一个实施例，控制电路还被配置成：同时不将栅极电流施加到第一晶闸管和第二晶闸管中的另一个晶闸管的控制端子，该另一个晶闸管未通过跨电容性元件的端子存储的电压被反向偏置。
8.根据一个实施例，控制电路还被配置成：施加栅极电流达如下时间长度，时间长度足以完成跨电容性元件的端子存储的电压的放电。
9.根据一个实施例，控制电路包括：检测电路，被配置成检测跨电容性元件的要被放电的电压的存在；并且其中控制电路通过在放电期间施加栅极电流，对由检测电路输出的检测信号进行响应。
10.根据一个实施例，检测电路被配置成检测跨电容性元件的ac电压的符号，并且其中控制电路被配置成：当符号不改变达给定持续时间时，检测到施加的ac电压的不存在。
11.根据一个实施例，控制电路的相同部分被用于执行：将第一晶闸管和第二晶闸管设置为导通状态、以及在放电期间施加栅极电流。
12.根据一个实施例，控制电路包括顺序数据处理单元。
13.根据一个实施例，电路还包括电压电路，电压电路被配置成：从跨电容性元件的电压递送检测电路和控制电路共用的dc电压，并且还递送用于控制第一晶闸管和第二晶闸管的一个或多个电源电压。
14.根据一个实施例，第一晶闸管和第二晶闸管是阳极-栅极晶闸管。
15.根据一个实施例，第一晶闸管和第二晶闸管具有相反的栅极类型。
16.根据一个实施例，第一晶闸管和第二晶闸管是阴极-栅极晶闸管。
17.在第二方面，提供了一种功率因数校正器，其包括根据第一方面的电路。
18.在第三方面，提供了一种转换器，其包括根据第一方面的电路。
19.在第四方面，提供了一种电路，其包括整流桥电路和控制电路。整流桥电路具有第一输入端子和第二输入端子、以及第一输出端子和第二输出端子，第一输入端子和第二输入端子耦合到电容性元件的端子，其中第一输入端子和第二输入端子中的一个输入端子是整流桥电路的第一晶闸管和第二晶闸管的中点连接部，第一晶闸管和第二晶闸管电串联连接在整流桥电路的第一输出端子和第二输出端子之间。控制电路被配置成：确定整流桥电路的第一晶闸管和第二晶闸管中的哪个晶闸管通过跨电容性元件的端子存储的电压被反向偏置；以及将栅极电流施加到第一晶闸管和第二晶闸管中的所确定的晶闸管的控制端子，以便使电容性元件放电，所确定的晶闸管通过跨电容性元件的端子存储的电压被反向偏置。
20.根据一个实施例，控制电路还被配置成：同时不将栅极电流施加到第一晶闸管和第二晶闸管中的另一个晶闸管的控制端子，该另一个晶闸管未通过跨电容性元件的端子存储的电压被反向偏置。
21.根据一个实施例，控制电路还被配置成：施加栅极电流达如下时间长度，时间长度足以完成跨电容性元件的端子存储的电压的放电。
22.根据一个实施例，电路还包括检测电路，检测电路被配置成检测跨电容性元件被施加的ac电压的符号，并且其中控制电路被配置成：当符号不改变达给定持续时间时，检测到施加的ac电压的不存在。
23.根据一个实施例，电路包括：跨电容性元件的要被放电的电压的存在的检测器；以及耦合到所述检测器的控制电路，控制电路被配置成：根据由检测器递送的信号，递送在所述放电期间施加的栅极电流。
24.根据一个实施例，所述检测器包括跨电容性元件的电压的符号的检测器，并且所述控制电路被配置成使得当所述符号不改变达给定持续时间时，检测到ac电压的不存在。
25.根据一个实施例，使用控制电路的相同部分，来执行所述设置为导通状态以及在所述放电期间施加栅极电流。
26.根据一个实施例，控制电路包括顺序数据处理单元。
27.根据一个实施例，电路包括如下电路，该电路用于从跨电容性元件的电压递送所述检测器和控制电路共用的ac电压，并且优选地递送用于控制两个晶闸管的一个或多个电源电压。
28.根据一个实施例：两个晶闸管是阳极-栅极晶闸管；两个晶闸管具有相反的栅极类型；或者两个晶闸管是阴极-栅极晶闸管。
29.一个实施例提供了一种功率因数校正器，其包括上面限定的电路。
30.一个实施例提供了一种转换器，其包括上面限定的电路或上面限定的校正器。
31.根据本公开的实施例，放电设备具有更好的能量效率的优点。
附图说明
32.将结合附图，在对具体实施例的以下非限制性描述中，详细讨论前述及其他特征和优点，其中：
33.图1示出了所描述的实施例适用的转换器的一个示例；
34.图2示意性地示出了转换器的一个实施例；
35.图3a示意性地示出了图2的转换器的一部分的另一示例；
36.图3b示意性地示出了图2的转换器的一部分的又一示例；
37.图3c示意性地示出了图2的转换器的一部分的又一示例；
38.图4以简化的时序图示出了由图2的转换器的电路实现的方法的一个实施例；
39.图5示意性地示出了根据反向偏置的晶闸管的栅极电流的泄漏电流的曲线；
40.图6示意性地示出了转换器的另一实施例；
41.图7示意性地示出了转换器的再一实施例；以及
42.图8示意性地示出了与转换器的晶闸管耦合的转换器控制电路的一个实施例。
具体实施方式
43.在不同的附图中，相同的元件用相同的附图标记指定。特别地，不同实施例共同的结构和/或功能元件可以用相同的附图标记指定，并且可以具有完全相同的结构、尺寸和材料特性。
44.为清楚起见，仅示出和详述了对于理解所描述的实施例有用的那些步骤和元件。特别地，没有详细描述诸如接收dc电压的转换电路的转换器元件和数据处理单元，所描述的实施例与这种往常的转换器元件兼容。此外，没有详细描述控制用于将ac电压转换和/或递送成dc电压的转换器的开关的方法，所描述的实施例与在往常的转换器中实现的方法兼容。特别地，没有详细描述控制接收ac电压的功率因数校正器的开关的方法，实施例与往常在功率因数校正器中实现的这种方法兼容。
45.贯穿本公开，术语“连接”用于指定电路元件之间的直接电连接，而术语“耦合”用于指定电路元件之间的电连接，该电连接可以是直接的或者可以是经由一个或多个其他元件。
46.在以下描述中，当提及修饰绝对位置(诸如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等)或相对位置(诸如术语“上方”、“下方”、“上”、“下”等)的术语时，或者当提及修饰方向(诸如术语“水平”、“垂直”等)的术语时，除非另外指定，否则它指的是附图的定向。
47.术语“约”、“近似”、“基本上”和“大约”在本文中用于指定讨论中的值的正负10％、优选正负5％的公差。
48.图1示出了所描述的实施例适用的转换器100的一个示例。
49.转换器100包括电路110，电路110形成将ac电压vac转换成 dc电压vdc的电路。例如，跨与电路110的输出连接的电容性元件112，施加dc电压vdc。作为一个示例，电路110包括二极管桥120，二极管桥120将施加ac电压vac的节点122和124耦合到施加dc电压 vdc的节点126和128。二极管桥120包括在节点122与124之间电并联的支路130和140。
50.支路130包括耦合在节点122与124之间的两个二极管132和134。节点126将二极管132和134连接在一起。二极管132和134具有面对节点126的其阴极。因此，二极管132和134
电反串联。诸如二极管132 和134的电子组件，在它们电串联并且它们具有彼此面对的相同极性的电极(在这里，二极管132和134的阴极)时，被称为电反串联。
51.支路140包括耦合在节点122与124之间的两个其他二极管142和 144。节点128将二极管142和144连接在一起。二极管142和144具有面对节点128的其阳极，并且因此电反串联。
52.转换器100还包括接收dc电压vdc的转换电路150(dc)。电路 150将dc电压vdc转换成电压和/或电流。由电路150递送的电压和/ 或电流可以是dc或ac。电路150通常是切换模式类型的，即，包括一个或多个开关，该一个或多个开关以切换频率交替地被设置为导通和关断状态，该切换频率大于ac电压的频率。例如，切换频率是ac电压 vac的频率的多于100倍，优选地多于1000倍。所描述的实施例与往常的切换模式转换电路兼容。
53.转换器100因此将ac电压vac转换成dc或ac电压/电流。本文描述的转换器100的示例不是限制性的。在其他示例中，一个或多个二极管132、134、142和144用诸如晶体管的开关代替。往常的开关控制方法使得能够获得转换器100的期望操作。在再一些其他示例中，转换器从dc电压递送ac电压，诸如ac电压vac。
54.例如，使用从ac电压源(诸如电功率分配网络)接收ac电压并且递送dc电压的转换器，以用于移动设备的电池的充电，该移动设备诸如为膝上型计算机、蜂窝电话或者还有例如平板电脑。然后，ac电压vac可以具有等于50hz或60hz的频率，并且具有高峰值，即大于 100v、或甚至大于300v。其他应用使用转换器来驱动照明(诸如发光二极管照明)，或控制电动机。在再一些其他应用中，转换器从光伏板接收dc电流/电压，或从交流发电机接收ac电压。
55.由转换器转换的功率通常是高功率，即大于近似30w，例如大于 30w，优选地大于70w，并且上至50kw。
56.在其中用开关代替了二极管132、134、142和144的情况下(未示出)，电路110可以进一步被配置为形成功率因数校正pfc电路。换句话说，电路110实现使得能够执行功率因数校正的往常的开关控制方法。在这种情况下，电路110具有使转换器消耗或递送的电流与ac电压 vac成比例或基本上成比例的功能。dc电压vdc然后可以包括可变分量，例如，该可变分量具有的峰振幅小于dc电压vdc的平均值的50％，优选地小于该平均值的20％。在所示的示例中，电路150也可以包括 pfc。
57.上述示例的转换器和pfc电路一般包括电容性元件160。跨电容性元件160施加ac电压。换句话说，电容性元件160具有耦合(例如连接)到节点122的端子162，并且具有耦合(例如连接)到节点124的端子164。电容性元件160是非极性的，即，其适于使得其两端的电压相继地呈现两个相反方向。这使电容性元件160能够接收ac电压vac。电容性元件意指该元件可以由电容器或由串联和/或并联的多个电容器形成。电容性元件160可以包括双极性电容器，即，由被布置为一起形成非极性电容性元件的极性电容器形成。
58.电容性元件160通常被包括在电磁干扰滤波器内。通常提供这种滤波器以减小由转换器发射的电磁扰动的水平。
59.然而，在操作结束时，当通过停止施加ac电压来停止转换器时(例如，当转换器断开连接时)，电容性元件160保持带电。然后，期望使电容性元件160放电。实际上，在电容性元件中存在电荷将会有防护风险和安全风险，特别是由于ac电压vac的高峰值。通常期望根
据iec 62368-1、iec 60335或例如iec 60730标准执行放电。
60.图2示意性地示出了转换器200的一个实施例。转换器200包括与图1的转换器100的那些元件完全相同或相似的元件。本文中将不再次描述这些元件。仅突出差异。
61.转换器200与图1的转换器100的不同之处在于，二极管134和144 各自分别用晶闸管234和244代替。换句话说，在转换器200中，图1 的转换器100的电路110用电路210代替，电路210与电路110的不同之处在于，二极管桥120用包括晶闸管234和244的桥220代替。因此，图1的转换器100的支路130和140用包括相应晶闸管234和244的相应支路230和240代替。
62.晶闸管234和244被定位在与图1的相应二极管134和144相同的方向上，即，晶闸管234具有面对节点126的其阴极，并且晶闸管244 具有面对节点128的其阳极。因此，晶闸管234和244在电容性元件160 的端子162与164之间电反并联。术语在两个端子或节点之间“反并联
”ꢀ
(涉及诸如晶闸管的组件)意指：组件在端子或节点之间电并联，并且对于端子或节点中的每个端子或节点，组件具有面对该端子或节点的不同极性的电极。换句话说：电容性元件160的端子162在所示示例中通过二极管132耦合到晶闸管234的阴极，并且在所示示例中通过二极管 142耦合到晶闸管244的阳极；并且电容性元件160的端子164耦合到晶闸管234的阳极和晶闸管244的阴极。
63.优选地，如在所示示例中，晶闸管234和244电并联在节点122与 124之间，节点122和124耦合到电容性元件160的相应端子162和164。
64.根据本实施例，支路230和240中的每个支路包括相应的二极管 132、142，二极管132、142与支路的相应晶闸管234、244电反串联。在其他实施例中，二极管132和142可以用诸如晶体管的开关代替，如下文中关于图6所描述的。
65.转换器200还包括控制电路250(ctrl)。控制电路250具有输出 252，输出252耦合(例如连接)到晶闸管234的栅极g1。控制电路250 具有另一输出254，另一输出254耦合(优选地连接)到晶闸管244的栅极g2。
66.在图2所示的示例中，两个晶闸管234和244是阴极-栅极晶闸管。图3a至图3c示意性地示出了其他示例中的桥210。在这些示例中，晶闸管234和/或244的阳极/阴极栅极类型与图2的示例的阳极/阴极栅极类型不同。
67.在图3a的示例中，晶闸管234是阴极-栅极晶闸管，晶闸管244是阳极-栅极晶闸管。在图3b的示例中，晶闸管234是阳极-栅极晶闸管，并且晶闸管244是阴极-栅极晶闸管。因此，在图3a和图3b中，晶闸管234和244中的一个晶闸管是阳极-栅极晶闸管，并且晶闸管234和 244中的另一个晶闸管是阴极-栅极晶闸管，换句话说，晶闸管具有相反的栅极类型。在图3c的示例中，晶闸管234和244两者是阳极-栅极晶闸管。根据可用于向晶闸管234和244递送栅极电流的电流源，来执行每个栅极g1、g2的类型在阳极栅极与阴极栅极之间的选择，从而简化了栅极电流的施加。
68.再次参考图2，转换器200优选地包括在电容性元件160的端子162 与164之间的ac电压的不存在的检测器260(det)。检测器260具有输出262，输出262耦合(优选地连接)到控制电路250的输入256。
69.在一个示例中，检测器260包括跨电容性元件160的电压的符号的检测器。当电压的符号不改变达给定持续时间时，检测到电压的不存在，该给定持续时间比ac电压vac的半
波的持续时间长。半波意指在其期间ac电压vac具有恒定符号的时段。符号检测器可以将信号sgn递送到控制电路250，信号sgn表示跨电容性元件160的电压的符号。然后，根据信号sgn，可以由控制电路250执行对ac电压vac的不存在(其对应于在电容性元件260的端子之间的电压的符号改变的不存在) 的检测。
70.该示例不是限制性的，并且检测器260可以由如下的任何电路形成，该任何电路能够检测在端子162与164之间的ac电压的存在或不存在，特别是能够从跨电容性元件160的dc电压辨认出ac电压。检测器还可以由能够向控制电路250发送使得能够检测到ac电压vac的不存在的信号的任何电路形成。
71.图4以简化的时序图示出了由图2的转换器的级210实现的方法的一个实施例。更精确地，图4示出了跨电容性元件160的电压v160根据时间t的曲线；表示跨电容性元件160的电压的符号的信号sgn根据时间t的曲线。例如，信号sgn的低水平表示电压v160的正符号(即，端子162的电位大于端子164的电位)，并且信号sgn的高水平表示电压v160的负符号；电流ig2和ig1被施加到相应的栅极g2和g1。每个电流ig2和ig1在电流能够触发相应的相关晶闸管244、234(即，能够导通晶闸管)的方向上运行。换句话说，在相关栅极(分别为g1、 g2)是阴极栅极的情况下，电流ig1、ig2优选地流入栅极中。在相关栅极(分别为g1、g2)是阳极栅极的相反情况下，电流ig1、ig2优选地从栅极流出。例如，在所考虑的晶闸管被包括在诸如三端双向可控硅的组件中的情况下，栅极电流可以具有与上述优选方向相反的方向。
72.跨电容性元件160施加ac电压vac，直到时间t0。直到时间t0，跨电容性元件160的电压v160等于或近似等于ac电压vac(图2)。然后，信号sgn是方波脉冲信号，其中方波脉冲具有ac电压vac正符号的半波或正半波的持续时间(持续时间tac)。方波脉冲之间的持续时间(对应于负半波的持续时间)通常与方波脉冲的持续时间tac相同。
73.从时间t0，ac电压vac不再被施加到电容性元件160。例如，ac 电压源的转换器已经断开连接。这可以通过使连接插座断开连接、或通过断开位于ac电压源与转换器之间的继电器(未示出)来手动完成。在一个变型中，检测电路被省略。然后，检测电路可以用如下任何设备代替，该任何设备使得能够递送表示连接插座的连接/断开连接状态或继电器的状态的信号。
74.在所示的示例中，时间t0发生在从时间t1开始的正半波期间。在时间t0之后，电容性元件160首先保持其在时间t0处具有的电荷。期望使电容性元件放电。换句话说，停止施加ac电压对应于跨电容性元件160 的要被放电的dc电压的存在。在时间t2处，在时间t1之后缺乏信号 sgn的水平变化达延迟dly，使得检测到ac电压vac的不存在。换句话说，在时间t2处检测到要被放电的电压的存在。延迟dly比半波的持续时间tac长。
75.控制电路250被配置成：从时间t2，向晶闸管234递送栅极电流ig1。然后，晶闸管234被反向偏置。将电流ig1施加到反向偏置的晶闸管的栅极使得能够在晶体管中产生泄漏电流，如下文中关于图5所描述的。泄漏电流在反向方向上穿过晶闸管，即从阴极到阳极流过晶闸管。这使得能够使电容性元件160放电。在所示的示例中，电流流过二极管132。实际上，由于二极管132和晶闸管234在支路230中反串联的事实，当晶闸管234被反向偏置时，二极管132被正向偏置。
76.在时间t3处，电容性元件160被放电，或者具有低于预限定阈值的电压，预限定阈值例如为大约60v或高于60v。可以基于电容性元件160 的电容性值来选择该阈值。栅极电
流ig1被设置为零。在控制电路250 由电容性元件160中包含的能量供电的示例中，时间t3可以是控制电路 250的电源不再足以施加电流ig1的时间。因此，在时间t3之后，转换器关断。因此，电路210起到用于电容性元件的放电电路的作用。由于电容性元件160被放电的事实，确保了在关断状态中操纵转换器或接触与关断状态中的转换器耦合的导体的人员的安全。
77.在负半波期间发生时间t0的情况下，晶闸管244从时间t0被反向偏置。从检测到不存在ac电压的时间t2，电流ig2被施加到晶闸管244 的栅极。然后，操作类似于上文所描述的操作。因此，与提供单个晶闸管相比，提供电反并联耦合到电容性元件的端子的两个晶闸管234和244 的事实，使得无论跨非极性电容性元件160的电压的方向如何，都能够使电容性元件放电。
78.在晶闸管234和244中的每个晶闸管与诸如二极管132和142的二极管反串联的情况下，电流ig1和ig2可以被同时施加到相应的栅极g1 和g2。这以虚线306被示出。放电电流运行通过晶闸管234和244之中的被反向偏置的晶闸管。对于晶闸管234和244中的另一个晶闸管，反串联的二极管(分别为132、142)处于非导电状态并且阻止任何其他放电电流。然后，与晶闸管234和244被不同地控制的情况相比，控制电路250执行放电的操作更加简单。
79.为了使电容性元件放电，可以设计成将放电电阻器与电容性元件并联连接。在施加ac电压时，这会导致电阻器中的功率损失。作为比较，被提供在转换器200中的放电设备具有更好的能量效率的优点。
80.在备选实施例中，与要被放电的电容性元件并联地提供放电电阻器，该放电电阻器优选与开关串联。在放电以外使开关非导电，以避免电阻器或开关中的能量损失。作为与该备选实施例的比较，仅利用反向偏置的晶闸管中的泄漏电流使电容性元件160放电的事实，使得能够在不提供这种开关-电阻器串联关联的情况下限制电流，特别是无需添加专用于放电的开关。实际上，可以将相同的晶闸管用于从ac电压vac获得 dc电压vdc以及使电容性元件放电。因此简化了电容性元件的放电电路210，特别是对于ac电压的高峰值而言。因此，与包括通过串联的开关和电阻器放电的电路的转换器相比，转换器200更简单。
81.还可以设计成通过使用与电容性元件并联耦合的晶体管，来使转换器的电容性元件放电。这种晶体管可以通过诸如二极管、开关和/或电感的其他组件耦合到电容性元件，或者与电容性元件并联连接。然后可以通过将晶体管设置为饱和状态来执行放电，以限制放电电流。还可以通过以切换频率交替将晶体管设置为导通和关断状态，来执行放电。作为与这种放电方法的比较，在转换器200中，晶闸管234和244比晶体管更稳健，特别是在电压或电流峰的情况下，这提供了转换器200的更高可靠性。
82.因此，由电路210实现的电容性元件放电方法实现起来更简单，并且使得能够同时获得高效率和高可靠性水平。
83.优选地，当施加ac电压vac时，即，在时间t0之前，对于ac电压vac的负符号的每个半波，晶闸管234被设置为导通状态。这是通过以下方式获得的：在半波开始时，例如在检测到标记半波开始的ac电压的符号改变之后，在栅极ig1上施加电流ig1的脉冲302。在该脉冲期间的栅极电流方向与放电阶段期间相同。类似地，对于ac电压vac 的正符号的每个半波，晶闸管244被设置为导通状态(脉冲304)。因此，在每个半波处，晶闸管234和244之中的被正向偏置的晶闸管被设置为导通状态。在转换器200的示例中，这使得能够获得与图1的转换
器100的具体示例的操作类似的操作，不同之处在于避免了由于二极管 132和134中的电压降引起的能量损失。
84.优选地，在ac电压vac的半波期间以及在放电期间施加该电流时，电流ig1和ig2中的每个电流具有相同的值，以将相应的晶闸管234、 244设置为导通状态。作为与栅极电流ig1和/或ig2在存在ac电压vac 时和在放电期间具有不同值的变型的比较，相等的值使得能够简化控制电流的施加，特别地使得能够减少数目和/或简化控制电路。
85.实施例不限于图2的转换器200的具体情况。因此，备选实施例包括与图1中的类型的转换器的那些元件相同的、被完全相同或相似地布置的元件，并且还包括与图1的转换器的电容性元件160并联连接的放电电路。然后，放电电路由如下的任何电路形成：该任何电路包括在电容性元件160的端子之间反并联的两个晶闸管，被配置成通过向反向偏置的晶闸管施加栅极电流，使电容性元件放电。然后，放电电路例如仅用于使电容性元件160放电。放电电路可以类似于图2的转换器的电路210。例如，放电电路未连接到诸如元件112的电容性元件，并且二极管 132和142用直接连接代替。
86.然而，作为与这种变型的比较，图2的转换器200的电路210具有的优点在于，相同的晶闸管234和244用于供应dc电压vdc并且用于使电容性元件160放电。因此，避免了提供排他性地专用于电容性元件的放电的组件。这导致转换器200的简化并且导致其可靠性的改进。
87.图5示意性地示出了对于被施加到晶闸管的栅极电流的各种值，在晶闸管的示例中的泄漏电流it根据晶闸管反向偏置电压vt的曲线。在反向方向上的电流it和电压vt以负值示出。这里电流it以毫安为单位(ma，纵坐标轴上的分度为-2、-4、-6、-8和-10)，并且这里电压 vt以伏特为单位(v，分度为-100、-200、-400)。曲线对应于2ma、 4ma、6ma、8ma、10ma、12ma、14ma和16ma的相应栅极电流。
88.对于栅极电流的每个值，当电压vt的绝对值在近似10v和500v(或者甚至大于500v)之间变化时，电流it基本上是恒定的。换句话说，反向电流近似地仅取决于栅极电流。因此，独立于电压值vt，栅极电流的预限定值的施加使得能够获得近似恒定的放电电流。作为与通过电阻器元件的放电的比较，对于相同的放电时间，这具有减小了在放电开始时耗散的功率峰的优点。
89.图6示意性地示出了转换器500的另一实施例。转换器500包括与图2的转换器200的元件完全相同或相似的元件，其以相同的方式或相似地被布置。不再次描述这些元件。仅突出差异。
90.图5的转换器500与图2的转换器200的不同之处在于，二极管132 和142包括金属氧化物半导体或mos类型的晶体管502和504的内部掺杂半导体区域之间的结，或由该结形成。尽管mos类型原本用于指定具有金属栅极和氧化物栅极绝缘体的晶体管，但由于这种类型的晶体管的发展，mos类型现在被理解为涵盖具有由任何电导体制成的栅极、并且具有由任何电介质或电绝缘体制成的栅极绝缘体的场效应晶体管。在所示示例中，晶体管502和504具有n沟道。然后，二极管132、142 具有由相应晶体管502、504的源极形成的其阳极，并且具有由该晶体管的漏极形成的其阴极。因此，晶体管502和504形成与相应的二极管132 和142并联的开关。因此，除了二极管(分别为132、142)之外，支路 230和240中的每个支路还包括与晶闸管(分别为234、244)串联的开关。然后，控制电路250(ctrl)包括耦合(优选地
连接)到晶体管502 和504的栅极g3和g4的输出。
91.优选地，在转换器500中，电容性元件160的端子162与节点122 之间的耦合包括电感性元件512和513，电感性元件512和513通过节点515串联耦合。节点515通过电容性元件522耦合到施加基准电位 gnd(例如，地)的节点。电容性元件160的端子164与节点124之间的耦合可以包括电感性元件514。然后，节点124优选地通过电容性元件524耦合到节点gnd。电感性元件514的值适于执行滤波，而基本上不修改上述操作。电感性元件514可以被省略。
92.在存在ac电压vac的情况下，电路210操作以在电路150的输入处获得期望的dc电压vdc，和/或获得期望的功率因数校正功能。
93.为了获得功率因数校正，通常可以从往常方法获得控制晶体管502 和504的方法，该往常方法使得能够控制关于图1描述的类型的pfc的开关，并且包括电感性元件，诸如元件512、513和可选地514。作为与这种往常方法的比较，在往常方法中的相应二极管134和144导电时的时间处，添加到晶闸管234和244的导通状态的设置。
94.为了获得dc电压vdc，可以以与上文所述的方式类似的方式，从使得能够控制图1中的类型的转换器的开关的往常方法，获得控制晶体管502和504的方法，其中二极管132和142和/或134和144用开关代替。
95.在停止施加ac电压vac之后，如上文关于图4所描述的，检测到 ac电压的不存在。然后，也以关于图4描述的方式，使电容性元件160 放电。
96.然后，如此获得的电路210根据控制方法形成pfc和/或形成将ac 电压vac转换成dc电压vdc的电路。由晶闸管234和244使电容性元件160放电所提供的优点类似于上文关于图4所描述的那些优点。
97.在图6的实施例中，作为一种变型，晶体管502和504中的每个晶体管可以用开关和相应二极管132、142的任何并联关联代替。
98.图7示意性地示出了转换器600的再一实施例。该实施例可以与图 6的实施例组合，提供被包括在晶体管502和504(图6)中或与这些晶体管并联的二极管132和142，并且，优选地，提供元件512、513和可选地514(图6)。转换器600包括与图2的转换器200的元件完全相同或相似的、被完全相同或相似地布置的元件。不再次描述这些元件。仅突出差异。
99.转换器600包括节点610。节点610：通过电阻器620耦合到节点 124，其中电阻器620可以由任何电阻性元件制成；通过二极管630耦合到节点126，二极管630具有面对节点610的其阳极；以及通过二极管 640耦合到节点128，二极管640具有面对节点128的其阳极。因此，二极管630和640串联在节点126和128之间。
100.在转换器600启动时，施加dc电压vdc的电容性元件112最初不被充电。ac电压vac被施加。晶闸管234和244被保持在关断状态(不导电)。电容性元件112通过电阻器620以及通过由二极管132、142、 630和640形成的二极管桥来被充电。然后，电阻器620使得能够限制电容性元件112的初始充电电流。因此避免了：电流峰损坏转换器或降低转换器的可靠性，或者还有扰乱ac电压vac的源的操作，或甚至损坏ac电压vac的源。
101.在图1中的类型的转换器中(包括二极管132和142或其中二极管 132和142用晶体管代替)，为了避免在启动时的电流峰，可以设计成使二极管桥120(图1)与电容性元件112(图1)之间的耦合中的一个耦合包括电阻器。为了限制电阻器中的操作中的功率损失，还可以设计成：与电阻器并联地放置机电继电器，以便一旦充电完成，将电阻器短路；和/或使电
阻器具有根据电阻器温度减小的值。作为比较，使用晶闸管234和244来获得dc电压vdc的优点在于，在栅极电流不存在的情况下，它们在正向方向上不导电。由此，晶闸管234和244在启动时保持处于关断状态。因此避免了机电继电器，这增加了转换器的可靠性。
102.图8示意性地示出了与转换器的晶闸管耦合的转换器的电路的一个实施例。更具体地，所示电路包括图2、图5和图6的转换器的控制电路250和检测器260、以及电路710，电路710用于从电容性元件160 的端子162和164之间的电压(图1、图2、图5和图6)，递送节点之间的电压v0、v1和v2(分别为v0 和v0-、v1 和v1-、v2 和v2-)。电压v0是检测器260和控制电路250共用的电源电压。
103.在所示的示例中，电路710包括在端子162和164之间反串联的两个二极管712。二极管712具有耦合(优选地连接)到节点714的其阴极。节点714通过电容器716(优选地，极性电容器)耦合到节点gnd。与电容器716并联，在节点714与节点gnd之间，电路710包括电串联的二极管718和开关720。二极管718具有面对节点714的其阴极。作为一个示例，开关720相对于二极管718位于节点gnd的一侧。作为与所示示例的比较，可以交换二极管712、718和电容器716的方向。
104.电路710还包括变压器730。变压器730包括与二极管718并联连接的绕组732。对于电压v0、v1和v2中的每个电压，变压器730包括绕组734。变压器730的每个绕组734在电容性元件738的端子之间与二极管736串联。作为一个示例，每个二极管736具有面对绕组734的其阳极。作为一个示例，节点v0-耦合(优选地连接)到节点gnd。
105.在操作中，开关720以切换频率交替地被设置为导通状态和关断状态。因此获得三个电压v0、v1和v2。在变型中，获得的电压的数目可以小于或大于三个。
106.所示的示例不是限制性的，并且电路760可以由能够供应电压v0 并且优选地能够供应一个或多个其他电压(诸如电压v1和v2)的任何电路形成。
107.在所示的示例中，控制电路250优选地包括顺序数据处理单元740 (mcu)。单元740包括微处理器，并且优选地包括存储器。单元740 用电压v0供电，即，它连接在节点v0 与v0-之间。单元740的输入形成控制电路250的输入256(图2)。控制电路250还包括光耦合器744，光耦合器744具有将单元740的输出742耦合到节点v0-的其控制光电二极管。在所示的示例中，光耦合器具有集电极，集电极优选经由电阻器745耦合到节点v1 ，并且光耦合器具有发射极，发射极耦合(优选地连接)到晶闸管234的栅极g1。在该示例中，节点v1-耦合(优选地连接)到晶闸管234的阴极。在晶闸管是阳极-栅极晶闸管的另一示例中，节点v1-可以耦合(优选地经由电阻器)到光耦合器以接收栅极电流，并且节点v1 可以耦合(优选地连接)到晶闸管234的阳极。
108.当输出742被设置为高水平时，如此布置的光耦合器744从电压v1 在栅极g1上提供电流。优选地，控制电路还包括与光耦合器744类似布置的另一光耦合器(未示出)，以在单元740的另一输出(未示出) 被设置为高水平时，从电压v2在栅极g2上递送电流。光耦合器744和该另一光耦合器可以用如下的任何设备代替：该任何设备被配置成根据处理单元740的输出水平，从电压v1和/或v2递送栅极电流。电压v1 和/或v2因此形成晶闸管控制电源电压。
109.数据处理单元740优选地包括程序，程序由微处理器的执行引起：从由检测器260递送的信号sgn，实现对跨电容性元件160的ac电压的不存在的检测；以及将栅极电流施加
到晶闸管234和244以使电容性元件160放电，如上文关于图4所描述的。
110.在操作中，被施加到晶闸管234的栅极电流在放电阶段期间、和在 ac电压vac的半波期间导通晶闸管具有相同的值。作为与栅极电流对于放电和导通晶闸管是不同的变型的比较，避免了提供旨在生成多个不同栅极电流值的附加组件。换句话说，控制电路的相同元件(诸如，输出742和光耦合器744)可以在ac电压的半波期间用于导通晶闸管，并且用于电容性元件160的放电。因此使用与用于ac电压的转换相同的控制电路的部分来使电容元件160放电的事实，因此使得能够简化转换器并且减少组件的数目。
111.在所示的示例中，在电容性元件160的端子162和164之间，检测器260包括与光电二极管串联的电阻性元件770，该光电二极管用于控制光耦合器772。例如，用于控制光耦合器772的光电二极管在端子164 的一侧上。例如，用于控制光耦合器772的光电二极管的阴极面对端子164。光耦合器772具有耦合(优选地连接)到检测器260的输出262 的集电极。光耦合器772的集电极还通过电阻性元件774耦合到节点 v0 。光耦合器772具有耦合(优选地连接)到节点v0-的发射极。可选地，提供与用于控制光耦合器772的光电二极管电反并联的二极管776。
112.该示例不是限制性的，并且检测器260可以由能够递送数字信号的任何设备形成，从该数字信号，可以推断出不存在ac电压。
113.已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，这些各种实施例和变型的某些特征可以被组合，并且本领域技术人员将想到其他变型。特别地，尽管提供了上述放电电路来使转换器和/或功率因数校正器的电容性元件放电，但是所描述的放电电路的实施例可以被实现为使任何非极性电容性元件(旨在接收具有可能改变的符号的电压)放电。优选地，跨电容性元件的要被放电的电压的存在的检测器引起放电的实现。
114.最后，基于上文给出的功能指示，所描述的实施例和变型的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。