CN117155107A - 功率因数矫正电路、控制方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供功率因数矫正电路、控制方法和相关装置。该电路包括：控制模块，以及为负载供电的功率模块；功率模块包括：晶体管Q1‑Q7、电感和电容；Q1的第一端与Q2的第二端连接，Q3的第一端与Q4的第二端连接，Q1、Q3、Q5的第二端均与电感的一端连接，Q7的第二端、Q6的第一端均与电感的另一端连接；Q6的第二端与电容的一端连接，Q2、Q4、Q5、Q7的第一端均与电容的另一端连接；电容与负载并联；Q1‑Q7的第三端均与控制模块连接；控制模块用于监测预设电压和功率模块的输入电压，并根据预设电压和输入电压调整功率模块的工作模式。这样，电路既可以实现升压，也可以实现降压。

Description

功率因数矫正电路、控制方法和相关装置

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及功率因数矫正电路、控制方法和相关装置。

背景技术

随着科技的快速发展，各种电子设备越来越走进人们的生活。手机、电视机、电脑、洗衣机、空调等电子设备，都离不开辅助电源的支撑。开关电源作为电子设备中一个辅助系统，在电子产品中起着至关重要的作用。

开关电源可以通过控制开关晶体导通和截止的时间比率，维持稳定输出电压。目前，开关电源内部设置有功率因数矫正电路(power factor correction电路，PFC电路)以减少负载的电压和电流不同相导致的能源损耗。

但是，现有的PFC电路连续调压范围窄。

发明内容

本申请实施例提供一种功率因数矫正电路、控制方法和相关装置，应用于终端技术领域。功率模块包括多个晶体管，控制模块可以控制每个晶体管的导通或关断，实现功率模块的升压拓扑或降压拓扑，进而实现对输入电压的升压处理或降压处理，实现PFC电路的输出电压宽范围调整。

第一方面，本申请实施例提出一种功率因数矫正电路，该电路包括控制模块和功率模块；功率模块用于为负载供电，功率模块包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、电感和电容；第一晶体管的第一端与第二晶体管的第二端连接，第三晶体管的第一端与第四晶体管的第二端连接，第一晶体管的第二端、第三晶体管的第二端、第五晶体管的第二端均与电感的一端连接，第七晶体管的第二端、第六晶体管的第一端均与电感的另一端连接；第六晶体管的第二端与电容的一端连接，第二晶体管的第一端、第四晶体管的第一端、第五晶体管的第一端、第七晶体管的第一端均与电容的另一端连接；电容的一端与负载的一端连接，电容的另一端与负载的另一端连接；第一晶体管的第三端、第二晶体管的第三端、第三晶体管的第三端、第四晶体管的第三端、第五晶体管的第三端、第六晶体管的第三端、第七晶体管的第三端均与控制模块连接；控制模块用于监测预设电压和功率模块的输入电压，并根据预设电压和输入电压调整功率模块的工作模式；

当预设电压大于输入电压时，控制模块用于将功率模块的工作模式调整为升压模式，升压模式中功率模块的输出电压大于输入电压；升压模式中，当输入电压位于正半周期时，第一晶体管、第四晶体管、第五晶体管均关断，第二晶体管和第三晶体管均导通，第六晶体管与第七晶体管交替导通；当输入电压位于负半周期时，第二晶体管、第三晶体管、第五晶体管均关断，第一晶体管和第四晶体管均导通，第六晶体管与第七晶体管交替导通；

或者，当预设电压小于输入电压时，控制模块用于将功率模块的工作模式调整为降压模式，升压模式中功率模块的输出电压小于输入电压；降压模式中，当输入电压位于正半周期时，第一晶体管、第四晶体管、第七晶体管均关断，第二晶体管和第六晶体管均导通，第三晶体管与第五晶体管交替导通；当交流电位于负半周期时，第二晶体管、第三晶体管、第七晶体管均关断，第四晶体管和第六晶体管均导通，第一晶体管与第五晶体管交替导通。

这样，PFC电路既可以实现升压调节，也可以实现降压调节。PFC电路的调压范围广。

可选的，当预设电压大于输入电压，且预设电压与输入电压的差值大于预设值时，控制模块具体用于将功率模块的工作模式调整为升压模式；当预设电压小于输入电压，且输入电压与预设电压的差值大于预设值时，控制模块具体用于将功率模块的工作模式调整为降压模式；当0≤预设电压与输入电压的差值≤预设值，或者0≤输入电压与预设电压的差值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式，或者降压-升压模式。

升压-降压模式中，当输入电压位于正半周期时，第一晶体管、第四晶体管、第五晶体管均关断，第二晶体管和第三晶体管均导通，第六晶体管与第七晶体管交替导通，第三晶体管在第七晶体管导通时关断第一时长；当输入电压位于负半周期时，第二晶体管、第三晶体管、第五晶体管均关断，第一晶体管和第四晶体管均导通，第六晶体管与第七晶体管交替导通，第一晶体管在第七晶体管导通时关断第一时长；

降压-升压模式中，当输入电压位于正半周期时，当输入电压位于正半周期时，第一晶体管、第四晶体管、第七晶体管均关断，第二晶体管和第六晶体管均导通，第三晶体管与第五晶体管交替导通，第六晶体管在第五晶体管导通时关断第二时长；当输入电压位于负半周期时，第二晶体管、第三晶体管、第七晶体管均关断，第四晶体管和第六晶体管均导通，第一晶体管与第五晶体管交替导通，第六晶体管在第五晶体管导通时关断第二时长。

这样，PFC电路可以包括4种模式，根据预设电压与输入电压进行功率模块的模式调节，实现连续调压。调压范围广。还可以实现中间模式的调节，

可选的，当控制模块将功率模块从升压模式调整为降压模式时，控制模块控制功率模块从升压模式调整为升压-降压模式，再从升压-降压模式调整为升压模式；当控制模块将功率模块从降压模式调整为升压模式时，控制模块控制功率模块从降压模式调整为降压-升压模式，再从降压-升压模式式调整为降压模式。

这样，PFC电路中功率模块的工作模式在从升压模式切换为降压模式，或者从降压模式切换为升压模式时，经过中间模式(升压-降压模式，降压-升压模式)。中间模式可以降低升压模式的续流管和降压模式中续流管的共导现象，通过高频逐步切换减小共导风险，减少共导导致的过流、器件损毁的情况。

可选的，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管；第一晶体管的源极与第二晶体管的漏极连接，第三晶体管的源极与第四晶体管的漏极连接，第一晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第五晶体管的漏极均与电感的一端连接，第七晶体管的漏极、第六晶体管的源极均与电感的另一端连接；第六晶体管的漏极与电容的一端连接，第二晶体管的源极、第四晶体管的源极、第五晶体管的源极、第七晶体管的源极均与电容的另一端连接；第一晶体管的栅极、第二晶体管的栅极、第三晶体管的栅极、第四晶体管的栅极、第五晶体管的栅极、第六晶体管的栅极、第七晶体管的栅极均与控制模块连接；当第一电压小于第二电压时，输入电压位于正半周期；当第一电压大于第二电压时，输入电压位于负半周期，第一电压为第一晶体管的源极处的电压，第二电压为第三晶体管的源极处的电压。

这样，可以通过N型MOS管实现PFC电路。

可选的，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管均为P型金属氧化物半导体场效应晶体管；

第一晶体管的漏极与第二晶体管的源极连接，第三晶体管的漏极与第四晶体管的源极连接，第一晶体管的源极、第三晶体管的源极、第五晶体管的源极均与电感的一端连接，第七晶体管的源极、第六晶体管的漏极均与电感的另一端连接；第六晶体管的源极与电容的一端连接，第二晶体管的漏极、第四晶体管的漏极、第五晶体管的漏极、第七晶体管的漏极均与电容的另一端连接；电容的一端与负载的一端连接，电容的另一端与负载的另一端连接；第一晶体管的栅极、第二晶体管的栅极、第三晶体管的栅极、第四晶体管的栅极、第五晶体管的栅极、第六晶体管的栅极、第七晶体管的栅极均与控制模块连接。

这样，可以通过P型MOS管实现PFC电路。

第二方面，本申请实施例提供一种控制方法，应用于如第一方面的电路。控制方法包括：控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压；当控制模块监测到预设电压改变，和/或，输入电压改变时，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，第二模式为下述模式中的一种：升压模式、降压模式、升压-降压模式、降压-升压模式。

这样，当预设电压改变或输入电压改变时，PFC电路可以根据相应的改变调整功率模块的工作模式，PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

可选的，当控制模块监测到预设电压改变，和/或，输入电压改变时，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：控制模块监测到预设电压从第一预设电压变为第二预设电压；控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式；当第二预设电压与输入电压的差值>预设值时，第二模式为升压模式；当输入电压与第二预设电压的差值>预设值时，第二模式为降压模式；当第一模式为升压模式或升压-降压模式，且0≤第二预设电压与输入电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为升压模式或升压-降压模式，且0≤输入电压与第二预设电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为降压模式或降压-升压模式，且0≤第二预设电压与输入电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为降压模式或降压-升压模式，且0≤输入电压与第二预设电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式。

这样，当预设电压改变时，PFC电路可以根据相应的改变调整功率模块的工作模式，PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

可选的，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：当第一模式为升压模式，且输入电压与第二预设电压的差值>预设值时，控制模块控制功率模块从升压模式调整为升压-降压模式，再从升压-降压模式调整为降压模式；当第一模式为降压模式，且第二预设电压与输入电压的差值>预设值时，控制模块控制功率模块从降压模式调整为降压-升压模式，再从降压-升压模式调整为降压模式。

这样，减少升压模式与降压模式切换时的共导风险，减少PFC电路的损坏。

可选的，当控制模块监测到预设电压改变，和/或，输入电压改变时，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：控制模块监测到输入电压从第一输入电压变为第二输入电压；控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式；当预设电压与第二输入电压的差值>预设值时，第二模式为升压模式；当第二输入电压与预设电压的差值>预设值时，第二模式为降压模式；当第一模式为升压模式或升压-降压模式，且0≤预设电压与第二输入电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为升压模式或升压-降压模式，且0≤第二输入电压与预设电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为降压模式或降压-升压模式，且0≤预设电压与第二输入电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为降压模式或降压-升压模式，且0≤第二输入电压与预设电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式。

这样，当输入电压改变时，PFC电路可以根据相应的改变调整功率模块的工作模式，PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

可选的，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：当第一模式为升压模式，且第二输入电压与预设电压的差值>预设值时，控制模块控制功率模块从升压模式调整为升压-降压模式，再从升压-降压模式调整为降压模式；当第一模式为降压模式，且预设电压与第二输入电压的差值>预设值时，控制模块控制功率模块从降压模式调整为降压-升压模式，再从降压-升压模式调整为降压模式。

这样，减少升压模式与降压模式切换时的共导风险，减少PFC电路的损坏。

可选的，当控制模块监测到预设电压改变，和/或，输入电压改变时，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：控制模块监测到预设电压从第一预设电压变为第二预设电压，以及输入电压从第一输入电压变为第二输入电压；控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式；当第二预设电压与第二输入电压的差值>预设值时，第二模式为升压模式；当第二输入电压与第二预设电压的差值>预设值时，第二模式为降压模式；当第一模式为升压模式或升压-降压模式，且0≤第二预设电压与第二输入电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为升压模式或升压-降压模式，且0≤第二输入电压与第二预设电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为降压模式或降压-升压模式，且0≤第二预设电压与第二输入电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式；当第一模式为降压模式或降压-升压模式，且0≤第二输入电压与第二预设电压的差值≤预设值时，第二模式为升压-降压模式。

这样，当预设电压和输入电压改变时，PFC电路可以根据相应的改变调整功率模块的工作模式，PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

可选的，控制模块将功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：当第一模式为升压模式，且第二输入电压与第二预设电压的差值>预设值时，控制模块控制功率模块从升压模式调整为升压-降压模式，再从升压-降压模式调整为降压模式；当第一模式为降压模式，且第二预设电压与第二输入电压的差值>预设值时，控制模块控制功率模块从降压模式调整为降压-升压模式，再从降压-升压模式调整为降压模式。

这样，减少升压模式与降压模式切换时的共导风险，减少PFC电路的损坏。

可选的，预设电压满足：预设电压＝K*(第一管脚对应的电压+基准电压)，K为任意值，基准电压为控制模块中数字模拟转换器输出的电压，第一管脚为用于设置功率模块的输出电压的管脚。

这样，PFC电路既可以通过内部基准电压调节预设电压，也可以通过外部管脚对应的电压调节预设电压。多种方式调节。

第三方面，本申请实施例提供一种开关电源。开关电源包括：如第一方面的电路。

开关电源可以为各种电子电器的开关电源，包括但不限于：为终端设备供电的适配器、服务器电源、反激变压器、应用在电网中的开关电源，等。终端设备可以是手机、平板电脑等设备。电子电器可以是程控交换机、通讯设备、电子检测设备和操控设备等。

第四方面，本申请实施例提供一种终端设备，终端设备也可以称为终端(terminal)、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)等。终端设备可以是手机(mobile phone)、智能电视、穿戴式设备、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。

该终端设备包括：包括：处理器和存储器；存储器存储计算机执行指令；处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得终端设备执行如第二方面的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现如第二方面的方法。

第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，当计算机程序被运行时，使得计算机执行如第二方面的方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种芯片，芯片包括处理器，处理器用于调用存储器中的计算机程序，以执行如第二方面所述的方法。

应当理解的是，本申请的第二方面至第七方面与本申请的第一方面的技术方案案相对应，各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似，不再赘述。

附图说明

图1为可能的设计中一种PFC电路的结构示意图；

图2为可能的设计中一种PFC电路的结构示意图；

图3为可能的设计中一种PFC电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种功率模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种升压拓扑对应的电路示意图；

图6为本申请实施例提供的一种升压拓扑对应的电路示意图；

图7为本申请实施例提供的一种降压拓扑对应的电路示意图；

图8为本申请实施例提供的一种降压拓扑对应的电路示意图；

图9为本申请实施例提供的一种PFC电路的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种升压模式中各晶体管的时序图；

图11为本申请实施例提供的一种降压模式中各晶体管的时序图；

图12为本申请实施例提供的一种升压-降压模式中各晶体管的时序图；

图13为本申请实施例提供的一种降压-升压模式中各晶体管的时序图；

图14为本申请实施例提供的一种控制模块的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图；

图16为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图；

图17为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图；

图18为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图；

图19为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图；

图20为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图；

图21为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。

具体实施方式

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，以下，对本申请实施例中所涉及的部分术语和技术进行简单介绍：

1、功率因数矫正(power factor correction，PFC)：主要是对输入电流的波形进行控制，使其与输入电压波形同步，提高功率因数，减少谐波含量，是能够解决因容性负载导致电流波形严重畸变而产生的电磁干扰(EMl)和电磁兼容(EMC)。

功率因数是指有功功率与视在功率(总耗电量)的比值。当功率因数越大，电力利用率越高。开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间相位差会造成交换功率的损失。当功率因数越大，电力利用率越高。

需要说明的是，PFC有被动式PFC(也可以称为无源PFC)以及主动式PFC(也可以称为有源PFC)。

被动式PFC有两种类型：一种是电感补偿式，在整流桥堆和滤波电容之间加入一个电感(适当选取电感量)，其工作原理是利用电感减小交流输入的基波电流与电压的相位差，从而提高功率因数；另一种是填谷电路式，其工作原理是利用整流桥后面的填谷电路来增大整流管的导通角，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形，该电路与电感补偿式相比，具有电路简单的优点，功率因数补偿效果好。

主动式PFC由电感电容及其元器件组成，通过专用的IC去调整电流波形，对电流电压间的相位差进行补偿，主动式PFC可用作辅助电源，而且其输出直流电压纹波很小。

2、开关电源：是一种电容输入型电路，其电流和电压之间相位差会造成交换功率的损失。

可以理解的是，交流电在纯电阻负载上电流和电压是同相位的，即纯电阻是消耗功率器件；交流电在纯电容负载上电流超前电压90°；交流电在纯电感负载上电压超前电流90°，电感和电容都是储存功率的器件。

3、其他术语

在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一芯片和第二芯片仅仅是为了区分不同的芯片，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a--c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本申请实施例中，“在……时”，可以为在某种情况发生的瞬时，也可以为在某种情况发生后的一段时间内，本申请实施例对此不作具体限定。此外，本申请实施例提供的终端设备的界面仅作为示例，该界面还可以包括更多或更少的内容。

4、终端设备

本申请实施例的终端设备也可以为任意形式的电子设备，例如，电子设备可以包括手持式设备、车载设备等。例如，一些电子设备为：手机(mobile phone)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、移动互联网设备(mobile internet device，MID)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。

作为示例而非限定，在本申请实施例中，该电子设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。

此外，在本申请实施例中，电子设备还可以是物联网(internet of things，IoT)系统中的终端设备，IoT是未来信息技术发展的重要组成部分，其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接，从而实现人机互连，物物互连的智能化网络。

本申请实施例中的电子设备也可以称为：终端设备、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置等。

在本申请实施例中，电子设备或各个网络设备包括硬件层、运行在硬件层之上的操作系统层，以及运行在操作系统层上的应用层。该硬件层包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、内存管理单元(memory management unit，MMU)和内存(也称为主存)等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(process)实现业务处理的计算机操作系统，例如，Linux操作系统、Unix操作系统、Android操作系统、iOS操作系统或windows操作系统等。该应用层包含浏览器、通讯录、文字处理软件、即时通信软件等应用。

随着科技的快速发展，各种电子设备越来越走进人们的生活。手机、电视机、电脑、洗衣机、空调等电子设备，都离不开辅助电源的支撑。开关电源作为电子设备中一个辅助系统，在电子产品中起着至关重要的作用。

开关电源可以通过控制开关晶体导通和截止的时间比率，维持稳定输出电压。目前，开关电源内部设置有PFC电路以减少负载的电压和电流不同相导致的能源损耗。

示例性的，图1为可能的设计中一种PFC电路的结构示意图。该PFC电路中包括：整流桥101、升压电路102、负载103和PFC控制模块104。整流桥101的输出端与升压电路102的输入端连接。PFC控制模块104与升压电路102连接。

如图1所示，A点和B点为整流桥101的输入端；C点和D点为整流桥的输出端，也可以视为升压电路102的输入端；E点和F点为升压电路102的输出端。

整流桥101的输入电压为A点的电压与B点的电压的差值，即V0；整流桥101的输出电压为C点的电压与D点的电压的差值，即V1；升压电路102的输入电压Vd为C点的电压与D点的电压的差值，即V1；升压电路102的输出电压为E点的电压与F点的电压的差值，即V2。

整流桥101用于将交流电转换成单向的直流脉动电压。如图1所示，整流桥101由4个二极管组成，分别为二极管1011、二极管1012、二极管1013、二极管1014。

需要说明的是，若A点电压大于B点电压，电流回路由A点、二极管1011、升压电路102、二极管1014和B点组成。若A点电压小于B点电压，电流回路由B点、二极管1012、升压电路102、二极管1013和A点组成。

升压电路102用于将整流桥101的输出电压提升至负载103需要的电压值。升压电路102包括电感1021、二极管1022、晶体管1023、电容1024和负载103组成。

需要说明的是，当晶体管1023导通时，PFC电路中的电流回路可以如图1中灰色虚线所示。具体的，整流桥101、电感1021和晶体管1023形成回路，整流桥101的输出端为电感1021充电。电容1024与负载103形成回路，电容1024为负载103供电。负载103两端的电压差为电容1024的放电电压。

当晶体管1023关断时，PFC电路中的电流回路可以如图1中灰色实线所示。具体的，整流桥101的输出端、电感1021、二极管1022与负载103形成回路，整流桥101的输出端和电感1021经二极管1022为负载103供电；整流桥101的输出端、电感1021与电容1024形成回路，整流桥101的输出端与电感1021为电容1024充电。

可以理解的是，负载103两端的电压差V2满足整流桥101的输出电压V1与电感1021的电压(即-VL)之和。可以理解的是，由于晶体管电感1021放电，-VL为正值，V2大于V1。

PFC控制模块104用于对升压电路102进行功率因数修正。具体的，PFC模块可以通过对晶体管1023的导通或关断控制，实现升压电路102输出的电流波形整形。

可以理解的是，图1所示的PFC电路不具备短路保护。具体的，当电容1024短路时，二极管1022的电流增大，二极管1022损坏。

此外，图1所示的电路的调压范围窄。具体的，当整流桥101的输出电压V1较高时，负载103的电压V2也较大，调压范围较窄。需要说明的是，由于通过升压电路102调整整流桥101的输出电压，进而负载103的电压V2大于整流桥101的输出电压V1。图1所示的电路不适用于负载103的电压V2小于整流桥101的输出电压V1的情况。示例性的，PFC电路的输入电压范围90V-264V时，PFC电路的输出电压大于或等于370V。

此外，图1所示的电路的功率损耗较大，拓扑效率低。具体的，二极管的功率损耗较大。而图1所示的电路在对负载103供电时，电流会流经三个二极管。在A点电压大于B点电压，三个二极管分别为二极管1011、二极管1022和二极管1014；在A点电压小于B点电压，三个二极管分别为二极管1012、二极管1022和二极管1013。

示例性的，图2为可能的设计中一种PFC电路的结构示意图。该PFC电路中包括：功率模块和PFC控制模块210。功率模块包括：晶体管201、晶体管202、晶体管203、晶体管204、电感205、二极管206、晶体管207、电容208、负载209。晶体管201的栅极、晶体管202的栅极、晶体管203的栅极、晶体管204的栅极、晶体管207的栅极均与PFC控制模块210连接。

图2所示的电路中，A点和B点为PFC电路的输入端，A点位于晶体管201和晶体管203之间，B点位于晶体管202和晶体管204之间；C点和D点为PFC电路的输出端，C点位于负载209与二极管206之间，D点位于负载209与晶体管204的源极之间。

可以理解的是，若A点电压大于B点电压，且晶体管207导通时，PFC电路中的电流回路可以如图2中灰色虚线所示。具体的，A点、晶体管201、电感205、晶体管207和晶体管204、B点形成回路，PFC电路的输入端为电感1021充电。电容208与负载209形成回路，电容208为负载209供电。负载209两端的电压差为电容208的放电电压。

若A点电压大于B点电压，且晶体管207关断时，PFC电路中的电流回路可以如图2中灰色实线所示。具体的，晶体管202、电感205、二极管206、负载209和晶体管204形成回路，PFC电路的输入端和电感205经二极管206为负载209供电；晶体管202、电感205、电容208和晶体管204形成回路，PFC电路的输入端和电感205为电容1024充电。

可以理解的是，负载209两端的电压差V2满足PFC电路的输入电压V0与电感205的电压(即-VL)之和。可以理解的是，由于电感205放电，-VL为正值，V2大于V0。

同理，A点电压小于B点电压，PFC电路中的电流回路与A点电压大于B点电压时类似，此处不再详细说明。

PFC控制模块210用于对功率模块进行功率因数修正。具体的，PFC模块可以通过对晶体管207的导通或关断控制，实现功率模块输出的电流波形整形。

可以理解的是，图2所示的PFC电路不具备短路保护。具体的，当电容208短路时，二极管206的电流增大，二极管206损坏。

此外，图2所示的电路的调压范围窄。具体的，当功率模块的输入电压V0较高时，负载209的电压V2也较大，调压范围较窄。此外，图2所示的电路不适用于负载209的电压V2小于功率模块的输入电压V0的情况。

示例性的，图3为可能的设计中一种PFC电路的结构示意图。该PFC电路中包括：功率模块和PFC控制模块307。功率模块包括：电感301、晶体管302、晶体管303、晶体管304、晶体管305、和负载306。

图2所示的电路中，A点和B点为PFC电路的输入端；C点和D点为PFC电路的输出端，分别位于负载306的两端。

可以理解的是，若A点电压大于B点电压，且晶体管302、晶体管304均导通，晶体管303、晶体管305均关断时，A点、晶体管302、晶体管304、B点形成一个回路，该回路中电感301充电。

若A点电压大于B点电压，且晶体管303、晶体管304均导通，晶体管302、晶体管305均关断时，A点、电感301、晶体管303、负载306、晶体管304、B点形成一个回路，该回路中电感301放电。

若A点电压小于B点电压，且晶体管302、晶体管304均关断，晶体管303、晶体管305均导通时，B点、晶体管305、晶体管303、A点形成一个回路，该回路中电感301充电。

若A点电压小于B点电压，且晶体管303、晶体管304均关断，晶体管302、晶体管305均导通时，B点、电感301、晶体管305、负载306、晶体管302、A点形成一个回路，该回路中电感301放电。

可以理解的是，图3所示的电路的调压范围窄。图3所示的电路不适用于负载209的电压V2小于功率模块的输入电压V0的情况。

有鉴于此，本申请实施例提供功率因数矫正电路、控制方法和相关装置。功率模块包括多个晶体管，控制模块可以控制每个晶体管的导通或关断，实现功率模块的升压拓扑或降压拓扑，进而实现对输入电压的升压处理或降压处理，实现PFC电路的输出电压宽范围调整。

可以理解的是，PFC电路包括功率模块和控制模块。功率模块用于为负载供电，控制模块用于调整功率模块输出至负载的电压。

示例性的，图4为本申请实施例提供的一种功率模块的结构示意图。功率模块包括：第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、电感L1、电容C1和负载R1。

Q1的第一端与Q2的第二端连接，Q3的第一端与Q4的第二端连接，Q1的第二端、Q3的第二端、Q5的第二端均与电感的一端连接，Q7的第二端、Q6的第一端与电感的另一端连接；

Q6的第二端与电容的一端连接，Q2的第一端、Q4的第一端、Q5的第一端、Q7的第一端均与电容的另一端连接；电容的一端与负载的一端连接，电容的另一端与负载的另一端连接；Q1的第三端、Q2的第三端、Q3的第三端、Q4的第三端、Q5的第三端、Q6的第三端、Q7的第三端均与控制模块连接。

图4所示的电路中，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7可以为金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field-effect transistor，MOSFET)，也可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)，还可以为功率三极管、氮化镓(GaN)晶体管等或者其他类型的功率器件。本申请实施例对此不做具体限定。

示例性的，以Q1-Q7均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管为例，Q1的栅极(gate，G极)、Q2的栅极、Q3的栅极、Q4的栅极、Q5的栅极、Q6的栅极、Q7的栅极均与控制模块连接；

Q1的源极(source，S极)与Q2的漏极(drain，D极)连接，Q3的的源极与Q4的漏极连接；Q1的漏极、Q3的漏极、Q5的漏极均与电感L1的一端连接，Q7的漏极、Q6的源极均与电感L1的另一端连接；

Q6的漏极与电容C1的一端连接，Q2的源极、Q4的源极、Q5的源极、Q7的源极均与电容C1的另一端连接；电容C1的一端与负载R1的一端连接，电容C1的另一端与负载R1的另一端连接。

图4所示的电路中，A点和B点为功率模块的输入端，A点位于Q1和Q2之间，B点位于Q3和Q4之间；C点和D点为功率模块的输出端，C点位于负载R1与Q6的漏极之间，D点位于负载R1与Q7的源极之间，C点和D点也可以视为功率模块的电压检测端；E点为功率模块的电流检测端，E点位于电感L1与Q6的源极之间。

本申请实施例中，图4所示的电路可以实现对输入电压的升压处理，也可以实现对输入电压的降压处理。

可以理解的是，当A点的电压大于B点的电压时，Q1和Q4均导通，Q2、Q3和Q5均关断，Q6、Q7与L1形成升压拓扑。当A点的电压小于B点的电压时，Q2和Q3导通，Q1、Q4和Q5均关断。Q6、Q7与L1形成升压拓扑。

当A点的电压大于B点的电压时，Q2、Q3、Q7均关断，Q4和Q6导通，Q1、Q5与L1形成降压拓扑。当A点的电压小于B点的电压时，Q1、Q4、Q7均关断，Q2和Q6导通，Q3、Q5与L1形成降压拓扑。

下面结合图5-图8对图4所示的电路中升压拓扑和降压拓扑进行说明。

示例性的，图5为本申请实施例提供的一种升压拓扑对应的电路示意图。以A点的电压大于B点的电压时，Q1和Q4均导通，Q2、Q3和Q5均关断，Q6、Q7与L1形成升压拓扑为例。

当Q6关断且Q7导通时，功率模块中的电流回路可以对应于图5中的a所示的灰色虚线。具体的，Q1、电感L1、Q7、Q4形成回路，Q1为电感L1充电。电容C1与负载R1形成回路，电容C1为负载R1供电。负载R1两端的电压差为电容C1的放电电压。

当Q6导通且Q7关断时，功率模块中的电流回路可以对应于图5中b所示的灰色实线。具体的，Q1、电感L1、Q6与负载R1形成回路，Q1和电感L1经Q6为负载R1供电；Q1、电感L1与Q6与电容C1形成回路，Q1、电感L1为电容C1充电。

可以理解的是，负载R1两端的电压差VR满足交流电的输入电压V0与电感L1的电压(即-VL)之和。可以理解的是，由于电感L1放电，-VL为正值，VR大于V0。

示例性的，图6为本申请实施例提供的一种升压拓扑对应的电路示意图。以A点的电压小于B点的电压时，Q2和Q3均导通，Q1、Q4和Q5均关断。Q6、Q7与L1形成升压拓扑为例。

当Q6关断且Q7导通时，功率模块中的电流回路可以对应于图6中的a所示的灰色虚线。具体的，Q3、电感L1、Q7、Q2形成回路，Q3为电感L1充电。电容C1与负载R1形成回路，电容C1为负载R1供电。负载R1两端的电压差为电容C1的放电电压。

当Q6导通且Q7关断时，功率模块中的电流回路可以对应于图6中b所示的灰色实线。具体的，Q3、电感L1、Q6与负载R1形成回路，Q3和电感L1经Q6为负载R1供电；Q3、电感L1与Q6与电容C1形成回路，Q3、电感L1为电容C1充电。

可以理解的是，负载R1两端的电压差VR满足交流电的输入电压V0与电感L1的电压(即-VL)之和。可以理解的是，由于电感L1放电，-VL为正值，VR大于V0。

示例性的，图7为本申请实施例提供的一种降压拓扑时对应的电路示意图。以A点的电压大于B点的电压时，Q2、Q3、Q7均关断，Q4和Q6导通，Q1、Q5与L1形成降压拓扑为例。

当Q1导通且Q5关断时，功率模块中的电流回路可以对应于图7中的a所示的灰色虚线。具体的，Q1、电感L1、Q6、负载R1、Q4形成回路，Q1经电感L1和Q6为负载R1供电；Q1、电感L1、Q6与电容C1形成回路，Q1和电感L1经Q6为电容C1充电。

可以理解的是，负载R1两端的电压差VR满足交流电的输入电压V0与电感L1的电压(即VL)之差。VR小于V0。

当Q1关断且Q5导通时，功率模块中的电流回路可以对应于图7中的b所示的灰色实线。具体的，电感L1、Q6、负载R1、Q5形成回路，电感L1经Q6为负载R1供电；电容C1与负载R1形成回路，电容C1为负载R1供电。负载R1两端的电压差为电容C1的放电电压。

示例性的，图8为本申请实施例提供的一种降压拓扑对应的电路示意图。以A点的电压小于B点的电压时，Q1、Q4、Q7均关断，Q2和Q6导通，Q3、Q5与L1形成降压拓扑为例。

当Q3导通且Q5关断时，功率模块中的电流回路可以对应于图8中的a所示的灰色虚线。具体的，Q3、电感L1、Q6、负载R1、Q2形成回路，Q3经电感L1和Q6为负载R1供电；Q3、电感L1、Q6与电容C1形成回路，Q3和电感L1经Q6为电容C1充电。

可以理解的是，负载R1两端的电压差VR满足交流电的输入电压V0与电感L1的电压(即VL)之差。VR小于V0。

当Q3关断且Q5导通时，功率模块中的电流回路可以对应于图8中的b所示的灰色实线。具体的，电感L1、Q6、负载R1、Q5形成回路，电感L1经Q6为负载R1供电；电容C1与负载R1形成回路，电容C1为负载R1供电。负载R1两端的电压差为电容C1的放电电压。

可以理解的是，上述图4所示的电路还具有短路保护功能。当负载R1短路时，可以通过控制Q6和Q3关断，或控制Q6和Q1关断，实现短路保护。

此外，相比较于图1所示的电路，图4所示的电路功率损耗较小，拓扑效率高。具体的，图4所示的电路在对负载供电时，电流会流经三个晶体管。晶体管的损耗较小。

可以理解的是，以PFC电路的输入电压与输出电压为1：2，输入电流为1A为例，图1所示的电路中，二极管导通时的压降通常为0.7V，PFC电路损耗为0.7*2*1+0.7*0.5，即1.75W；而图1所示的电路中，晶体管导通时的阻值通常为0.1欧姆，PFC电路损耗为1*1*0.1*2+0.5*0.5*0.1，即0.225W。相比较于图1所示的电路，图4所示的电路损耗较小，拓扑效率更高。

可以理解的是，相比较于图1所示的电路，图4所示的电路的损耗较小，进而图4所示的电路可以适用的功率范围更宽。示例性的，图4所示的电路对应的功率范围可以为100W～10000W需要说明的是，功率范围与电感大小、电容大小、热密度等相关，本申请实施例对于具体的功率范围不做限定。

可以理解的是，图4所示的电路对应的频率范围与电感大小、电容大小等相关，本申请实施例对于具体的频率范围不做限定。示例性的，图4所示的电路对应的输入电压的范围可以为10Hz-400Hz。

可以理解的是，通过对Q1的栅极(gate，G极)、Q2的栅极、Q3的栅极、Q4的栅极、Q5的栅极、Q6的栅极、Q7的栅极的控制，可以实现对功率模块的输出至负载的电压的调整。

上述图4所示的实施例，是以Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管(N型MOS管)为例进行说明的。Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7也可以均为P型金属氧化物半导体场效应晶体管(P型MOS管)，或者为N型金属氧化物半导体场效应管和P型金属氧化物半导体场效应管的组合。

示例性的，以Q1-Q7均为P型金属氧化物半导体场效应晶体管为例，Q1的漏极与Q2的源极连接，Q3的漏极与Q4的源极连接，Q1的源极、Q3的源极、Q5的源极均与电感的一端连接，Q7的源极、Q6的漏极与电感的另一端连接；Q6的源极与电容的一端连接，Q2的漏极、Q4的漏极、Q5的漏极、Q7的漏极均与电容的另一端连接；电容的一端与负载的一端连接，电容的另一端与负载的另一端连接；Q1的栅极、Q2的栅极、Q3的栅极、Q4的栅极、Q5的栅极、Q6的栅极、Q7的栅极均与控制模块连接。

Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7还可以均为NPN三极管，或者Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7还可以均为PNP三极管，或者，为NPN三极管和PNP三极管的组合。此处不做具体限定。

示例性的，以Q1-Q7均为NPN型三极管为例，Q1的集电极与Q2的发射极连接，Q3的集电极与Q4的发射极连接，Q1的发射极、Q3的发射极、Q5的发射极均与电感的一端连接，Q7的发射极、Q6的集电极与电感的另一端连接；Q6的发射极与电容的一端连接，Q2的集电极、Q4的集电极、Q5的集电极、Q7的集电极均与电容的另一端连接；电容的一端与负载的一端连接，电容的另一端与负载的另一端连接；Q1的基极、Q2的基极、Q3的基极、Q4的基极、Q5的基极、Q6的基极、Q7的基极均与控制模块连接。

示例性的，以Q1-Q7均为PNP型三极管为例，Q1的发射极与Q2的集电极连接，Q3的发射极与Q4的集电极连接，Q1的集电极、Q3的集电极、Q5的集电极均与电感的一端连接，Q7的集电极、Q6的发射极与电感的另一端连接；Q6的集电极与电容的一端连接，Q2的发射极、Q4的发射极、Q5的发射极、Q7的发射极均与电容的另一端连接；电容的一端与负载的一端连接，电容的另一端与负载的另一端连接；Q1的基极、Q2的基极、Q3的基极、Q4的基极、Q5的基极、Q6的基极、Q7的基极均与控制模块连接。

上述图4-图8对功率模块的电路连接、升压拓扑、降压拓扑进行说明。下面结合图9-图14对PFC电路中控制模块进行说明。

示例性的，图9为本申请实施例提供的一种PFC电路的结构示意图。如图9所示，PFC电路包括功率模块801和控制模块802。

功率模块801用于为负载供电。功率模块1201包括上述图4所示的电路，以及多个管脚。多个管脚包括：用于连接晶体管的管脚、用于反馈输出电压的管脚、用于进行电流检测的管脚、用于反馈输入电压的管脚。

如图9所示，功率模块801中用于连接晶体管的管脚包括：DRV1管脚、DRV2管脚、DRV3管脚、DRV4管脚、DRV5管脚、DRV6管脚、DRV7管脚；DRV1管脚、DRV2管脚、DRV3管脚、DRV4管脚、DRV5管脚、DRV6管脚、DRV7管脚分别与图4中的Q1的栅极、Q2的栅极、Q3的栅极、Q4的栅极、Q5的栅极、Q6的栅极、Q7的栅极连接。

如图9所示，功率模块801中用于反馈输出电压的管脚包括：VOUT管脚、GND管脚；VOUT管脚与图4中的C点连接、GND管脚与图4中的D点连接。功率模块801中用于进行电流检测的管脚包括：CUR1管脚；CUR1管脚与图4中的E点连接。功率模块801中用于进行输入电压检测的管脚包括：AC-L管脚、AC-N管脚。AC-L管脚与图4中的A点连接、AC-N管脚与图4中的B点连接。

适应性的，控制模块802中用于连接晶体管的管脚包括：DRV1管脚、DRV2管脚、DRV3管脚、DRV4管脚、DRV5管脚、DRV6管脚、DRV7管脚；控制模块802中用于接收功率模块反馈的输出电压的管脚包括：VOUT管脚、GND管脚。控制模块802中用于进行电流检测的管脚包括：CUR1管脚；CUR1管脚。控制模块802中用于接收功率模块反馈的输入电压的管脚包括：AC-L管脚、AC-N管脚。

控制模块802用于根据预设电压和功率模块的输入电压调整功率模块的工作模式。

本申请实施例中，控制模块802还用于将功率模块的输出电压调节为预设电压。或者可以理解为，预设电压相当于设定的输出电压，控制模块802根据设定的输出电压和功率模块的输入电压调整功率模块的工作模式，使得功率模块的输出电压与设定的输出电压一致。

控制模块802中的多个管脚还包括：用于接收预设电压的管脚、用于接收使能信号的管脚。如图9所示，控制模块802中用于接收预设电压的管脚包括：电压检测1管脚、电压检测2管脚。本申请实施例对于用于接收预设电压的管脚的数量不做限定。控制模块802中用于接收使能信号的管脚包括：EN管脚。

控制模块802可以根据外部电压(例如，用于接收预设电压的管脚)调节预设电压，也可以根据控制模块802内部的数字模拟转换器(DAC)输出的电压调节预设电压。本申请实施例对于预设电压的调节方式不做具体限定。示例性的，预设电压Vpfc满足Vpfc＝K*(电压检测1管脚对应的电压Vi+基准电压Vref)，K为任意值。

一些实施例中，控制模块通过设置基准电压，启动功率模块。

控制模块802可以根据用于接收功率模块反馈的输入电压的管脚确认功率模块的输入电压。示例性的，控制模块802可以通过AC-L管脚处的电压值与AC-N管脚处的电压值确定输入电压。

下面对控制模块对功率模块的工作模式的调整进行说明。

控制模块具体用于在预设电压改变或功率模块的输入电压改变时，调整功率模块的工作模式。

可能的实现方式一中，以预设电压改变为例，控制模块具体用于在用于接收预设电压的管脚(例如，电压检测1管脚、电压检测2管脚)对应的电压从第一电压变为第二电压时，根据第二电压确定第二预设电压；根据第二预设电压和功率模块的输入电压调整功率模块的工作模式。示例性的，当第二预设电压≥输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；若第二预设电压<输入电压，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式。

可能的实现方式二中，以输入电压改变为例，控制模块具体用于在功率模块的输入电压从第一输入电压变为第二输入电压时，根据预设电压和第二输入电压调整功率模块的工作模式。示例性的，当预设电压≥第二输入电压，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；当预设电压<第二输入电压，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式。

可能的实现方式三中，以预设电压改变为例，控制模块具体用于在预设电压从第一预设电压变为第二预设电压时，根据第二预设电压、功率模块的输入电压和预设值调整功率模块的工作模式。

示例性的，控制模块具体用于在预设电压改变时，根据第二预设电压、输入电压和预设值确定功率模块的工作模式。

具体的，当第一值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；第一值为第二预设电压与输入电压的差值。当第二值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式；第二值为输入电压与第二预设电压的差值。

功率模块在预设电压改变前的工作模式为升压模式或升压-降压模式，当零≤第一值≤预设值，或者，零≤第二值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

功率模块在预设电压改变前的工作模式为降压模式或降压-升压模式，当零≤第二值≤预设值或者，零≤第二值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

一些实施例中，当控制模块将功率模块的工作模式从升压模式调整为降压模式时，控制模块将功率模块的工作模式先调整为升压-降压模式，再调整为降压模式。若控制模块将功率模块的工作模式从降压模式调整为升压模式，控制模块将功率模块的工作模式先调整为降压-升压模式，再调整为升压模式。

可以理解的是，从升压模式切换为降压模式的过程中，开关管过程完全独立。以功率模块的工作模式从升压模式调整为降压模式为例，若无升压-降压模式，Q5与Q7可能会出现共通交叠，形成自回路导致过流现象，进而导致器件损毁。升压-降压模式可以降低升压模式的续流管，和降压模式中续流管的共导现象，通过高频逐步切换减小共导风险，减少共导导致的过流、器件损毁的情况。

同理，以功率模块的工作模式从降压模式调整为升压模式为例，若无降压-升压模式，Q5与Q7可能会出现焦点交叠，形成自回路导致过流现象，进而导致器件损毁。降压-升压模式可以降低升压模式的续流管，和降压模式中续流管的共导现象，通过高频逐步切换减小共导风险，减少共导导致的过流、器件损毁的情况。

可以理解的是，在功率模块的工作模式从升压模式调整为降压模式的过程中，升压-降压模式的持续时长与PFC电路的反馈能力相关，本申请实施例对此不作限定。

可能的实现方式四中，以输入电压改变为例，控制模块具体用于在功率模块的输入电压从第一输入电压变为第二输入电压时，根据预设电压、第二输入电压和预设值调整功率模块的工作模式。

示例性的，控制模块具体用于在功率模块的输入电压改变时，根据预设电压、第二输入电压和预设值确定功率模块的工作模式。

具体的，当第三值≥预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；第三值为预设电压与第二输入电压的差值。当第四值≥预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式；第四值为第二输入电压与预设电压的差值。

功率模块在预设电压改变前的工作模式为升压模式或升压-降压模式，当零≤第三值<预设值，或者，零≤第四值<预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

功率模块在预设电压改变前的工作模式为降压模式或降压-升压模式，当零≤第三值<预设值或者，零≤第四值<预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

一些实施例中，当控制模块将功率模块的工作模式从升压模式调整为降压模式，控制模块将功率模块的工作模式先调整为升压-降压模式，再调整为降压模式。若当控制模块将功率模块的工作模式从降压模式调整为升压模式，控制模块将功率模块的工作模式先调整为降压-升压模式，再调整为升压模式。

下面结合图10-图13对图4所示的功率模块的工作模式进行说明。

升压模式：当交流电位于正半周期(即B点电压大于A点电压)时，控制模块控制Q1、Q4、Q5均关断，Q2和Q3均导通，Q6与Q7交替导通；当交流电位于负半周期(即B点电压小于A点电压)时，Q2、Q3、Q5均关断，Q1和Q4均导通，Q6与Q7交替导通。

示例性的，图10为本申请实施例提供的一种升压模式中各晶体管的时序图。以Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，功率模块的输入为交流电，且交流电的周期为100ms，最大电压值为1倍市电(即220V)为例。交流电的输入波形可以如图10所示。

图10所示的时序图中，0ms-50ms(即，交流电的正半周期)，Q1的栅极、Q4的栅极、Q5的栅极均对应于低电平，Q1、Q4、Q5均关断；Q2的栅极和Q3的栅极均对应于高电平，Q2和Q3均导通；Q6的栅极与Q7的栅极交替对应于高电平，Q6与Q7交替导通。

图10所示的时序图中，50ms-100ms(即，交流电的负半周期)，Q2的栅极、Q3的栅极、Q5的栅极均对应于低电平，Q2、Q3、Q5均关断；Q1的栅极和Q4的栅极均对应于高电平，Q1和Q4均导通；Q6的栅极与Q7的栅极交替对应于高电平，Q6与Q7交替导通；Q6、Q7、L1形成升压拓扑，使得功率模块的输出电压大于其输入电压。

本申请实施例中，Q6的栅极与Q7的栅极交替对应于高电平是指：当Q6的栅极对应于高电平时，Q7的栅极对应于低电平，则Q6导通，Q7关断。当Q6的栅极对应于低电平时，Q7的栅极对应于高电平，则Q6关断，Q7导通。

可以理解的是，0ms-100ms，Q6、Q7、L1形成升压拓扑，使得功率模块的输出电压大于其输入电压。0ms-50ms时功率模块可以对应于上述图6所示的电路，50ms-100ms时功率模块可以对应于上述图5所示的电路，具体电路分析可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

降压模式：当交流电位于正半周期时，控制模块控制Q1、Q4、Q7均关断，Q2和Q6均导通，Q3与Q5交替导通；当交流电位于负半周期时，Q2、Q3、Q7均关断，Q4和Q6均导通，Q1与Q5交替导通。

示例性的，图11为本申请实施例提供的一种降压模式中各晶体管的时序图。以Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，功率模块的输入为交流电，且交流电的周期为100ms，最大电压值为1倍市电(即220V)为例。交流电的输入波形可以如图11所示。

图11所示的时序图中，0ms-50ms(即，交流电的正半周期)，Q1的栅极、Q4的栅极、Q7的栅极均对应于低电平，Q1、Q4、Q7均关断；Q2的栅极和Q6的栅极均对应于高电平，Q2和Q6均导通；Q3的栅极与Q5的栅极交替对应于高电平，Q3与Q5交替导通。

本申请实施例中，Q3的栅极与Q5的栅极交替对应于高电平是指：当Q3的栅极对应于高电平时，Q5的栅极对应于低电平，则Q3导通，Q5关断。当Q3的栅极对应于低电平时，Q5的栅极对应于高电平，则Q3关断，Q5导通。

可以理解的是，0ms-50ms，Q3、Q5、L1形成降压拓扑，使得功率模块的输出电压小于其输入电压。0ms-50ms时功率模块可以对应于上述图8所示的电路，具体电路分析可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

图11所示的时序图中，50ms-100ms(即，交流电的负半周期)，Q2的栅极、Q3的栅极、Q7的栅极均对应于低电平，Q2、Q3、Q7均关断；Q4的栅极和Q6的栅极均对应于高电平，Q4和Q6均导通；Q1的栅极与Q5的栅极交替对应于高电平，Q1与Q5交替导通。

本申请实施例中，Q1的栅极与Q5的栅极交替对应于高电平是指：当Q1的栅极对应于高电平时，Q5的栅极对应于低电平，则Q1导通，Q5关断。当Q1的栅极对应于低电平时，Q5的栅极对应于高电平，则Q1关断，Q5导通。

可以理解的是，50ms-100ms，Q3、Q5、L1形成降压拓扑，使得功率模块的输出电压小于其输入电压。50ms-100ms时功率模块可以对应于上述图7所示的电路，具体电路分析可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

升压-降压模式：当交流电位于正半周期时，控制模块控制Q1、Q4、Q5均关断，Q2导通，Q6与Q7交替导通，Q3在Q7导通时关断第一时长。当交流电位于负半周期时，Q2、Q3、Q5均关断，Q4导通Q6与Q7交替导通，Q1在Q7导通时关断第一时长。

第一时长可以为Q7导通时对应的时长的一半，也可以为Q7导通时对应的时长的四分之一，本申请实施例对于第一时长的具体值，以及第一时长的具体调整方式等均不做限定。

示例性的，图12为本申请实施例提供的一种升压-降压模式中各晶体管的时序图。以Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，功率模块的输入为交流电，且交流电的周期为100ms，最大电压值为1倍市电(即220V)为例。交流电的输入波形可以如图12所示。

图12所示的时序图中，0ms-50ms(即，交流电的正半周期)，Q1的栅极、Q4的栅极、Q5的栅极均对应于低电平，Q1、Q4、Q5均关断；Q2的栅极对应于高电平，Q2导通；Q6的栅极与Q7的栅极交替对应于高电平，Q6与Q7交替导通；当Q7的栅极对应于高电平时，Q3的栅极在第一时长内对应为低电平。

可以理解的是，当Q3对应于高电平时，Q6、Q7、L1形成升压拓扑，使得功率模块的输出电压大于其输入电压。当Q3对应于低电平时，可以停止电感L1的储能，减少功率模块中的能量传递。

电感L1的储能中断第一时长，使得升压-降压模式中电感L1的电压小于升压模式中电感L1的电压，进而升压-降压模式中功率模块的输出电压小于升压模式中功率模块的输出电压降低，但输出电压大于其输入电压。

或者，可以理解为，当Q3对应于低电平时，截断电感L1的储能时间，等效为开关频率降低，等效占空比D减小；由于升压电路增益特性为“输出电压＝D*输入电压”，随着D减小，输出电压逐渐减小。

图12所示的时序图中，50ms-100ms(即，交流电的负半周期)，Q2的栅极、Q3的栅极、Q5的栅极均对应于低电平，Q2、Q3、Q5均关断；Q4的栅极对应于高电平，Q4导通；Q6的栅极与Q7的栅极交替对应于高电平，Q6与Q7交替导通；当Q7的栅极对应于高电平时，Q1的栅极在第一时长内对应为低电平。

可以理解的是，当Q1对应于高电平时，Q6、Q7、L1形成升压拓扑，使得功率模块的输出电压大于其输入电压。当Q1对应于低电平时，电容C1为负载R1供电。可以停止电感L1的储能，减少功率模块中的能量传递。

电感L1的储能中断第一时长，使得升压-降压模式中电感L1的电压小于升压模式中电感L1的电压，进而升压-降压模式中功率模块的输出电压小于升压模式中功率模块的输出电压，但功率模块的输出电压大于其输入电压。

降压-升压模式：当交流电位于正半周期时，Q1、Q4、Q7均关断，Q2导通，Q3与Q5交替导通，Q6在Q5导通时关闭第二时长。当交流电位于负半周期时，Q2、Q3、Q7均关断，Q4导通，Q1与Q5交替导通，Q6在Q5导通时关闭第二时长。

第二时长可以为Q5导通时对应的时长的一半，也可以为Q5导通时对应的时长的四分之一，本申请实施例对于第二时长的具体值不做限定。

示例性的，图13为本申请实施例提供的一种降压-升压模式中各晶体管的时序图。以Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，功率模块的输入为交流电，且交流电的周期为100ms，最大电压值为1倍市电(即220V)为例。交流电的输入波形可以如图13所示。

图13所示的时序图中，0ms-50ms(即，交流电的正半周期)，Q1的栅极、Q4的栅极、Q7的栅极均对应于低电平，Q1、Q4、Q7均关断；Q2的栅极均对应于高电平，Q2导通；Q3的栅极与Q5的栅极交替对应于高电平，Q3与Q5交替导通。当Q5的栅极对应于高电平时，Q6的栅极在第二时长内对应为低电平。

可以理解的是，当Q6对应于高电平时，Q3、Q5、L1形成降压拓扑，使得功率模块的输出电压小于其输入电压。

当Q6对应于低电平时，电感L1为负载R1的供电中断，电感L1储存的能量消耗较少；后续Q5关断时，电感L1需要储存的能量减少，对电流的阻碍降低，电感L1两端的电压降低，进而升压-降压模式中功率模块的输出电压大于降压模式中功率模块的输出电压，但输出电压小于其输入电压。

或者，可以理解为，当Q6对应于低电平时，截断电感L1为负载R1的续流时间，等效为开关频率提升，等效占空比D增大；由于降压电路增益特性为“输出电压＝D*输入电压”，随着D增大，输出电压逐渐增大。

在50ms-100ms(即，交流电的负半周期)，Q2的栅极、Q3的栅极、Q7的栅极均对应于低电平，Q2、Q3、Q7均关断；Q4的栅极对应于高电平，Q4导通；Q1的栅极与Q5的栅极交替对应于高电平，Q1与Q5交替导通。当Q5的栅极对应于高电平时，Q6的栅极在第二时长内对应为低电平。

可以理解的是，当Q6对应于高电平时，Q3、Q5、L1形成降压拓扑，使得功率模块的输出电压小于其输入电压。电感L1为负载R1的供电中断，电感L1储存的能量消耗较少；后续Q5关断时，电感L1需要储存的能量减少，对电流的阻碍降低，电感L1两端的电压降低，进而升压-降压模式中功率模块的输出电压大于降压模式中功率模块的输出电压，但输出电压小于其输入电压。

可以理解的是，图10-图13所示的时序图中，各个晶体管对应的占空比、变化频率等仅为示例，此处不做限定。

一些实施例中，控制模块还可以根据功率模块中的电流、输出电压等进一步对功率模块的输出电压或输出电流进行调整。调整结果为：输出电压等于预设电压、功率模块输出至负载的电流和电压相位相近或相同，等。

可以理解的是，本申请实施例中，PFC电路的预设电压Vpfc满足：Vpfc＝K*(用于接收预设电压的管脚的电压Vi+基准电压Vref)。基准电压Vref可以为零，也可以为其他数值。

可以理解的是，若Vref为零，通过调节用于接收预设电压的管脚的电压Vi，可以将预设电压Vpfc从0V调节到Ka V，进而通过控制模块对功率模块的输出电压进行调整，实现输出电压的连续调压。若用于接收预设电压的管脚的电压Vi为零，通过调节基准电压Vref，可以将预设电压Vpfc从0V调节到KaV，进而通过控制模块对功率模块的输出电压进行调整，实现输出电压的连续调压。也可以通过调节Vi和Vref，实现功率模块的输出电压进行调整，实现输出电压的连续调压。

示例性的，图4所示的电路的输出电压的范围可以为0-400V，本申请实施例对此不作限定。

示例性的，控制模块可以基于功率模块反馈的输出电压、输出电流，进一步调节各晶体管导通与关断的时间比(占空比)，以及各晶体管导通与关断的变化频率。

在上述实施例的基础上，控制模块还可以根据输出电压、电流等对功率模块的工作模式中的相应参数进行调整。例如，调整晶体管栅极对应的信号的占空比、高低电平的变换频率等。

这样，可以使得进一步调节对功率模块的输出电压，以及对功率模块输出至负载的电流和电压相位相近或相同。

具体的，控制模块可以基于功率模块反馈的输出电压、输出电流，进一步调节各晶体管导通与关断的时间比(占空比)，以及各晶体管导通与关断的变化频率。

控制模块可以采用非连续电流模式功因修正器(DCM PFC)，也可以采用连续电流模式功因修正器(CCM PFC)，也可以采用临界连续电流模式功率修正器(CRM PFC)。本申请实施例对于控制模块的修正方式不做限定。

一些实施例中，控制模块还可以对采集的输入电压、输出电压、电流等进行滤波处理、相位检测等。

可以理解的是，控制模块可以由下述一种或多种电路组成：微控制单元(microcontrol unit，MCU)、PFC调制电路、采样滤波和相位检测电路、多个驱动电路、多个采样滤波电路。

示例性的，图14为本申请实施例提供的一种控制模块的结构示意图。如图14所示，控制模块包括：MCU 901、采样滤波和相位检测电路902、PFC调制电路903、采样滤波电路904、采样滤波电路905、高边驱动电路906、低边驱动电路互锁907、高边驱动电路908、低边驱动电路909、高边驱动电路910、高边驱动电路911、以及多个管脚。

MCU 901用于确定预设电压，以及根据预设电压和功率模块的输入电压和预设电压确定功率模块的工作模式。MCU还可以替换为其他用于控制的模块，例如，系统级芯片(SOC)，处理器(CPU)等。本申请实施例对此不作限定。

MCU 901具体用于根据用于接收预设电压的管脚(例如，电压检测1管脚、电压检测2管脚)对应的电压确认预设电压。

示例性的，预设电压Vpfc满足Vpfc＝K*(用于接收预设电压的管脚的电压Vi+基准电压Vref)，K为任意值。

MCU 901可以通过采样滤波和相位检测电路902获取功率模块中的输入电压，并根据预设电压和功率模块的输入电压和预设电压确定功率模块的工作模式。具体实现过程可以参照下述相应说明，此处不再赘述。

采样滤波和相位检测电路902用于采集功率模块中的交流电的电压(输入电压)，并进行相位检测。

PFC调制电路903用于根据交流电的输入电压和采集的功率模块的电流产生调制信号，以对功率模块输出至负载的电流、电压等进行调节。调制信号可以用于调整功率模块输出至负载的电流的相位、波形等。

需要说明的是，电压信号(工频正弦波信号)作为电流调制信号参考值，一个工频周期内电流信号高频信号包络值亦为同频同相交流电压信号，实现交流输入的电流波形不畸变。

采样滤波电路904用于对采集的功率模块的电流(例如，图4中E点电流)进行滤波处理，以减少干扰。

采样滤波电路905用于对采集的功率模块的输出电压进行滤波处理，以减少干扰。

高边驱动电路906用于产生第一控制信号以控制Q1导通或关断；低边驱动电路互锁907用于产生第二控制信号以控制Q2导通或关断，以及产生第四控制信号以驱动Q4导通或关断，第二控制信号与第四控制信号相反。

高边驱动电路908用于产生第三控制信号以控制Q3导通或关断；低边驱动电路909用于产生第五控制信号以控制Q5导通或关断；高边驱动电路910用于产生第六控制信号以控制Q6导通或关断；高边驱动电路911用于产生第七控制信号以控制Q7导通或关断。

图14所示的结构仅为示例，本申请实施例对于功率模块的具体结构不做限定。

由于图4-图14所示的，因此，图4-图14所示的电路的功率范围较宽。示例性的，可以适用于100W～10000W。

可以理解的是，上述实施例提供的PFC电路适用于交流电供电场景，交流电可以为单相电，也可以为三相电，此处不做限定。

上述实施例提供的PFC电路可以应用于开关电源、为终端设备供电的充电器、以及包含开关电源的终端设备中。示例性的，为终端设备供电的充电器可以通过多种充电协议中的任一种为终端设备充电。充电协议包括但不限于：PD、SCP、QC等。

PFC电路可以通过功率模块可以通过控制信号或其他任意形式调整功率模块的输出至负载的电压，以及调整功率模块的输出至负载的电流波形。

可以理解的是，上述PFC电路可以搭配DC-DC模块使用，并且PFC电路的输出电压可以连续调整，通过对PFC电路的输出电压的调整可以实现对PFC电路的输出功率自适应调整，实现最优效率。

上述实施例对PFC电路的结构进行说明，下面结合图15-图21对PFC电路的控制方法进行说明。

图15-图17对应于功率模块的工作模式包括升压模式和降压模式两种模式。图18-图20对应于功率模块的工作模式包括升压模式、升压-降压模式、降压模式、降压-升压模式四种模式。

示例性的，图15为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。如图15所示，控制方法包括：

S1401、控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压。

一些实施例中，控制模块可以根据用于接收预设电压的管脚(例如，电压检测1管脚、电压检测2管脚)对应的电压和基准电压确认预设电压。基准电压为控制模块内部的数字模拟转换器(DAC)输出的电压。

示例性的，预设电压Vpfc满足Vpfc＝K*(用于接收预设电压的管脚的电压Vi+基准电压Vref)，K为任意值。

S1402、控制模块监测到预设电压从第一预设电压变为第二预设电压时，根据输入电压和第二预设电压将功率模块的工作模式调整为升压模式或降压模式。

示例性的，当用于接收预设电压的管脚(例如，电压检测1管脚、电压检测2管脚)对应的电压从第一电压变为第二电压时，预设电压从第一预设电压变为第二预设电压。当基准电压从第一电压变为第二电压时，预设电压从第一预设电压变为第二预设电压。

具体的，当第一预设电压大于输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；当第一预设电压小于或等于输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式。

升压模式、降压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于或等于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

示例性的，图16为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。如图16所示，控制方法包括：

S1501、控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压。

一些实施例中，控制模块可以根据用于接收预设电压的管脚(例如，电压检测1管脚、电压检测2管脚)对应的电压确认预设电压。具体可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

S1502、控制模块监测到功率模块的输入电压从第一输入电压变为第二输入电压时，根据第二输入电压和预设电压将功率模块的工作模式调整为升压模式或降压模式。

具体的，当预设电压大于第二输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；当预设电压小于或等于第二输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式。升压模式、降压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

示例性的，图17为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。如图17所示，控制方法包括：

S1601、控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压。

一些实施例中，控制模块可以根据用于接收预设电压的管脚(例如，电压检测1管脚、电压检测2管脚)对应的电压确认预设电压。具体可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

S1602、控制模块监测到预设电压从第一预设电压变为第二预设电压，且输入电压从第一输入电压变为第二输入电压时，根据第二输入电压和第二预设电压将功率模块的工作模式调整为升压模式或降压模式。

具体的，当第二预设电压大于第二输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；当第二预设电压小于或等于第二输入电压时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式。升压模式、降压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

上述图15-图17对功率模块的工作模式包括两种模式时的PFC电路的控制方法进行说明。下面结合图18-图20对功率模块的工作模式包括四种模式时的PFC电路的控制方法进行说明。

示例性的，图18为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。如图18所示，控制方法包括：

S1701、控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压。

具体可以参照上述相应步骤的说明，此处不再赘述。

S1702、控制制模块监测到预设电压从第一预设电压变为第二预设电压时，根据第一预设电压、第二预设电压、输入电压和预设值将功率模块的工作模式调整为升压模式、升压-降压模式、降压模式或降压-升压模式。

具体的，当第一值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；第一值为第二预设电压与输入电压的差值。当第二值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式；第二值为输入电压与第二预设电压的差值。

当第一预设电压大于输入电压，且零≤第一值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。或者，当第一预设电压大于输入电压，且零≤第二值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

当第一预设电压小于或等于输入电压，且零≤第一值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。或者，当第一预设电压小于或等于输入电压，且零≤第二值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。

升压模式、降压模式、升压-降压模式、降压-升压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

示例性的，图19为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。如图19所示，控制方法包括：

S1801、控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压。

具体可以参照上述相应步骤的说明，此处不再赘述。

S1802、控制模块监测到输入电压从第一输入电压变为第二输入电压时，根据预设电压、第二输入电压和预设值，将功率模块的工作模式调整为升压模式、升压-降压模式、降压模式或降压-升压模式。

具体的，当第三值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；第三值为预设电压与第二输入电压的差值。当第四值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式；第四值为第二输入电压与预设电压的差值。

当预设电压大于第一输入电压，且零≤第三值<预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。或者，当预设电压大于或等于第一输入电压，且零≤第四值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

当预设电压小于或等于第一输入电压，且零≤第三值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。或者，当预设电压小于第一输入电压，且零≤第四值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。

升压模式、降压模式、升压-降压模式、降压-升压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

示例性的，图20为本申请实施例提供的一种PFC电路的控制方法示意图。如图20所示，控制方法包括：

S1901、控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压。

具体可以参照上述相应步骤的说明，此处不再赘述。

S1902、当控制模块监测到预设电压从第一预设电压变为第二预设电压，且输入电压从第一输入电压变为第二输入电压时，

根据第一预设电压、第二预设电压、第一输入电压、第二输入电压和预设值，将功率模块的工作模式调整为升压模式、升压-降压模式、降压模式或降压-升压模式。

具体的，当第五值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压模式；第五值为第二预设电压与第二输入电压的差值。当第六值>预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压模式；第六值为第二输入电压与第二预设电压的差值。

当第一预设电压大于第一输入电压，且零≤第五值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。或者，当第一预设电压大于第一输入电压，且零≤第六值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为升压-降压模式。

当第一预设电压小于或等于第一输入电压，且零≤第五值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。或者，当第一预设电压小于第一输入电压，且零≤第六值≤预设值时，控制模块将功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。

升压模式、降压模式、升压-降压模式、降压-升压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

示例性的，图21为本申请实施例提供的一种控制方法的流程示意图。如图21所示，方法包括：

S2001、功率模块工作在第一模式。

第一模式可以为下述任一种模式：升压模式、升压-降压模式、降压模式或降压-升压模式。升压模式、降压模式、升压-降压模式、降压-升压模式可以参照上述相应说明，此处不再赘述。

S2002、第一时刻，功率模块的输入电压或预设电压改变，根据第一模式、第一时刻后的输入电压、第一时刻后的预设电压和预设值将功率模块的工作模式调整为第二模式。

当第一模式为升压模式或升压-降压模式时，第二模式可以为下述任一种模式：升压模式、升压-降压模式、降压模式。

当第一模式为降压模式或降压-升压模式时，第二模式可以为下述任一种模式：升压模式、降压模式、降压-升压模式。

具体的，以第一模式为升压模式为例，S2002包括：S20021、S20022或S20023。

S20021、当第七值大于预设值时，功率模块的工作模式调整为升压模式；第七值为第一时刻后的预设电压与第一时刻后的输入电压之差。

S20022、当第七值小于或等于预设值或第八值小于或等于预设值时，功率模块的工作模式调整为升压-降压模式；第八值为第一时刻后的输入电压与第一时刻后的预设电压之差。

S20023、当第八值大于预设值时，功率模块的工作模式调整为降压模式。

以第一模式为升压-降压模式为例，S2002包括：S20024、S20025或S20026。

S20024、当第八值大于预设值时，功率模块的工作模式为降压模式。

S20025、当第七值小于或等于预设值或者第八值小于或等于预设值时，功率模块的工作模式为降压-升压模式。

S20026、当第七值大于预设值时，功率模块的工作模式为升压模式。

以第一模式为降压-升压模式为例，S2002包括：S20027、S20028或S20029。

S20027、当第八值大于预设值时，功率模块的工作模式调整为降压模式。

S20028、当第七值小于或等于预设值或者第八值小于或等于预设值时，功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。

S20029、当第七值大于预设值时，功率模块的工作模式调整为升压模式。

以第一模式为降压模式为例，S2002包括：S20030、S20031或S20032。

S20030、当第八值大于预设值时，功率模块的工作模式调整为降压模式。

S20031、当第七值小于或等于预设值或者第八值小于或等于预设值时，功率模块的工作模式调整为降压-升压模式。

S20032、当第七值大于预设值时，功率模块的工作模式调整为升压模式。

在上述实施例的基础上，当第一模式为升压模式，且第八值大于或预设值时，功率模块的工作模式经升压-降压模式调整为降压模式。当第一模式为降压模式，且第七值大于或预设值时，功率模块的工作模式经降压-升压模式调整为降压模式。

综上，通过对功率模块中各晶体管的导通或关断控制，可以实现PFC电路输出电压大于输入电压调整，也可以实现PFC电路输出电压小于输入电压的调整。PFC电路的调整范围宽，提高PFC电路的适用性和实用性。

在上述图15-图21所示的实施例的基础上，控制模块还可以根据输出电压、电流等对功率模块的工作模式中的相应参数进行调整。例如，调整晶体管栅极对应的信号的占空比、高低电平的变换频率等。

这样，可以使得进一步调节对功率模块的输出电压，以及对功率模块输出至负载的电流和电压相位相近或相同。

具体的，控制模块可以基于功率模块反馈的输出电压、输出电流，进一步调节各晶体管导通与关断的时间比(占空比)，以及各晶体管导通与关断的变化频率。

控制模块可以采用非连续电流模式功因修正器(DCM PFC)，也可以采用连续电流模式功因修正器(CCM PFC)，也可以采用临界连续电流模式功率修正器(CRM PFC)。本申请实施例对于控制模块的修正方式不做限定。

在上述图15-图21所示的实施例的基础上，PFC电路初始化后，PFC电路中功率模块的工作模式默认为降压模式。这样，可以实现短路保护功能，减少PFC电路的意外损坏。

上面已对本申请实施例的方法进行了说明，下面对本申请实施例提供的执行上述方法的装置进行描述。本领域技术人员可以理解，方法和装置可以相互结合和引用，本申请实施例提供的相关装置可以执行上述方法中的步骤。

本申请实施例提供一种开关电源。开关电源包括：上述图4所示的电路。开关电源可以为各种电子电器的开关电源，包括但不限于：为终端设备供电的适配器、服务器电源、反激变压器、应用在电网中的开关电源，等。终端设备可以是手机、平板电脑等设备。电子电器可以是程控交换机、通讯设备、电子检测设备和操控设备等。

本申请实施例提供一种终端设备，该终端设备包括：包括：处理器和存储器；存储器存储计算机执行指令；处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得终端设备执行上述方法。

本申请实施例提供一种芯片。芯片包括处理器，处理器用于调用存储器中的计算机程序，以执行上述实施例中的技术方案。其实现原理和技术效果与上述相关实施例类似，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法。上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质，还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何目标介质。

一种可能的实现方式中，计算机可读介质可以包括RAM，ROM，只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其它光盘存储器，磁盘存储器或其它磁存储设备，或目标于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码，并且可由计算机访问。而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆，光纤电缆，双绞线，数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL)或无线技术(如红外，无线电和微波)从网站，服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆，光纤电缆，双绞线，DSL或诸如红外，无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘，激光盘，光盘，数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD)，软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，当计算机程序被运行时，使得计算机执行上述方法。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种功率因数矫正电路，其特征在于，所述电路包括控制模块和功率模块；

所述功率模块用于为负载供电，所述功率模块包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、电感和电容；

所述第一晶体管的第一端与所述第二晶体管的第二端连接，所述第三晶体管的第一端与所述第四晶体管的第二端连接，所述第一晶体管的第二端、所述第三晶体管的第二端、所述第五晶体管的第二端均与所述电感的一端连接，所述第七晶体管的第二端、所述第六晶体管的第一端均与所述电感的另一端连接；

所述第六晶体管的第二端与所述电容的一端连接，所述第二晶体管的第一端、所述第四晶体管的第一端、所述第五晶体管的第一端、所述第七晶体管的第一端均与所述电容的另一端连接；

所述电容的一端与所述负载的一端连接，所述电容的另一端与所述负载的另一端连接；

所述第一晶体管的第三端、所述第二晶体管的第三端、所述第三晶体管的第三端、所述第四晶体管的第三端、所述第五晶体管的第三端、所述第六晶体管的第三端、所述第七晶体管的第三端均与所述控制模块连接；

所述控制模块用于监测预设电压和所述功率模块的输入电压，并根据所述预设电压和所述输入电压调整所述功率模块的工作模式；

当所述预设电压大于所述输入电压时，所述控制模块用于将所述功率模块的工作模式调整为升压模式，所述升压模式中所述功率模块的输出电压大于所述输入电压；

所述升压模式中，当所述输入电压位于正半周期时，所述第一晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管均关断，所述第二晶体管和所述第三晶体管均导通，所述第六晶体管与所述第七晶体管交替导通；当所述输入电压位于负半周期时，所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第五晶体管均关断，所述第一晶体管和所述第四晶体管均导通，所述第六晶体管与所述第七晶体管交替导通；

或者，当所述预设电压小于所述输入电压时，所述控制模块用于将所述功率模块的工作模式调整为降压模式，所述升压模式中所述功率模块的输出电压小于所述输入电压；

所述降压模式中，当所述输入电压位于正半周期时，所述第一晶体管、所述第四晶体管、所述第七晶体管均关断，所述第二晶体管和所述第六晶体管均导通，所述第三晶体管与所述第五晶体管交替导通；当交流电位于负半周期时，所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第七晶体管均关断，所述第四晶体管和所述第六晶体管均导通，所述第一晶体管与所述第五晶体管交替导通。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，

当所述预设电压大于所述输入电压，且所述预设电压与所述输入电压的差值大于预设值时，所述控制模块具体用于将所述功率模块的工作模式调整为升压模式；

当所述预设电压小于所述输入电压，且所述输入电压与所述预设电压的差值大于预设值时，所述控制模块具体用于将所述功率模块的工作模式调整为降压模式；

当0≤所述预设电压与所述输入电压的差值≤预设值，或者0≤所述输入电压与所述预设电压的差值≤所述预设值时，所述控制模块将所述功率模块的工作模式调整为升压-降压模式，或者降压-升压模式；

所述升压-降压模式中，当所述输入电压位于正半周期时，所述第一晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管均关断，所述第二晶体管和所述第三晶体管均导通，所述第六晶体管与所述第七晶体管交替导通，所述第三晶体管在所述第七晶体管导通时关断第一时长；当所述输入电压位于负半周期时，所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第五晶体管均关断，所述第一晶体管和所述第四晶体管均导通，所述第六晶体管与所述第七晶体管交替导通，所述第一晶体管在所述第七晶体管导通时关断所述第一时长；

所述降压-升压模式中，当所述输入电压位于正半周期时，当所述输入电压位于正半周期时，所述第一晶体管、所述第四晶体管、所述第七晶体管均关断，所述第二晶体管和所述第六晶体管均导通，所述第三晶体管与所述第五晶体管交替导通，所述第六晶体管在所述第五晶体管导通时关断第二时长；当所述输入电压位于负半周期时，所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第七晶体管均关断，所述第四晶体管和所述第六晶体管均导通，所述第一晶体管与所述第五晶体管交替导通，所述第六晶体管在所述第五晶体管导通时关断所述第二时长。

3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，

当所述控制模块将所述功率模块从所述升压模式调整为所述降压模式时，所述控制模块控制所述功率模块从所述升压模式调整为升压-降压模式，再从所述升压-降压模式调整为所述升压模式；

当所述控制模块将所述功率模块从所述降压模式调整为所述升压模式时，所述控制模块控制所述功率模块从所述降压模式调整为降压-升压模式，再从所述降压-升压模式式调整为所述降压模式。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管；

所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的源极与所述第四晶体管的漏极连接，所述第一晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极、所述第五晶体管的漏极均与所述电感的一端连接，所述第七晶体管的漏极、所述第六晶体管的源极均与所述电感的另一端连接；

所述第六晶体管的漏极与所述电容的一端连接，所述第二晶体管的源极、所述第四晶体管的源极、所述第五晶体管的源极、所述第七晶体管的源极均与所述电容的另一端连接；

所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极、所述第四晶体管的栅极、所述第五晶体管的栅极、所述第六晶体管的栅极、所述第七晶体管的栅极均与所述控制模块连接；

当第一电压小于第二电压时，所述输入电压位于正半周期；当所述第一电压大于第二电压时，所述输入电压位于负半周期，所述第一电压为所述第一晶体管的源极处的电压，所述第二电压为所述第三晶体管的源极处的电压。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管均为P型金属氧化物半导体场效应晶体管；

所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第三晶体管的漏极与所述第四晶体管的源极连接，所述第一晶体管的源极、所述第三晶体管的源极、所述第五晶体管的源极均与所述电感的一端连接，所述第七晶体管的源极、所述第六晶体管的漏极均与所述电感的另一端连接；

所述第六晶体管的源极与所述电容的一端连接，所述第二晶体管的漏极、所述第四晶体管的漏极、所述第五晶体管的漏极、所述第七晶体管的漏极均与所述电容的另一端连接；

所述电容的一端与所述负载的一端连接，所述电容的另一端与所述负载的另一端连接；

所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极、所述第四晶体管的栅极、所述第五晶体管的栅极、所述第六晶体管的栅极、所述第七晶体管的栅极均与所述控制模块连接。

6.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的电路，所述控制方法包括：

控制模块监测预设电压和功率模块的输入电压；

当所述控制模块监测到所述预设电压改变，和/或，所述输入电压改变时，所述控制模块将所述功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，所述第二模式为下述模式中的一种：升压模式、降压模式、升压-降压模式、降压-升压模式。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述当所述控制模块监测到所述预设电压改变，和/或，所述输入电压改变时，所述控制模块将所述功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：

所述控制模块监测到所述预设电压从第一预设电压变为第二预设电压；

所述控制模块将功率模块的工作模式从所述第一模式调整为所述第二模式；

当所述第二预设电压与所述输入电压的差值>预设值时，所述第二模式为所述升压模式；

当所述输入电压与所述第二预设电压的差值>所述预设值时，所述第二模式为所述降压模式；

当所述第一模式为所述升压模式或所述升压-降压模式，且0≤所述第二预设电压与所述输入电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述升压模式或所述升压-降压模式，且0≤所述输入电压与所述第二预设电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式或所述降压-升压模式，且0≤所述第二预设电压与所述输入电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式或所述降压-升压模式，且0≤所述输入电压与所述第二预设电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块将功率模块的工作模式从所述第一模式调整为所述第二模式，包括：

当所述第一模式为所述升压模式，且所述输入电压与所述第二预设电压的差值>所述预设值时，所述控制模块控制所述功率模块从所述升压模式调整为所述升压-降压模式，再从所述升压-降压模式调整为所述降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式，且所述第二预设电压与所述输入电压的差值>所述预设值时，所述控制模块控制所述功率模块从所述降压模式调整为所述降压-升压模式，再从所述降压-升压模式调整为所述降压模式。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述当所述控制模块监测到所述预设电压改变，和/或，所述输入电压改变时，所述控制模块将所述功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：

所述控制模块监测到所述输入电压从第一输入电压变为第二输入电压；

所述控制模块将功率模块的工作模式从所述第一模式调整为所述第二模式；

当所述预设电压与所述第二输入电压的差值>预设值时，所述第二模式为所述升压模式；

当所述第二输入电压与所述预设电压的差值>所述预设值时，所述第二模式为所述降压模式；

当所述第一模式为所述升压模式或所述升压-降压模式，且0≤所述预设电压与所述第二输入电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述升压模式或所述升压-降压模式，且0≤所述第二输入电压与所述预设电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式或所述降压-升压模式，且0≤所述预设电压与所述第二输入电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式或所述降压-升压模式，且0≤所述第二输入电压与所述预设电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块将功率模块的工作模式从所述第一模式调整为所述第二模式，包括：

当所述第一模式为所述升压模式，且所述第二输入电压与所述预设电压的差值>所述预设值时，所述控制模块控制所述功率模块从所述升压模式调整为所述升压-降压模式，再从所述升压-降压模式调整为所述降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式，且所述预设电压与所述第二输入电压的差值>所述预设值时，所述控制模块控制所述功率模块从所述降压模式调整为所述降压-升压模式，再从所述降压-升压模式调整为所述降压模式。

11.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述当所述控制模块监测到所述预设电压改变，和/或，所述输入电压改变时，所述控制模块将所述功率模块的工作模式从第一模式调整为第二模式，包括：

所述控制模块监测到所述预设电压从第一预设电压变为第二预设电压，以及所述输入电压从第一输入电压变为第二输入电压；

所述控制模块将功率模块的工作模式从所述第一模式调整为所述第二模式；

当所述第二预设电压与所述第二输入电压的差值>预设值时，所述第二模式为所述升压模式；

当所述第二输入电压与所述第二预设电压的差值>所述预设值时，所述第二模式为所述降压模式；

当所述第一模式为所述升压模式或所述升压-降压模式，且0≤所述第二预设电压与所述第二输入电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述升压模式或所述升压-降压模式，且0≤所述第二输入电压与所述第二预设电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式或所述降压-升压模式，且0≤所述第二预设电压与所述第二输入电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式或所述降压-升压模式，且0≤所述第二输入电压与所述第二预设电压的差值≤所述预设值时，所述第二模式为所述升压-降压模式。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块将功率模块的工作模式从所述第一模式调整为所述第二模式，包括：

当所述第一模式为所述升压模式，且所述第二输入电压与所述第二预设电压的差值>所述预设值时，所述控制模块控制所述功率模块从所述升压模式调整为所述升压-降压模式，再从所述升压-降压模式调整为所述降压模式；

当所述第一模式为所述降压模式，且所述第二预设电压与所述第二输入电压的差值>所述预设值时，所述控制模块控制所述功率模块从所述降压模式调整为所述降压-升压模式，再从所述降压-升压模式调整为所述降压模式。

13.根据权利要求6-12任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述预设电压满足：所述预设电压＝K*(第一管脚对应的电压+基准电压)，所述K为任意值，所述基准电压为所述控制模块中数字模拟转换器输出的电压，所述第一管脚为用于设置所述功率模块的输出电压的管脚。

14.一种开关电源，其特征在于，包括：权利要求1-5任一项所述的电路。