TWI678607B - 圖騰柱無橋功率因數轉換裝置及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，包括：轉換單元、控制單元、電流偵測單元及相位偵測單元。當控制單元根據電流偵測單元的電流訊號與相位偵測單元的相位訊號判斷輸入電流的峰值在正電流值與負電流值之間的預定區間內時，控制單元控制轉換單元操作在不連續導通模式。當控制單元判斷輸入電流的峰值不在預定區間內時，控制單元控制轉換單元操作在臨界導通模式。
Description
本發明係有關一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置及其操作方法，尤指一種具有改變操作模式功能的圖騰柱無橋功率因數轉換裝置及其操作方法。
由於近年隨著功率半導體技術的進步，電力電子的發展日新月異，因此電力轉換系統效率變得越來越重要。尤其是在目前的規範當中，電力轉換系統的效率需要達到96%才能符合安規的認證。因此，電力轉換系統必須要具備功率因數校正的功能，以期提高電力轉換系統的效率符合安規的規範。
傳統具有功率因數校正功能的電力轉換系統通常是由功率因數校正器(PFC)和DC/DC轉換器所組成。功率因數校正器強制輸入電流隨輸入電壓的變化而變化，使得任何的電器負載將表現為一個電阻負載的特性，進而提高電力轉換系統的效率。為此，人們已經研究了不同的功率因數轉換裝置，其中包括傳統功率因數校正器、半無橋式功率因數校正器及雙向無橋功率因數校正器。在所有這些不同的功率因數轉換裝置中，由於其使用的組件數量較多，使得內部元件傳導能量的損耗較高，使得效率較為低落，並且也無法有效地降低成本效益。
因此，如何設計出一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置及其操作方法，且根據輸入電流與輸入電源相位而改變操作模式，進而提高裝置效率，乃為本案創作人所研究的重要課題。
為了解決上述問題，本發明係提供一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，以克服習知技術的問題。因此，本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置包括：轉換單元，將輸入電源轉換為輸出電源。控制單元，耦接轉換單元。電流偵測單元，耦接輸入電源與控制單元，偵測輸入電源的電流訊號。及相位偵測單元，耦接輸入電源與控制單元，偵測輸入電源的相位訊號。其中，當控制單元根據電流訊號與相位訊號判斷輸入電源的輸入電流的峰值在正電流值與負電流值之間的預定區間內時，控制單元控制轉換單元操作在不連續導通模式。當控制單元判斷輸入電流的峰值不在預定區間內時，控制單元控制轉換單元操作在臨界導通模式。
於一實施例中，其中當控制單元根據相位訊號得知輸入電源在正半週時，控制單元在正半週設定正電流值。當控制單元根據相位訊號得知輸入電源在負半週時，控制單元在負半週設定負電流值。
於一實施例中，其中正電流值與負電流值的絕對值相等。
於一實施例中，其中當控制單元根據電流訊號與相位訊號判斷輸入電流的峰值在預定區間內時，轉換單元工作在輕載狀態或輸入電源接近零交越點。
於一實施例中，其中控制單元包括：回授控制單元，耦接輸出電源，偵測輸出電源。及脈寬控制單元，耦接轉換單元、電流偵測單元、相位偵測單元及回授控制單元。其中，回授控制單元根據輸出電源提供控制訊號至脈寬控制單元；脈寬控制單元根據控制訊號控制轉換單元穩定輸出電源的電壓值，且脈寬控制單元根據電流訊號與相位訊號控制轉換單元操作在不連續導通模式或臨界導通模式。
於一實施例中，其中回授控制單元包括：偵測電路，耦接輸出電源。比較單元，耦接偵測電路。及比例積分單元，耦接比較單元與脈寬控制單元。其中，偵測電路根據輸出電源提供回授電壓至比較單元，且比較單元比較回授電壓與參考電壓而提供電壓誤差值；比例積分單元根據電壓誤差值而提供控制訊號至脈寬控制單元。
於一實施例中，其中轉換單元包括：電感，耦接輸入電源。第一橋臂，包括串接的第一開關、第二開關，且第一開關與第二開關耦接電感。第二橋臂，並聯第一橋臂，且包括串接的第三開關、第四開關，第三開關與第四開關耦接輸入電源。及輸出電容，並聯第二橋臂，且提供輸出電源。其中，控制單元輸出複數個驅動訊號控制第一開關、第二開關、第三開關及第四開關，以控制轉換單元將輸入電源轉換為輸出電源。
於一實施例中，其中臨界導通模式為輸入電流為零時，控制單元控制輸入電源對電感儲能；不連續導通模式為輸入電流為零，且輸出電源的電壓值低於閥值時，控制單元控制輸入電源對電感儲能。
於一實施例中，其中當輸入電源在正半週時，輸入電源對電感的正半週儲能路徑為輸入電源、電感、第二開關、第四開關；當輸入電源在正半週時，電感對輸出電容的正半週釋能路徑為電感、第一開關、輸出電容、第四開關、輸入電源。
於一實施例中，其中當輸入電源在負半週時，輸入電源對電感的負半週儲能路徑為電感、輸入電源、第三開關、第一開關；當輸入電源在負半週時，電感對輸出電容的負半週釋能路徑為電感、輸入電源、第三開關、輸出電容、第二開關。
為了解決上述問題，本發明係提供一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置的操作方法，以克服習知技術的問題。因此，本發圖騰柱無橋功率因數轉換裝置的操作方法包括下列步驟：提供控制單元控制轉換單元將輸入電源轉換為輸出電源。控制單元接收輸入電源的電流訊號。控制單元接收輸入電源的相位訊號。控制單元根據電流訊號與相位訊號判斷輸入電源的輸入電流的峰值是否在正電流值與負電流值的預定區間內。輸入電流的峰值在預定區間內時，控制單元控制轉換單元操作在不連續導通模式。及輸入電流的峰值不在預定區間內時，控制單元控制轉換單元操作在臨界導通模式。
於一實施例中，更包括：控制單元根據對應輸出電源的控制訊號控制轉換單元穩定輸出電源的電壓值。
於一實施例中，更包括：控制單元根據相位訊號得知輸入電源在正半週或負半週；當在正半週時，控制單元在正半週設定正電流值，當在負半週時，控制單元在負半週設定負電流值；正電流值與負電流值的絕對值相等。
於一實施例中，更包括：控制單元根據電流訊號與相位訊號判斷輸入電流的峰值是否在預定區間內；當輸入電流的峰值在預定區間內時，代表轉換單元工作在輕載狀態或輸入電源接近零交越點。
於一實施例中，其中臨界導通模式為輸入電流為零時，控制單元控制輸入電源對耦接輸入電源的電感儲能；不連續導通模式為輸入電流為零，且輸出電源的電壓值低於閥值時，控制單元控制輸入電源對電感儲能。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：
請參閱圖1為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之方塊示意圖。轉換裝置100接收輸入電源Pin，且將輸入電源Pin轉換為輸出電源Po，以對負載(圖未示)供電。轉換裝置100包括轉換單元10、控制單元20、電流偵測單元30及相位偵測單元40，且轉換單元10的電路結構為圖騰柱無橋式(totem-pole bridgeless)的轉換器。轉換單元10接收輸入電源Pin，且提供輸出電源Po至負載(圖未示)。電流偵測單元30耦接轉換單元10的輸入端與控制單元20，且偵測輸入電源Pin的電流訊號Si。相位偵測單元40耦接轉換單元10的輸入端與控制單元20，且偵測輸入電源Pin的相位訊號Sp。
控制單元20耦接轉換單元10電流偵測單元30及相位偵測單元40，且根據電流訊號Si與相位訊號Sp而提供驅動訊號S1~S4至轉換單元10。轉換單元10根據驅動訊號S1~S4而將輸入電源Pin轉換為輸出電源Po，且通過驅動訊號S1~S4的控制，使轉換單元10具有功率因數校正的功能，意即，使得轉換單元10成為圖騰柱無橋式的功率因數轉換器。值得一提，於本發明之一實施例中，上述”電源”的涵義可包括電壓、電流及功率。意即，例如但不限於”輸入電源”為輸入電壓、輸入電流及輸入功率的上位概念。但若文中敘述”輸入電壓”時，即明確代表的是”電壓”或”電壓值”。
具體而言，控制單元20主要係根據電流訊號Si與相位訊號Sp判斷輸入電流Iin的峰值是否在控制單元20所設定的正電流值與負電流值之間的預定區間內。當控制單元20判斷輸入電流Iin目前的峰值在預定區間內時，控制單元20提供驅動訊號S1~S4控制轉換單元10操作於不連續導通模式(DCM)。當控制單元20判斷輸入電流Iin目前的峰值不在預定區間內時，控制單元20提供驅動訊號S1~S4控制轉換單元10操作於臨界導通模式(CRM)。
進一步而言，由於本發明的轉換單元10的電路結構為圖騰柱無橋式的轉換器，因此當控制單元20提供功率因數校正的控制方式，且將轉換單元10操作於臨界導通模式時，轉換單元10具有低電路損耗、高轉換效率等特點。但是，在轉換單元10運作於輕載或輸入電壓Vin恰巧在零交越點附近時，會造成轉換單元10內部的功率元件(例如開關元件)運作在較高的頻率區段。因此，會導致控制單元20驅動功率元件的損耗或功率元件的切換損耗(switching loss)增加。如此，轉換單元10運作於輕載或輸入電壓Vin恰巧在零交越點附近時，轉換單元10的效率會較差，且對電磁干擾（Electromagnetic Interference；EMI）產生不良的影響。
而本發明之主要目的在於，利用控制單元20判斷輸入電源Pin的相位的正負和輸入電流Iin峰值的大小，以進行轉換單元10操作模式的轉換。當控制單元20根據電流訊號Si與相位訊號Sp判斷輸入電流Iin的峰值在該預定區間內時，代表轉換單元10運作於輕載或輸入電壓Vin恰巧在零交越點附近時。控制單元20控制轉換單元10由臨界導通模式切換為不連續導通模式，以降低控制單元20驅動功率元件的損耗或功率元件的切換損耗，且提高轉換裝置100的運作效率以及電磁干擾的改善。
請參閱圖2為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之電路方塊示意圖，復配合參閱圖1。轉換單元10包括電感L、第一橋臂102、第二橋臂104及輸出電容Co。第一橋臂102包括串接的第一開關Q1與第二開關Q2，且第二橋臂104包括串接的第三開關Q3與第四開關Q4。電感L的一端耦接輸入電源Pin，且另一端耦接第一開關Q1與第二開關Q2。第二橋臂104並聯第一橋臂102，且第三開關Q3與第四開關Q4耦接輸入電源Pin。輸出電容Co並聯第二橋臂104，且提供輸出電源Po。
電流偵測單元30耦接電感L的一端，且偵測流至電感L的輸入電流Iin(意即，流經電感L的電流)，以提供電流訊號Si。相位偵測單元40的一端耦接電感L的一端，且另一端耦接第三開關Q3與第四開關Q4(意即，耦接輸入電源Pin的兩端)。相位偵測單元40通過耦接輸入電源Pin的兩端而偵測輸入電源Pin的相位，以提供相位訊號Sp。
控制單元20包括回授控制單元202與脈寬控制單元204，且回授控制單元202耦接輸出電容Co，以根據輸出電壓Vo的電壓值而提供控制訊號Sc。脈寬控制單元204耦接開關Q1~Q4、電流偵測單元30、相位偵測單元40及回授控制單元202，且根據電流訊號Si、相位訊號Sp及控制訊號Sc而提供脈波寬度調變的驅動訊號S1~S4分別控制開關Q1~Q4。具體而言，脈寬控制單元204主要是根據控制訊號Sc調整並穩定輸出電壓Vo的電壓值。當輸出電壓Vo變動時，脈寬控制單元204根據控制訊號Sc而提供驅動訊號S1~S4分別控制開關Q1~Q4，使轉換單元10通過對開關Q1~Q4的切換而穩定輸出電壓Vo的電壓值(意即，穩定輸出電容Co所儲存的電壓值)。
脈寬控制單元204主要是根據電流訊號Si與相位訊號Sp控制轉換單元10操作在不連續導通模式或臨界導通模式。當脈寬控制單元204根據電流訊號Si與相位訊號Sp判斷需做轉換單元10操作模式的改變時，脈寬控制單元204提供驅動訊號S1~S4分別控制開關Q1~Q4，以調整電感L儲能和釋能的佔空比，進而控制轉換單元10操作在不連續導通模式或臨界導通模式。值得一提，於本發明之一實施例中，驅動訊號S1~S4是由脈寬控制單元204根據電流訊號Si、相位訊號Sp及控制訊號Sc而產生，因此脈寬控制單元204所提供的驅動訊號S1~S4可使轉換單元10同時地進行穩定輸出電容Co所儲存的電壓值與操作在不連續導通模式或臨界導通模式的操作。
復參閱圖2，回授控制單元202包括偵測電路2022、比較單元2024及比例積分單元2026。偵測電路2022耦接輸出電源Po，比較單元2024耦接偵測電路2022與比例積分單元2026，且比例積分單元2026耦接脈寬控制單元204與脈寬控制單元204。偵測電路2022例如可為分壓電路(圖未示)，且根據輸出電壓Vo的電壓值提供回授電壓Vf至比較單元2024。比較單元2024比較回授電壓Vf與參考電壓Vref的大小，且根據回授電壓Vf與參考電壓Vref的差值而提供電壓誤差值Ve至比例積分單元2026。比例積分單元2026接收電壓誤差值Ve，且根據電壓誤差值Ve而提供控制訊號Sc至脈寬控制單元204。
進一步而言，控制單元20所提供的驅動訊號S1~S2主要是供給開關Q1~Q2進行高頻能源轉換的切換控制(例如但不限於，50kHz)，且所提供的驅動訊號S3~S4主要是供給開關Q3~Q4進行低頻相位的切換控制(例如但不限於，100Hz)。由於轉換單元10可通過開關Q1~Q4進行高頻能源轉換與低頻相位的切換控制，因此轉換單元10無須外加橋整電路，即可將交流的輸入電壓Vin轉換為直流的輸出電壓Vo。當輸入電源Pin在正半週時，開關Q3~Q4僅有第四開關Q4導通，且當輸入電源Pin在負半週時，開關Q3~Q4僅有第三開關Q3導通。以及，開關Q1~Q2在輸入電源Pin在正半週或負半週時持續的切換，以維持輸出電源Po的穩定。
具體而言，當輸入電源Pin在正半週時，輸入電源Pin對電感L的正半週儲能路徑為輸入電源Pin、電感L、第二開關Q2、第四開關Q4。當輸入電源Pin在正半週時，電感L對輸出電容Co的正半週釋能路徑為電感L、第一開關Q1、輸出電容Co、第四開關Q4、輸入電源Pin。當輸入電源Pin在負半週時，輸入電源Pin對電感L的負半週儲能路徑為輸入電源Pin、第三開關Q3、第一開關Q1、電感L。當輸入電源Pin在負半週時，電感L對輸出電容Co的負半週釋能路徑為電感L、輸入電源Pin、第三開關Q3、輸出電容Co、第二開關Q2。
請參閱圖3為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之控制流程示意圖，復配合參閱圖1~2。控制流程首先包括，控制單元20取得電流訊號Si與相位訊號Sp(S100)。然後，控制單元20根據相位訊號Sp判斷輸入電源Pin的相位(S120)。當控制單元20根據相位訊號Sp得知輸入電源Pin在正半週時，控制單元20在正半週設定正電流值Is。當控制單元20根據相位訊號Sp得知輸入電源Pin在負半週時，控制單元20在負半週設定負電流值-Is。然後，輸入電源Pin在正半週時，判斷輸入電流Iin的峰值是否小於正電流值Is(S140)。當控制單元20根據電流訊號Si得知輸入電流Iin的峰值小於正電流值Is時，控制單元20控制轉換單元10操作在不連續導通模式(S220)，且當控制單元20根據電流訊號Si得知輸入電流Iin的峰值大於或等於正電流值Is時，控制單元20控制轉換單元10操作在臨界導通模式(S240)。
最後，輸入電源Pin在負半週時，判斷輸入電流Iin的峰值是否大於負電流值-Is(S160)。當控制單元20根據電流訊號Si得知輸入電流Iin的峰值大於負電流值-Is時，控制單元20控制轉換單元10操作在不連續導通模式(S260)，且當控制單元20根據電流訊號Si得知輸入電流Iin的峰值小於或等於負電流值-Is時，控制單元20控制轉換單元10操作在臨界導通模式(S280)。值得一提，於本發明之一實施例中，控制單元20所設定的正電流值Is與負電流值-Is的絕對值相等，但不以此為限。舉凡可降低控制單元20驅動功率元件的損耗或功率元件的切換損耗(意即，開關Q1~Q4的損耗)的正電流值與負電流值的設定，皆應包涵在本實施例之範疇當中。
請參閱圖4為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之波形示意圖，復配合參閱圖1~3。輸入電壓Vin為弦波的交流電壓，且具有正半週與負半週。當輸入電壓Vin為正半週時，相位偵測單元40偵測到的相位訊號Sp為正方波，且當輸入電壓Vin為負半週時，相位偵測單元40偵測到的相位訊號Sp為負方波。控制單元20根據相位訊號Sp得知輸入電源Pin在正半週或負半週，且在正半週時，設定正電流值Is，以及在負半週時，設定負電流值-Is。然後，控制單元20根據電流訊號Si得知輸入電流Iin的峰值是否在正電流值Is與負電流值-Is之間的預定區間內。
如圖4所示，波形I代表著轉換單元10工作在重載狀態時的輸入電流Iin波形。當輸入電流Iin的峰值在正電流值Is與負電流值-Is之間的預定區間內時，代表輸入電壓Vin恰巧在零交越點附近，此時控制單元20控制轉換單元10操作在不連續導通模式DCM。當輸入電流Iin的峰值不在正電流值Is與負電流值-Is之間的預定區間內時，代表輸入電壓Vin不在零交越點附近，此時控制單元20控制轉換單元10操作在臨界導通模式CRM。
波形II代表著轉換單元10工作在輕載狀態時的輸入電流Iin波形。由於轉換單元10工作在輕載狀態，因此輸入電流Iin的峰值會相較於重載時來的小。因此，輸入電流Iin的峰值皆在正電流值Is與負電流值-Is之間的預定區間內，使得轉換單元10工作在輕載狀態時，控制單元20控制轉換單元10操作在不連續導通模式DCM。
值得一提，如圖4所示，臨界導通模式CRM指的是輸入電流Iin(意即，流經電感L的電流)為零時，控制單元20立即控制輸入電源Pin對電感L儲能，使得輸入電流Iin碰到零點時，立即地被儲能而產生下一次的三角波(電流)，因此在臨界導通模式CRM之下，三角波與三角波之間沒有間隔。不連續導通模式DCM指的是輸入電流Iin(意即，流經電感L的電流)為零時，且輸出電壓Vo的電壓值低於控制單元20設定的閥值時，控制單元20才控制輸入電源Pin對電感L儲能，使得電感L上的能量釋放完之後，控制單元20等待輸出電容Co的能量低於控制單元20設定的閥值時，控制單元20才控制輸入電源Pin對電感L儲能而產生下一次的三角波(電流)。因此在不連續導通模式DCM之下，三角波與三角波之間具有一小段間隔。
綜上所述，本發明的實施例係具有以下的優點與功效：
1、本發明之主要功效在於，利用控制單元判斷輸入電源的相位的正負和輸入電流峰值的大小，以進行轉換單元操作模式的轉換，進而達成降低控制單元驅動功率元件的損耗或功率元件的切換損耗，且提高轉換裝置的運作效率以及電磁干擾的改善之功效；及
2、由於控制單元僅利用簡單的相位判斷，及設定正電流值與負電流值，即可控制轉換單元進行操作模式的轉換，因此可達成控制單元的控制方式簡單，不易產生誤判斷而控制錯誤之功效；及
3、由於轉換單元可通過控制第一開關與第二開關進行高頻能源轉換，且控制第三開關與第四開關進行低頻相位的切換控制，因此可達成轉換單元無須外加橋整電路，即可將交流的輸入電壓轉換為直流的輸出電壓之功效。
惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
100‧‧‧轉換裝置
10‧‧‧轉換單元
L‧‧‧電感
102‧‧‧第一橋臂
Q1‧‧‧第一開關
Q2‧‧‧第二開關
104‧‧‧第二橋臂
Q3‧‧‧第三開關
Q4‧‧‧第四開關
Co‧‧‧輸出電容
20‧‧‧控制單元
202‧‧‧回授控制單元
2022‧‧‧偵測電路
2024‧‧‧比較單元
2026‧‧‧比例積分單元
204‧‧‧脈寬控制單元
30‧‧‧電流偵測單元
40‧‧‧相位偵測單元
Pin‧‧‧輸入電源
Po‧‧‧輸出電源
Vin‧‧‧輸入電壓
Vo‧‧‧輸出電壓
Vf‧‧‧回授電壓
Vref‧‧‧參考電壓
Ve‧‧‧電壓誤差值
Iin‧‧‧輸入電流
Si‧‧‧電流訊號
Sp‧‧‧相位訊號
Sc‧‧‧控制訊號
S1~S4‧‧‧驅動訊號
Q1~Q4‧‧‧開關
Is‧‧‧正電流值
-Is‧‧‧負電流值
DCM‧‧‧不連續導通模式
CRM‧‧‧臨界導通模式
S100~S280‧‧‧步驟
I、II‧‧‧波形
圖1為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之方塊示意圖；
圖2為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之電路方塊示意圖；
圖3為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之控制流程示意圖；及
圖4為本發明圖騰柱無橋功率因數轉換裝置之波形示意圖。
Claims (15)
- 一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，包括：
一轉換單元，將一輸入電源轉換為一輸出電源；
一控制單元，耦接該轉換單元；
一電流偵測單元，耦接該輸入電源與該控制單元，偵測該輸入電源的一電流訊號；及
一相位偵測單元，耦接該輸入電源與該控制單元，偵測該輸入電源的一相位訊號；
其中，當該控制單元根據該電流訊號與該相位訊號判斷該輸入電源的一輸入電流的峰值在一正電流值與一負電流值之間的一預定區間內時，該控制單元控制該轉換單元操作在一不連續導通模式；
當該控制單元判斷該輸入電流的峰值不在該預定區間內時，該控制單元控制該轉換單元操作在一臨界導通模式。 - 如申請專利範圍第1項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中當該控制單元根據該相位訊號得知該輸入電源在一正半週時，該控制單元在該正半週設定該正電流值；且
當該控制單元根據該相位訊號得知該輸入電源在一負半週時，該控制單元在該負半週設定該負電流值。 - 如申請專利範圍第2項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中該正電流值與該負電流值的絕對值相等。
- 如申請專利範圍第1項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中當該控制單元根據該電流訊號與該相位訊號判斷該輸入電流的峰值在該預定區間內時，該轉換單元工作在一輕載狀態或該輸入電源接近一零交越點。
- 如申請專利範圍第1項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中該控制單元包括：
一回授控制單元，耦接該輸出電源，偵測該輸出電源；及
一脈寬控制單元，耦接該轉換單元、該電流偵測單元、該相位偵測單元及該回授控制單元；
其中，該回授控制單元根據該輸出電源提供一控制訊號至該脈寬控制單元；該脈寬控制單元根據該控制訊號控制該轉換單元穩定該輸出電源的電壓值，且該脈寬控制單元根據該電流訊號與相位訊號控制該轉換單元操作在該不連續導通模式或該臨界導通模式。 - 如申請專利範圍第5項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中該回授控制單元包括：
一偵測電路，耦接該輸出電源；
一比較單元，耦接該偵測電路；及
一比例積分單元，耦接該比較單元與該脈寬控制單元；
其中，該偵測電路根據該輸出電源提供一回授電壓至該比較單元，且該比較單元比較該回授電壓與一參考電壓而提供一電壓誤差值；該比例積分單元根據該電壓誤差值而提供該控制訊號至該脈寬控制單元。 - 如申請專利範圍第2項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中該轉換單元包括：
一電感，耦接該輸入電源；
一第一橋臂，包括串接的一第一開關、一第二開關，且該第一開關與該第二開關耦接該電感；
一第二橋臂，並聯該第一橋臂，且包括串接的一第三開關、一第四開關，該第三開關與該第四開關耦接該輸入電源；及
一輸出電容，並聯該第二橋臂，且提供該輸出電源；
其中，該控制單元輸出複數個驅動訊號控制該第一開關、該第二開關、該第三開關及第四開關，以控制該轉換單元將輸入電源轉換為輸出電源。 - 如申請專利範圍第7項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中該臨界導通模式為該輸入電流為零時，該控制單元控制該輸入電源對該電感儲能；該不連續導通模式為該輸入電流為零，且該輸出電源的電壓值低於一閥值時，該控制單元控制該輸入電源對該電感儲能。
- 如申請專利範圍第7項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中當該輸入電源在該正半週時，該輸入電源對該電感的一正半週儲能路徑為該輸入電源、該電感、該第二開關、該第四開關；當該輸入電源在該正半週時，該電感對該輸出電容的一正半週釋能路徑為該電感、該第一開關、該輸出電容、該第四開關、該輸入電源。
- 如申請專利範圍第7項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中當該輸入電源在該負半週時，該輸入電源對該電感的一負半週儲能路徑為該電感、該輸入電源、該第三開關、該第一開關；當該輸入電源在該負半週時，該電感對該輸出電容的一負半週釋能路徑為該電感、該輸入電源、該第三開關、該輸出電容、該第二開關。
- 一種圖騰柱無橋功率因數轉換裝置的操作方法，包括下列步驟：
提供一控制單元控制一轉換單元將一輸入電源轉換為一輸出電源；
該控制單元接收該輸入電源的一電流訊號；
該控制單元接收該輸入電源的一相位訊號；
該控制單元根據該電流訊號與該相位訊號判斷該輸入電源的一輸入電流的峰值是否在一正電流值與一負電流值的一預定區間內；
該輸入電流的峰值在該預定區間內時，該控制單元控制該轉換單元操作在一不連續導通模式；及
該輸入電流的峰值不在該預定區間內時，該控制單元控制該轉換單元操作在一臨界導通模式。 - 如申請專利範圍第11項所述之操作方法，更包括：
該控制單元根據對應該輸出電源的一控制訊號控制該轉換單元穩定該輸出電源的電壓值。 - 如申請專利範圍第11項所述之操作方法，更包括：
該控制單元根據該相位訊號得知該輸入電源在一正半週或一負半週；當在該正半週時，該控制單元在該正半週設定該正電流值，當在該負半週時，該控制單元在該負半週設定該負電流值；該正電流值與該負電流值的絕對值相等。 - 如申請專利範圍第11項所述之操作方法，更包括：
該控制單元根據該電流訊號與該相位訊號判斷該輸入電流的峰值是否在該預定區間內；當該輸入電流的峰值在該預定區間內時，代表該轉換單元工作在一輕載狀態或該輸入電源接近一零交越點。 - 如申請專利範圍第11項所述之圖騰柱無橋功率因數轉換裝置，其中該臨界導通模式為該輸入電流為零時，該控制單元控制該輸入電源對耦接該輸入電源的一電感儲能；該不連續導通模式為該輸入電流為零，且該輸出電源的電壓值低於一閥值時，該控制單元控制該輸入電源對該電感儲能。
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