一种多相交错并联控制器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多相交错并联控制器及其控制方法，可包括采集模块，用于采集所述功率因数校正电路的状态信号；所述状态信号包括输入电压、输出电压、主电感、同步电感、流过所述主电感的第一电流以及流过所述同步电感的第二电流；控制模块，用于根据所述状态信号以及预设给定信号，确定相应的峰值电流基准值以及峰值电流调节值，并基于所述峰值电流基准值、所述峰值电流调节值以及所述第二电流，得到相应的控制信号；驱动模块，用于根据所述控制信号，向所述功率因数校正电路发送驱动信号。从而解决了现有的多相交错并联控制器所存在的电流纹波较大、电网实用性较差以及无法闭环调节的问题。

A multiphase interconnected parallel controller and its control method

The invention discloses a multi phase error parallel controller and its control method, which can include a acquisition module to collect the state signals of the power factor correction circuit, which includes an input voltage, an output voltage, a main inductor, a synchronous inductor, a first current flowing through the main inductance, and the flow over the synchronization. The second current of the inductor; the control module is used to determine the corresponding peak current reference value and the peak current adjustment value according to the state signal and the preset signal, and the corresponding control signal is obtained based on the peak current reference value, the peak current adjustment value and the second current, and the driving module is obtained. The driving signal is transmitted to the power factor correction circuit according to the control signal. Thus, the problem of large current ripple, poor practicability of the power grid and closed loop regulation existing in the existing multiphase fault parallel controller are solved.

【技术实现步骤摘要】
一种多相交错并联控制器及其控制方法
本专利技术涉及电源变换
，尤其涉及一种多相交错并联控制器及其控制方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，人们对电源产品的要求越来越高，如要求电源产品具有高可靠性、高效率性以及高功率密度性等。为了满足以上需求，现有的电源产品中的PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)拓扑已经普遍不采用有桥PFC，而是无桥PFC，如双BOOST无桥PFC拓扑，H桥PFC拓扑，以及TotemPole(图腾柱式)PFC拓扑等。然而，如果仅从拓扑结构上消除整流桥所带来的压降、且采用MOS管代替整流二极管来提升电源产品的高效性还是远远不够的，还要在控制上想办法。目前，由Kolar教授提出的能够实现ZVS(ZeroVoltageSwitch，零电压开关)的TCM(TriangularCurrentMode，三角波电流模式)控制方案能够使得TotemPolePFC拓扑具有更高的效率。具体地，在TCM控制方案中，PFC电感电流的工作波形呈三角形、且具有一定的负电流，因而可以实现MOS管的ZVS导通，进而降低了MOS管的开关损耗，提高了电源产品的效率。可是，在TCM控制的TotemPolePFC拓扑中，电感电流的纹波比传统的电感电流(如CCM，ContinuousConductionMode，连续导通模式)的纹波大很多。这就可能会导致输入EMI(ElectroMagneticInterference，电磁干扰)滤波器的设计更为复杂、对电网的谐波影响更大的问题。因此，TCM控制的TotemPolePFC拓扑大都采用多相设计，采用多相交错并联控制来减小电流纹波。但是，对于TCM控制方式而言，由于其工作频率在一个工频周期内是变化的，如果仍然沿用现有技术中的交错并联控制方式(即直接计算导通时间Ton、关断时间Toff、负电流时间Tr来实现MOS管的ZVS)，就无法在输入电压发生畸变时进行很好的控制，进而使得整个控制方案的电网适应性很差，且无法对整个控制流程进行闭环调节。也就是说，现有的多相交错并联控制器存在电流纹波较大、电网适应性较差以及无法闭环调节的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种多相交错并联控制器及其控制方法，用以解决现有的多相交错并联控制器所存在的电流波纹较大、电网实用性较差以及无法闭环调节的问题。本专利技术实施例提供了一种多相交错并联控制器，包括功率因数校正电路、采集模块、控制模块以及驱动模块，其中：所述采集模块，用于采集所述功率因数校正电路的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块；所述状态信号包括输入电压、输出电压、主电感、同步电感、流过所述主电感的第一电流以及流过所述同步电感的第二电流；所述控制模块，用于根据接收到的所述状态信号以及预设给定信号，确定相应的峰值电流基准值以及峰值电流调节值，并基于所述峰值电流基准值、所述峰值电流调节值以及所述第二电流，得到相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动模块；所述驱动模块，用于根据接收到的所述控制信号，确定与所述控制信号相对应的驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述功率因数校正电路中的各开关器件的控制端，以控制所述功率因数校正电路中的各开关器件的通断。相应地，本专利技术实施例还提供了一种多相交错并联控制方法，包括：采集所述功率因数校正电路的状态信号；根据所述状态信号以及预设给定信号，确定相应的峰值电流基准值以及峰值电流调节值，并基于所述峰值电流基准值、所述峰值电流调节值以及所述第二电流，得到相应的控制信号；根据所述控制信号，确定与所述控制信号相对应的驱动信号，并根据所述驱动信号控制所述功率因数校正电路中的各开关器件的通断；其中，所述状态信号包括输入电压、输出电压、主电感、同步电感、流过所述主电感的第一电流以及流过所述同步电感的第二电流。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供了一种多相交错并联控制器及其控制方法，可包括功率因数校正电路、采集模块、控制模块以及驱动模块。其中：所述采集模块，用于采集所述功率因数校正电路的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块；所述状态信号包括输入电压、输出电压、主电感、同步电感、流过所述主电感的第一电流以及流过所述同步电感的第二电流；所述控制模块，用于根据接收到的所述状态信号以及预设给定信号，确定相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动模块；所述驱动模块，用于根据接收到的所述控制信号，确定与所述控制信号相对应的驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述功率因数校正电路中的各开关器件的控制端，以控制所述功率因数校正电路中的各开关器件的通断。相比于现有技术，本专利技术实施例中提供的多相交错并联控制器能够根据所述状态信号中的第一电流以及第二电流的相位信息，计算得到用于对峰值电流进行调节的峰值电流调节值，因而在输入电压发生畸变时，能够通过闭环调节进行有效地控制，解决了现有的多相交错并联控制器所存在的电流纹波较大、电网实用性较差以及无法闭环调节的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术实施例一中提供的多相交错并联控制器的结构示意图；图2所示为本专利技术实施例一中提供的第一种功率因数校正电路的电路结构图；图3所示为本专利技术实施例一种提供的第一种功率因数校正电路的电感电流的波形示意图；图4所示为现有技术中提供的一相功率因数校正电路的电路结构图；图5所示为现有技术中提供的一相功率因数校正电路的电感电流的正半周波形示意图；图6所示为本专利技术实施例一中提供的第二种功率因数校正电路的电路结构图；图7所示为本专利技术实施例一中提供的控制模块的结构示意图；图8所示为本专利技术实施例一中提供的峰值电流基准值确定子模块的结构示意图；图9所示为本专利技术实施例一中提供的两相功率因数校正电路的第一电流以及第二电流的波形示意图；图10所示为本专利技术实施例一中提供的峰值电流调节值的计算步骤的流程示意图；图11所示为本专利技术实施例一中提供的相位差的计算步骤的流程示意图；图12所示为本专利技术实施例一中提供的相位差以及峰值电流调节值的表征示意图；图13所示为本专利技术实施例一中提供的控制信号确定子模块的结构示意图；图14所示为本专利技术实施例一中提供的控制模块的实际结构示意图；图15所示为本专利技术实施例一中提供的实例中的第一电流以及第二电流的波形示意图；图16所示为本专利技术实施例二中提供的多相交错并联控制方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：为了解决现有的多相交错并联控制器所存在的电流波纹较大、电网实用性较差以及无法闭环调节的问题，本专利技术实施例提供了一种多相交错并联控制器，如图1所示，其为本专利技术实施例中所述的多相交错并联控制器的结构示意图。具体地，由图1可知，所述多相交错并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相交错并联控制器，其特征在于，包括功率因数校正电路、采集模块、控制模块以及驱动模块，其中：所述采集模块，用于采集所述功率因数校正电路的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块；所述状态信号包括输入电压、输出电压、主电感、同步电感、流过所述主电感的第一电流以及流过所述同步电感的第二电流；所述控制模块，用于根据接收到的所述状态信号以及预设给定信号，确定相应的峰值电流基准值以及峰值电流调节值，并基于所述峰值电流基准值、所述峰值电流调节值以及所述第二电流，得到相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动模块；所述驱动模块，用于根据接收到的所述控制信号，确定与所述控制信号相对应的驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述功率因数校正电路中的各开关器件的控制端，以控制所述功率因数校正电路中的各开关器件的通断。

【技术特征摘要】
1.一种多相交错并联控制器，其特征在于，包括功率因数校正电路、采集模块、控制模块以及驱动模块，其中：所述采集模块，用于采集所述功率因数校正电路的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块；所述状态信号包括输入电压、输出电压、主电感、同步电感、流过所述主电感的第一电流以及流过所述同步电感的第二电流；所述控制模块，用于根据接收到的所述状态信号以及预设给定信号，确定相应的峰值电流基准值以及峰值电流调节值，并基于所述峰值电流基准值、所述峰值电流调节值以及所述第二电流，得到相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动模块；所述驱动模块，用于根据接收到的所述控制信号，确定与所述控制信号相对应的驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述功率因数校正电路中的各开关器件的控制端，以控制所述功率因数校正电路中的各开关器件的通断。2.如权利要求1所述的多相交错并联控制器，其特征在于，所述控制模块，具体包括峰值电流基准值确定子模块、峰值电流调节值确定子模块以及控制信号确定子模块，其中：所述峰值电流基准值确定子模块，用于根据所述输入电压、所述输出电压以及预设的输出电压基准值，计算所述峰值电流基准值，并将所述峰值电流基准值发送至所述控制信号确定子模块；所述峰值电流调节值确定子模块，用于根据所述输入电压、输出电压、同步电感、所述第一电流的相位信息以及所述第二电流的相位信息，计算所述峰值电流调节值，并将所述峰值电流调节值发送至所述控制信号确定子模块；所述控制信号确定子模块，用于根据所述峰值电流基准值、所述峰值电流调节值以及所述第二电流的幅值信息，确定所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动模块。3.如权利要求2所述的多相交错并联控制器，其特征在于，所述所述峰值电流基准值确定子模块具体包括第一加法器、电压环控制器以及乘法器，其中：所述第一加法器，用于接收所述输出电压基准值以及所述输出电压，并计算所述输出电压基准值以及所述输出电压之间的差值，并将所述差值输出至所述电压环控制器；所述电压环控制器，用于根据所述差值，计算所述电压调节信号，并将所述电压调节信号发送至所述乘法器；所述乘法器，用于计算所述电压调节信号以及所述输入电压的乘积，并将所述乘积作为所述峰值电流基准值，以及将所述峰值电流基准值发送至所述控制信号确定子模块。4.如权利要求2所述的多相交错并联控制器，其特征在于，所述峰值电流调节值确定子模块具体用于通过以下第一公式确定所述峰值电流调节值：其中，所述ΔI表示所述峰值电流调节值，所述ΔT表示所述第一电流以及所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧，
申请(专利权)人：沃尔缇夫能源系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US