抑制输入电流波形谐波失真的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，适用于功率因数校正器，包含步骤：(a)接收运算电路输出的电流命令信号；(b)将电流命令信号与输入电流比较以取得电流误差信号；(c)对电流误差信号进行调整；(d)判断功率因数校正器是否运作于第一模式与第二模式切换的转态区间内，若判断结果为是，将调整前的电流误差信号与前馈信号进行加法运算，并将运算结果与调整后的电流误差信号进行加法运算，以产生电流控制信号；(e)根据电流控制信号产生切换控制信号，以控制电源转换电路的切换开关运作，以抑制电源转换电路的输入电流波形的谐波失真。

【技术实现步骤摘要】
抑制输入电流波形谐波失真的控制方法
本专利技术关于一种控制方法，尤指一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法。
技术介绍
现今电源供应器的业者追求高品质的电力供需一直是全球各国所想要达成的目标，然而大量的兴建电厂并非解决问题的唯一途径，一方面提高电力供给的能量，一方面提高电器产品的功率因数(PowerFactor)或效率才能有效解决问题。功率因数校正器(PowerFactorCorrector,PFC)其主要功能为补偿电器用品所产生的电流对电压的相位差，使电器用品的输入电压与输入电流的相位相同，以达到供电的高功率因数，而功率因数校正器的另一功能则为抑制电器用品所产生的电流谐波，以维护输入电力的品质。请参阅图1，其为现有具有功率因数校正器的电源供应电路架构图，如图所示，现有电源供应电路1具有电源转换电路11、功率因数校正器12以及脉冲宽度调变控制电路13，其中电源转换电路11接受一市电交流电源AC并经由整流电路111转换成输入电压Vin，而功率因数校正器12则接收输出电压Vo并根据一参考电压进行比对，以进行功率因数修正，使近似弦波的输入电流Iin波形与输入电压Vin同相位，并输出一电流控制信号Ic至脉冲宽度调变控制电路13，使脉冲宽度调变控制电路13根据电流控制信号Ic产生一切换控制信号Sc，以控制切换开关S的运作，进而产生一输出电压Vo。而功率因数校正器12有两种工作模式，分别为非连续导通模式（DCM）与连续导通模式（CCM），现有功率因数校正器12虽然可达到使输入电压Vin与输入电流Iin的相位相同，以达到高功率因数的功效，但是于非连续导通模式转换成连续导通模式或是连续导通模式转换成非连续导通模式的转态区间内，功率因数校正器12的输出电流控制信号Ic的瞬间变化量太大，将使得脉冲宽度调变控制电路13输出的切换控制信号Sc的占空比（dutycycle）变化量过大，而使输入电流Iin的波形失真，即于非连续导通模式与连续导通模式之间切换的转态区间中输入电流Iin波形具有过大的谐波失真（TotalHarmonicDistortion,THD），请参阅图2，其为现有输入电流的波形图，现有输入电流Iin的波峰及波谷处具有电流谐波失真，且其电流谐波失真因数高达6.6，即iTHD＝6.6，而输入电流Iin的波形具有过大的谐波失真将影响输入电力的品质。因此，如何发展一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，以解决现有功率因数校正器于非连续导通模式与连续导通模式之间切换的转态区间中输入电流波形具有过大的谐波失真，将影响输入电力品质的缺点。为达上述目的，本专利技术的一较广义实施方式为提供一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，适用于一功率因数校正器，该功率因数校正器与一电源转换电路连接，且具有一运算电路，并于一第一模式或是一第二模式中运作，至少包含下列步骤：(a)接收该运算电路所输出的一电流命令信号；(b)将该电流命令信号与一输入电流进行比较以取得一电流误差信号；(c)对该电流误差信号进行调整；(d)判断该功率因数校正器是否运作于该第一模式与该第二模式切换的转态区间内，若判断结果为是，将调整前的该电流误差信号与一前馈信号进行加法运算，并将运算结果与调整后的该电流误差信号进行加法运算，以产生一电流控制信号；以及(e)根据该电流控制信号产生一切换控制信号，以控制该电源转换电路的一切换开关运作，以抑制该电源转换电路的该输入电流波形的谐波失真。附图说明图1为现有具有功率因数校正器的电源供应电路架构图。图2为现有输入电流的波形图。图3为本专利技术电源供应电路的电路结构示意图。图4为图3所示的功率因数校正器运作于第一模式或第二模式的占空比示意图。图5为本专利技术输入电流的波形图。图6为本专利技术较佳实施例的抑制输入电流波形谐波失真的控制方法的流程图。其中，附图标记说明如下：电源供应电路：1、2电源转换电路：11、21整流电路：111、211功率因数校正器：12、22脉冲宽度调变控制电路：13二极管：212电压反馈电路：221运算电路：222比较器：223、2211电压放大控制器：2212电流放大控制器：224切换开关：225加法器：226、227切换控制电路：23电流控制信号：Ic切换控制信号：Sc切换开关：S交流电源：AC输入电压：Vin输入电流Iin输出电压：Vo期待参考电压：Vref转态区间：X转态点：A1、A2电压误差信号：Ev电压命令信号：Vea正弦波信号：SW输入电压的反相信号：1/Vin电流命令信号：Iref1电流误差信号：Ei前馈信号：FFD参考信号：Iref2电感：L电容：C抑制输入电流波形谐波失真的控制步骤：S601～S610具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本专利技术。请参阅图3，其为本专利技术电源供应电路的电路结构示意图，如图所示，本专利技术的电源供应电路2具有电源转换电路21、功率因数校正器22以及切换控制电路23，其中电源转换电路21接受一市电交流电源AC并经由整流电路211转换成输入电压Vin，而功率因数校正器22则接收输出电压Vo并根据一期待参考电压Vref进行比对，以进行功率因数修正，使近似弦波的输入电流Iin波形与输入电压Vin同相位，并输出一电流控制信号Ic至切换控制电路23，使切换控制电路23根据电流控制信号Ic产生一切换控制信号Sc，以控制电源供应电路21的切换开关S的运作，进而产生一输出电压Vo。请再参阅图3，本专利技术的电源转换电路21除了整流电路211外更具有电感L、切换开关S、二极管212以及电容C，以通过切换开关S的运作来产生该输出电压Vo。请参阅第3及4图，其中图4为图3所示的功率因数校正器运作于第一模式或第二模式的占空比示意图，本专利技术的功率因数校正器22可于第一模式或是第二模式中运作，其中，第一模式可为一非连续导通模式（DCM），第二模式可为一连续导通模式（CCM），且第一模式（DCM）与第二模式（CCM）之间具有A1及A2两个转态点，于本实施例中，于时间轴零至A1之间功率因数校正器22运作于第一模式（DCM），而转态点A1之后功率因数校正器22将由第一模式（DCM）切换成运作于第二模式（CCM），一直到转态点A2之后功率因数校正器22将由第二模式（CCM）切换成运作于第一模式（DCM），而转态区间X是由一微控制器（未图示）根据转态点A1及A2所设定而成，例如：当转态点A1及A2所对应的占空比为0.3时，则转态区间X则设定为0.3±0.05，即转态区间X＝0.35～0.25。功率因数校正器22可由电压反馈电路221、运算电路222、比较器223、电流放大控制器224、切换开关225、加法器226及227所组成，其中电压反馈电路221中具有比较器2211及电压放大控制器2212，比较器2211与电源转换电路21及电压放大控制器2212电性连接，其将电源转换电路21的输出电压Vo与期待参考电压Vref进行比较以产生一电压误差信号Ev，电压误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，适用于一功率因数校正器，该功率因数校正器与一电源转换电路连接，且具有一运算电路，并于一第一模式或是一第二模式中运作，至少包含下列步骤：(a)接收该运算电路所输出的一电流命令信号；(b)将该电流命令信号与一输入电流进行比较以取得一电流误差信号；(c)对该电流误差信号进行调整；(d)判断该功率因数校正器是否运作于该第一模式与该第二模式切换的转态区间内，若判断结果为是，将调整前的该电流误差信号与一前馈信号进行加法运算，并将运算结果与调整后的该电流误差信号进行加法运算，以产生一电流控制信号；以及(e)根据该电流控制信号产生一切换控制信号，以控制该电源转换电路的一切换开关运作，以抑制该电源转换电路的该输入电流波形的谐波失真。

【技术特征摘要】
1.一种抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，适用于一功率因数校正器，该功率因数校正器与一电源转换电路连接，且具有一运算电路，并于一第一模式或是一第二模式中运作，至少包含下列步骤：(a)接收该运算电路所输出的一电流命令信号；(b)将该电流命令信号与一输入电流进行比较以取得一电流误差信号；(c)对该电流误差信号进行调整；(d)判断该功率因数校正器是否运作于该第一模式与该第二模式切换的转态区间内，若判断结果为是，将调整前的该电流误差信号与一前馈信号进行加法运算，并将运算结果与调整后的该电流误差信号进行加法运算，以产生一电流控制信号；以及(e)根据该电流控制信号产生一切换控制信号，以控制该电源转换电路的一切换开关运作，以抑制该电源转换电路的该输入电流波形的谐波失真；其中该第一模式为一非连续导通模式，该第二模式为一连续导通模式。2.如权利要求1所述的抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，其中该功率因数校正器与一切换控制电路连接，该切换控制电路根据该电流控制信号及一参考信号产生该切换控制信号。3.如权利要求1所述的抑制输入电流波形谐波失真的控制方法，其中该步骤(c)中对该电流误差信号进行放大调整。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪贤峯，杨逸岚，古忠平，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71