控制电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种控制电路及控制方法，通过根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压，并且，根据基准电压以及表征电感电流峰值的电流采样信号生成PWM信号，通过PWM信号控制主功率开关管的导通状态，从而使得所述电感电流的峰值随着基准电压的变化而变化，并最终使得所述电感电流的峰值跟随输入电压的波形正弦变化。从而使得电路在获得较高的PF的同时，也可以获得更低的THD。

Control circuit and control method

【技术实现步骤摘要】
控制电路及控制方法
本专利技术涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种应用于开关电源中的控制电路及控制方法。
技术介绍
在各种开关电源中，PF值(功率因数)以及THD(总谐波失真)是一个重要的节能指标，其不仅会影响到开关电源的转换效率，同时会对整个供电系统的电网产生污染，因此，对于PFC(功率因数校正电路)的要求将越来越高。现有技术中，传统的实现高功率因数控制的方法是通过采用Constantontime(固定导通时间)的控制方式实现。Constantton的方式的主要原理是，在整个工频周期内，ton几乎保持不变。得到的电流波形并非正弦半波，而是接近椭圆半波的形状。在某些对THD要求比较高的场合，仍然不能满足要求。参考图1，以功率级电路为buck-boost拓扑为例来加以说明，Constantton的控制模式下的输入电流公式为：其中，Iin(t)为功率变换器的输入电流、Vin(t)为其输入电压、Vout为输出电压、ton为主开关管导通的时间，在当前的控制方式下，一个工频周期内ton的值几乎为定值，Lm为主电感感量。如果要获得低THD，Iin(t)必须跟随Vin(t)线性变化；但是，由公式可知，Iin(t)并没有随Vin(t)线性变化，而是随Vin(t)/(Vin(t)+VOUT)线性变化。从而使得Iin(t)的波形为接近椭圆半波的形状，参考附图2中所示，无法获得较好的THD。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种，以解决现有的问题。第一方面，提供一种控制电路，应用于一交流/直流电源，其特征在于，所述控制电路包括：电流采样电路，用以获取表征电感电流峰值的电流采样信号；基准电压生成电路，用以根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压；PWM信号生成电路，用以根据所述基准电压以及所述电流采样信号生成PWM信号，从而使得所述电感电流的峰值随着所述基准电压的变化而变化。优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系由功率级电路的拓扑结构的来确定，最终使得所述电感电流的峰值跟随所述输入电压的波形正弦变化。优选地，所述基准电压生成电路根据所述功率级电路的输入电压和输出电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压，以及所述输入电压与所述输出电压的和的均成正比例关系。优选地，所述基准电压生成电路根据所述功率级电路的输入电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压的平方成正比例关系。优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系基于flyback以及buck-boost拓扑结构。优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系基于buck拓扑结构。优选地，所述基准电压生成电路包括：输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；输出电压采样电路，用以获取所述输出电压的平均值，以生成输出电压采样信号；加法器，用以将所述输入电压采样信号与所述输出电压采样信号进行叠加，以生成一叠加信号；乘法电路，用以将所述输入电压采样信号、所述叠加信号以及一补偿信号进行相乘，以生成所述基准电压。优选地，所述基准电压生成电路包括：输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；加法器，用以将所述输入电压采样信号与表征所述输出电压大小的电压参考信号进行叠加，以生成一叠加信号；乘法电路，用以将所述输入电压采样信号、所述叠加信号以及一补偿信号进行相乘，以生成所述基准电压。优选地，所述基准电压生成电路包括：输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；输入输出电压采样电路，用以获取所述输入电压以及所述输出电压的和，以生成一叠加信号；乘法电路，用以将所述输入电压采样信号、所述叠加信号以及一补偿信号进行相乘，以生成所述基准电压。优选地，所述输入输出电压采样电路，在所述功率级电路的主功率开关管关断期间，通过采样所述主功率开关管两端的电压，以获得所述叠加信号。优选地，所述基准电压生成电路包括：输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；乘法电路，用以将所述输入电压采样信号的平方以及一补偿信号进行相乘，以生成所述基准电压。第二方面，提供一种控制方法，应用于一交流/直流电源，其特征在于，所述控制方法包括：获取表征电感电流峰值的电流采样信号；根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压；根据所述基准电压以及所述电流采样信号生成PWM信号，从而使得所述电感电流的峰值随着所述基准电压的变化而变化。优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系由功率级电路的拓扑结构的来确定，最终使得所述电感电流的峰值跟随所述输入电压的波形正弦变化。优选地，根据所述功率级电路的输入电压和输出电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压，以及所述输入电压与所述输出电压的和的均成正比例关系。优选地，根据所述功率级电路的输入电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压的平方成正比例关系。本专利技术技术通过根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压，并且，根据基准电压以及表征电感电流峰值的电流采样信号生成PWM信号，通过PWM信号控制主功率开关管的导通状态，从而使得所述电感电流的峰值随着基准电压的变化而变化，并最终使得所述电感电流的峰值跟随输入电压的波形正弦变化。从而使得电路在获得较高的PF的同时，也可以获得更低的THD。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术的功率因数校正电路的结构框图；图2为现有技术的功率因数校正电路的工作波形图；图3为本专利技术的控制电路的结构框图；图4为本专利技术的一个基准电压生成电路的结构图；图5为本专利技术的另一个基准电压生成电路的结构图；图6为本专利技术的又一个基准电压生成电路的结构图；图7为本专利技术的功率级电路的开关波形图；图8为本专利技术的又一个基准电压生成电路的结构图；图9为本专利技术的PWM信号生成电路的结构图。图10为本专利技术的功率因数校正电路的工作波形图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制电路，应用于一交流/直流电源，其特征在于，所述控制电路包括：/n电流采样电路，用以获取表征电感电流峰值的电流采样信号；/n基准电压生成电路，用以根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压；/nPWM信号生成电路，用以根据所述基准电压以及所述电流采样信号生成PWM信号，从而使得所述电感电流的峰值随着所述基准电压的变化而变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，应用于一交流/直流电源，其特征在于，所述控制电路包括：
电流采样电路，用以获取表征电感电流峰值的电流采样信号；
基准电压生成电路，用以根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压；
PWM信号生成电路，用以根据所述基准电压以及所述电流采样信号生成PWM信号，从而使得所述电感电流的峰值随着所述基准电压的变化而变化。


2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系由功率级电路的拓扑结构的来确定，最终使得所述电感电流的峰值跟随所述输入电压的波形正弦变化。


3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压生成电路根据所述功率级电路的输入电压和输出电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压，以及所述输入电压与所述输出电压的和的均成正比例关系。


4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压生成电路根据所述功率级电路的输入电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压的平方成正比例关系。


5.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系基于flyback以及buck-boost拓扑结构。


6.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系基于buck拓扑结构。


7.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压生成电路包括：
输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；
输出电压采样电路，用以获取所述输出电压的平均值，以生成输出电压采样信号；
加法器，用以将所述输入电压采样信号与所述输出电压采样信号进行叠加，以生成一叠加信号；
乘法电路，用以将所述输入电压采样信号、所述叠加信号以及一补偿信号进行相乘，以生成所述基准电压。


8.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压生成电路包括：
输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙奇，王建新，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33