功率因数校正PFC电路的控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种功率因数校正PFC电路的控制方法、装置、设备及介质，用以解决现有的PFC电路的控制方法所存在的实现成本较高以及THD较严重的问题。所述功率因数校正PFC电路的控制方法，包括：获取所述PFC电路的工作电流；在确定所述工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断所述PFC电路中处于导通状态的开关管；其中，所述预先确定的电流包络线是根据所述PFC电路在连续导通模式CCM控制下的电流包络线和所述PFC电路在三角波电流模式TCM或者临界导通模式CRM控制下的电流包络线确定的。

Control method, device, equipment and medium of PFC circuit

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正PFC电路的控制方法、装置、设备及介质
本申请涉及控制
，尤其涉及一种功率因数校正PFC电路的控制方法、装置、设备及介质。
技术介绍
为了保证功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)电路(具体为图腾柱PFC电路)的高效性，业内通常要求PFC电路工作在临界导通模式(Critical-ConductionMode，CRM)或者三角波电流模式(TriangularCurrentMode，TCM)下。但是，在这种情况下，当PFC电路的输出电压和输入电压比较接近时，流过PFC电路中电感上的电流可能无法降低到零或者很长时间才能降低到零(或者固定负值)，这就使得PFC电路无法进行下一周期的正常驱动，进而可能会导致整个PFC电路的不稳定，甚至会影响整个PFC电路的正常工作。目前，业内通常可采用下述两种方式解决上述问题：第一种，提升PFC电路中母线电容的耐压等级，使得PFC电路的输出电压和输入电压之间的差值被拉大。但是，电容耐压等级提高以后，同样体积的电容容量就会大大下降，从而降低功率密度或者其他电性能指标，而且这种方式可能会导致实现成本较高的问题。第二种，降低PFC电路中电感上的峰值电流给定值(或者降低导通时间Ton)，使得流过电感的电流能够快速下降到零，以加快进入下一开关周期的速度。但是，强行改变电流峰值给定(或者导通时间Ton)，会使得输入电流波形变为非正弦波形，进而可能会导致PFC电路的总谐波失真(TotalHarmonicDistortion，THD)较严重的问题。也就是说，现有的PFC电路的控制方法存在实现成本较高以及THD较严重的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种功率因数校正PFC电路的控制方法、装置、设备及介质，用以解决现有的PFC电路的控制方法所存在的实现成本较高以及THD较严重的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种功率因数校正PFC电路的控制方法，包括：获取PFC电路的工作电流；在确定工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断PFC电路中处于导通状态的开关管；其中，预先确定的电流包络线是根据PFC电路在连续导通模式(ContinuousCurrentMode，CCM)控制下的电流包络线和PFC电路在三角波电流模式TCM或者临界导通模式CRM控制下的电流包络线确定的。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述方法中，预先确定的电流包络线包括峰值电流曲线和谷值电流曲线；在确定工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断PFC电路中处于导通状态的开关管，包括：在确定工作电流满足以下条件中的一个或多个时，控制关断PFC电路中处于导通状态的开关管：条件一、在输入交流电压的正半周，工作电流大于当前时刻峰值电流曲线对应的电流；条件二、在输入交流电压的负半周，工作电流小于当前时刻峰值电流曲线对应的电流；条件三、在输入交流电压的正半周，工作电流小于当前时刻谷值电流曲线对应的电流；条件四、在输入交流电压的负半周，工作电流大于当前时刻谷值电流曲线对应的电流；以及条件五、开关管导通预设时长之后，其中，在工作电流降低时，预设时长为工作电流从开关管导通时刻峰值电流曲线对应的电流，下降到开关管导通时刻谷值电流曲线对应的电流所需的时长；在工作电流升高时，预设时长为工作电流从开关管导通时刻谷值电流曲线对应的电流，升高到开关管导通时刻峰值电流曲线对应的电流的所需时长。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述方法中，预先确定的电流包络线包括峰值电流曲线和谷值电流曲线；预先确定的电流包络线采用如下步骤确定：采集PFC电路中电路元件的参数信息；依据PFC电路中电路元件的参数信息，确定PFC电路在CCM控制下的峰值电流曲线和谷值电流曲线；基于PFC电路中电路元件的参数信息，确定PFC电路在TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线和谷值电流曲线；根据PFC电路在CCM控制下的峰值电流曲线和PFC电路在TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线，确定PFC电路电流包络线的峰值电流曲线，以及根据PFC电路在CCM控制下的谷值电流曲线和PFC电路在TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线，确定PFC电路电流包络线的谷值电流曲线。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述方法中，根据PFC电路在CCM控制下的峰值电流曲线和PFC电路在TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线，确定PFC电路电流包络线的峰值电流曲线，包括：在输入交流电压的正半周，在CCM控制下的峰值电流曲线和TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线中选取电流的最小值，作为电流包络线的峰值电流曲线的电流值；以及在输入交流电压的负半周，在CCM控制下的峰值电流曲线和TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线中选取电流的最大值，作为电流包络线的峰值电流曲线的电流值；根据PFC电路在CCM控制下的谷值电流曲线和PFC电路在TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线，确定PFC电路电流包络线的谷值电流曲线，包括：在输入交流电压的正半周，在CCM控制下的谷值电流曲线和TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线中选取电流的最大值，作为电流包络线的谷值电流曲线的电流值；以及在输入交流电压的负半周，在CCM控制下的谷值电流曲线和TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线中选取电流的最小值，作为电流包络线的谷值电流曲线的电流值。第二方面，本专利技术实施例提供一种功率因数校正PFC电路的控制装置，包括：获取单元，用于获取PFC电路的工作电流；控制单元，用于在确定工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断PFC电路中处于导通状态的开关管；其中，预先确定的电流包络线是根据PFC电路在连续导通模式CCM控制下的电流包络线和PFC电路在三角波电流模式TCM或者临界导通模式CRM控制下的电流包络线确定的。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述装置中，预先确定的电流包络线包括峰值电流曲线和谷值电流曲线；控制单元具体用于：在确定工作电流满足以下条件中的一个或多个时，控制关断PFC电路中处于导通状态的开关管：条件一、在输入交流电压的正半周，工作电流大于当前时刻峰值电流曲线对应的电流；条件二、在输入交流电压的负半周，工作电流小于当前时刻峰值电流曲线对应的电流；条件三、在输入交流电压的正半周，工作电流小于当前时刻谷值电流曲线对应的电流；条件四、在输入交流电压的负半周，工作电流大于当前时刻谷值电流曲线对应的电流；以及条件五、开关管导通预设时长之后，其中，在工作电流降低时，预设时长为工作电流从开关管导通时刻峰值电流曲线对应的电流，下降到开关管导通时刻谷值电流曲线对应的电流所需的时长；在工作电流升高时，预设时长为工作电流从开关管导通时刻谷值电流曲线对应的电流，升高到开关管导通时刻峰值电流曲线对应的电流的所需时长。...

【技术保护点】
1.一种功率因数校正PFC电路的控制方法，其特征在于，包括：/n获取所述PFC电路的工作电流；/n在确定所述工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断所述PFC电路中处于导通状态的开关管；/n其中，所述预先确定的电流包络线是根据所述PFC电路在连续导通模式CCM控制下的电流包络线和所述PFC电路在三角波电流模式TCM或者临界导通模式CRM控制下的电流包络线确定的。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正PFC电路的控制方法，其特征在于，包括：
获取所述PFC电路的工作电流；
在确定所述工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断所述PFC电路中处于导通状态的开关管；
其中，所述预先确定的电流包络线是根据所述PFC电路在连续导通模式CCM控制下的电流包络线和所述PFC电路在三角波电流模式TCM或者临界导通模式CRM控制下的电流包络线确定的。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先确定的电流包络线包括峰值电流曲线和谷值电流曲线；
所述在确定所述工作电流超出预先确定的电流包络线时，控制关断所述PFC电路中处于导通状态的开关管，包括：
在确定所述工作电流满足以下条件中的一个或多个时，控制关断所述PFC电路中处于导通状态的开关管：
条件一、在输入交流电压的正半周，所述工作电流大于当前时刻所述峰值电流曲线对应的电流；
条件二、在输入交流电压的负半周，所述工作电流小于当前时刻所述峰值电流曲线对应的电流；
条件三、在输入交流电压的正半周，所述工作电流小于当前时刻所述谷值电流曲线对应的电流；
条件四、在输入交流电压的负半周，所述工作电流大于当前时刻所述谷值电流曲线对应的电流；以及
条件五、所述开关管导通预设时长之后，其中，在所述工作电流降低时，所述预设时长为所述工作电流从所述开关管导通时刻所述峰值电流曲线对应的电流，下降到所述开关管导通时刻所述谷值电流曲线对应的电流所需的时长；在所述工作电流升高时，所述预设时长为所述工作电流从所述开关管导通时刻所述谷值电流曲线对应的电流，升高到所述开关管导通时刻所述峰值电流曲线对应的电流的所需时长。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先确定的电流包络线包括峰值电流曲线和谷值电流曲线；
所述预先确定的电流包络线采用如下步骤确定：
采集所述PFC电路中电路元件的参数信息；
依据所述PFC电路中电路元件的参数信息，确定所述PFC电路在CCM控制下的峰值电流曲线和谷值电流曲线；
基于所述PFC电路中电路元件的参数信息，确定所述PFC电路在TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线和谷值电流曲线；
根据所述PFC电路在CCM控制下的峰值电流曲线和所述PFC电路在TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线，确定所述PFC电路电流包络线的峰值电流曲线，以及根据所述PFC电路在CCM控制下的谷值电流曲线和所述PFC电路在TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线，确定所述PFC电路电流包络线的谷值电流曲线。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述PFC电路在CCM控制下的峰值电流曲线和所述PFC电路在TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线，确定所述PFC电路电流包络线的峰值电流曲线，包括：
在输入交流电压的正半周，在CCM控制下的峰值电流曲线和TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线中选取电流的最小值，作为电流包络线的峰值电流曲线的电流值；以及
在输入交流电压的负半周，在CCM控制下的峰值电流曲线和TCM或者CRM控制下的峰值电流曲线中选取电流的最大值，作为电流包络线的峰值电流曲线的电流值；
所述根据所述PFC电路在CCM控制下的谷值电流曲线和所述PFC电路在TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线，确定所述PFC电路电流包络线的谷值电流曲线，包括：
在输入交流电压的正半周，在CCM控制下的谷值电流曲线和TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线中选取电流的最大值，作为电流包络线的谷值电流曲线的电流值；以及
在输入交流电压的负半周，在CCM控制下的谷值电流曲线和TCM或者CRM控制下的谷值电流曲线中选取电流的最小值，作为电流包络线的谷值电流曲线的电流值。


5.一种功率因数校正P...

【专利技术属性】
技术研发人员：向博，李剑，杨瑞国，傅华兴，
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