【技术实现步骤摘要】
图腾柱功率因数校正电路的控制方法及装置
本专利技术涉及电力电子控制
，特别涉及一种图腾柱功率因数校正电路的控制方法及装置。
技术介绍
图腾柱功率因数校正电路一般采用连续电流模式(ContinuesCurrentMode，CCM)或临界断续模式(CRM)控制。其中，在连续电流模式控制下，开关器件工作在硬开关状态下，开关损耗大，不适用于高频开关，PFC(功率因数校正电路)电感体积较大。为减小PFC电感，提高开关频率，实现开关器件软开关，就需要采用临界断续模式。临界断续模式一般采用导通时间(Ton)控制方法，即控制主开关器件的导通时间(Ton)，来控制电感三角波电流的峰值。图腾柱PFC临界断续模式的导通时间控制方法的原理是：是根据输入交流电压、输出实际直流电压以及输出目标电流电压，调节并计算出主开关器件的导通时间(Ton)。在电感三角波电流降到零(或一定负电流)时，主开关器件开始导通，电感电流上升，并持续Ton时间，随后关闭，电流开始下降，直到再次降到零(或一定负电流)，主开关器件再次导通。如此周期循环控制。具体的，图1示出了输入交流电压为正半周的波形下图腾柱PFC临界断续模式的导通时间控制方法的原理示意图，其中，IL为PFC电感的三角波电流，VGS_main为主开关器件的门极PWM信号。IZCD为电感电流过零比较线(为了确保软开关实际应用中会采用一定负电流)。主开关器件关断时，电流下降，当电流下降到IZCD时，通过比较电路触发主开关器件的PWM信号开通，随后电感电流开始上升，主开关器件持续开通时间为...
【技术保护点】
1.一种图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，包括：/n在工频周期内，获取图腾柱功率因数校正电路中电感的各时刻的上峰值参考电压值和下峰值参考电压值，其中，所述上峰值参考电压值的连线组成上包络线，所述下峰值参考电压值的连线组成下包络线，所述上峰值参考电压值是所述电感允许的电流上峰值转换为电压得到的，所述下峰值参考电压值是所述电感允许的电流下峰值转换为电压得到的；/n获取所述电感的电流，将所述电流换算为电压；/n将所述电压分别与所述上峰值参考电压值和所述下峰值参考电压值进行大小比较；/n根据比较结果控制所述图腾柱功率因数校正电路中主开关器件的开通和关断，将所述电压控制在所述上包络线和所述下包络线组成的范围内。/n
【技术特征摘要】
1.一种图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，包括：
在工频周期内，获取图腾柱功率因数校正电路中电感的各时刻的上峰值参考电压值和下峰值参考电压值，其中，所述上峰值参考电压值的连线组成上包络线，所述下峰值参考电压值的连线组成下包络线，所述上峰值参考电压值是所述电感允许的电流上峰值转换为电压得到的，所述下峰值参考电压值是所述电感允许的电流下峰值转换为电压得到的；
获取所述电感的电流，将所述电流换算为电压；
将所述电压分别与所述上峰值参考电压值和所述下峰值参考电压值进行大小比较；
根据比较结果控制所述图腾柱功率因数校正电路中主开关器件的开通和关断，将所述电压控制在所述上包络线和所述下包络线组成的范围内。
2.如权利要求1所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，所述上峰值参考电压值大于所述下峰值参考电压值，在工频周期的正半周内，所述上包络线为正半轴的正弦曲线，所述下包络线为直线；在工频周期的负半周内，所述下包络线为负半轴的正弦曲线，所述上包络线为直线。
3.如权利要求1所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，
通过以下公式计算所述上峰值参考电压值：
通过以下公式计算所述下峰值参考电压值：
其中，VCmp1为上峰值参考电压值；VCmp2为下峰值参考电压值；Iref为目标平均电感电流有效值；Ineg为实现软开关所需的最小负电流的绝对值；K为所述电感的电流与电压之间的对应比例系数；ω为电压的角频率；t为时间。
4.如权利要求1所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，根据比较结果控制所述图腾柱功率因数校正电路中主开关器件的开通和关断，包括：
在工频周期的正半周内，当所述电压大于所述上峰值参考电压值时，控制所述图腾柱功率因数校正电路中正半周的主开关器件关断，当所述电压小于所述下峰值参考电压值时，控制所述图腾柱功率因数校正电路中正半周的主开关器件开通；
在工频周期的负半周内，当所述电压的取反电压大于所述下峰值参考电压值的取反电压时，控制所述图腾柱功率因数校正电路中负半周的主开关器件关断，当所述电压的取反电压小于所述上峰值参考电压值的取反电压时，控制所述图腾柱功率因数校正电路中负半周的主开关器件开通。
5.如权利要求1所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，当所述图腾柱功率因数校正电路中主开关器件由多路电路并联组成时，每路电路由一组半桥结构组成，每组半桥结构的中点连接一个电感，其中，
分别获取每路电路中电感的各时刻的上峰值参考电压值和下峰值参考电压值；
获取每路电路中电感的电流，将该电流换算为电压；
将每路电路中电感对应的电压分别与该路电路中电感对应的上峰值参考电压值和下峰值参考电压值进行大小比较；
根据每路电路的比较结果控制该路电路的半桥结构中主开关器件的开通和关断，且相邻两路的半桥结构中主开关器件的开通存在相位差，该相位差为360/n，其中，n为主开关器件中并联电路的总数，将该路电路的电感对应的电压控制在该路电路的上包络线和下包络线组成的范围内去。
6.如权利要求1至5中任一项所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，还包括：
计算从所述电感的电流采集至控制所述主开关器件的开通和关断的过程产生的总延时值；
根据图腾柱功率因数校正电路的输入交流电压瞬时值、图腾柱功率因数校正电路的输出直流电压瞬时值、所述电感的电感值以及所述总延时值，计算由所述总延时值导致所述电感的电流发生的电流变化值；
将所述电流变化值换算为上峰值参考电压值的电压变化量和下峰值参考电压值的电压变化量；
将上峰值参考电压值的电压变化量叠加在上峰值参考电压值上，得到延时补偿后的上峰值参考电压值；将下峰值参考电压值的电压变化量叠加在下峰值参考电压值上，得到延时补偿后的下峰值参考电压值。
7.如权利要求6所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，
通过以下公式计算上峰值参考电压值的电压变化量：
通过以下公式计算下峰值参考电压值的电压变化量：
其中，ΔVCmp1为上峰值参考电压值的电压变化量；ΔVCmp2为下峰值参考电压值的电压变化量；Vin为图腾柱功率因数校正电路的输入交流电压瞬时值；Vout为图腾柱功率因数校正电路的输出直流电压瞬时值；LPFC为所述电感的电感值；Td为从所述电感的电流采集至控制所述主开关器件的开通和关断的过程产生的总延时值；K为所述电感的电流与参考电压值之间的对应比例系数；ω为电压的角频率；t为时间。
8.如权利要求6所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，还包括：
获取延时补偿后的上峰值参考电压值和延时补偿后的下峰值参考电压值之间允许的最小差值，所述最小差值表示上包络线和下包络线之间的最小宽度；
根据所述最小差值调整工频周期内正半周的延时补偿后的下峰值参考电压值，得到调整后的下峰值参考电压值；根据所述最小差值调整工频周期内负半周的延时补偿后的上峰值参考电压值，得到调整后的上峰值参考电压值，在工频周期内调整后的下包络线与调整后的上包络线之间的最小宽度大于等于所述最小差值。
9.如权利要求8所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，
通过以下公式调整工频周期内负半周的延时补偿后的上峰值参考电压值：
通过以下公式调整工频周期内正半周的延时补偿后的下峰值参考电压值：
其中，V″Cmp1为调整后的上峰值参考电压值；V″Cmp2为调整后的下峰值参考电压值；V′Cmp1为工频周期内负半周的延时补偿后的上峰值参考电压值；V′Cmp2为工频周期内正半周的延时补偿后的下峰值参考电压值；VGapMin为所述最小差值；ω为电压的角频率；t为时间。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至9任一项所述的图腾柱功率因数校正电路的控制方法的计算机程序。
12.一种图腾柱功率因数校正电路的控制装置，其特征在于，包括：
参考电压获取模块，用于在工频周期内，获取图腾柱功率因数校正电路中电感的各时刻的上峰值参考电压值和下峰值参考电压值，其中，所述上峰值参考电压值的连线组成上包络线，所述下峰值参考电压值的连线组成下包络线，所述上峰值参考电压值是所述电感允许的电流上峰值转换为电压得到的，所述下峰值参考电压值是所述电感允许的电流下峰值转换为电压得到的；
电压获取模块，用于获取所述电感的...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈杰，徐腾，吴跃飞，蒋亚娟，林壮，周灵兵，
申请(专利权)人：乐金电子研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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