最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种最优频率控制的双定频CRM降压‑升降压PFC变换器。该变换器包括主功率电路和控制电路，其中控制电路包括输出电压差分采样电路、相位检测电路、主控制电路、输入电压比较电路、选通电路、输出电压反馈电路、乘法器、驱动信号生成电路和驱动信号切换处理及驱动电路；使用输入电压数字前馈电路、输入电压比较电路和选通电路，实现双定频的控制方式，对主功率电路进行控制，使得变换器在Buck阶段与Buck/Boost阶段开关管的开关频率分别保持为不同的恒定值。本发明专利技术具有低电压范围PF值高、输出电压纹波小、电感电流有效值小的优点。

【技术实现步骤摘要】
最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器
本专利技术属于电能变换装置的交流-直流变换器
，特别是一种最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器。
技术介绍
传统的BuckPFC变换器由于输入电流死区和开关管浮地等问题，在诸多应用场合难以满足设计技术要求。为了解决这些问题，提出了Buck-Buck/BoostPFC变换器，该变换器将Buck拓扑与Buck/Boost拓扑结合在一起，当输入电压大于输出电压时，Buck拓扑工作，当输入电压小于输出电压，Buck/Boost拓扑工作，但是传统的CRMBuck-Buck/BoostPFC变换器采用的是定导通时间控制，变换器的两个拓扑工作时，导通时间相等，使得该控制方式下半个工频周期内开关管开关频率变化范围较大，且功率因数在低压范围内较低，难以满足性能要求。传统的CRMBuck-Buck/BoostPFC变换器每个开关周期的开关管导通时间相同，优点是控制简单、高压范围功率因数高、二极管无反向恢复问题；缺点是半个功率周期内开关管开关频率变换范围大、低电压范围功率因数很低、EMI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路，其中控制电路包括输出电压差分采样电路、相位检测电路、主控制电路、输入电压比较电路、选通电路、输出电压反馈电路、乘法器、驱动信号生成电路和驱动信号切换处理及驱动电路；/n使用输入电压数字前馈电路、输入电压比较电路和选通电路，实现双定频的控制方式，对主功率电路进行控制，使得变换器在Buck阶段与Buck/Boost阶段开关管的开关频率分别保持为不同的恒定值。/n

【技术特征摘要】
1.一种最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路，其中控制电路包括输出电压差分采样电路、相位检测电路、主控制电路、输入电压比较电路、选通电路、输出电压反馈电路、乘法器、驱动信号生成电路和驱动信号切换处理及驱动电路；
使用输入电压数字前馈电路、输入电压比较电路和选通电路，实现双定频的控制方式，对主功率电路进行控制，使得变换器在Buck阶段与Buck/Boost阶段开关管的开关频率分别保持为不同的恒定值。


2.根据权利要求1所述的最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，所述的主功率电路(1)包括输入电源vin、EMI滤波器、二极管整流电路RB、LC滤波器、主电路电感L、过零检测电感LZCD、第一开关管Qb、第二开关管Qb/b、续流二极管Dfw、二极管Dsk、输出电容Co和负载RL；所述输入电压源vin与EMI滤波器的输入端口连接，EMI滤波器的输出端口与整流桥RB的输入端口连接，整流桥RB的输出端口与LC滤波器的输入端口相连，LC滤波器的输出正端口与主电路电感L的一端和续流二极管Dfw的负极相连，LC滤波器的输出负端口为参考电位零点；主电路电感L的另一端与第二开关管Qb/b的一端连接，并且与输出电容Co的正极和负载RL相连；过零检测电感LZCD与主电路电感L耦合，过零检测电感LZCD的一端与参考电位零点连接；第二开关管Qb/b的另一端与第二电流采样电阻Rs_b/b的一端连接，第二电流采样电阻Rs_b/b的另一端与LC滤波器的输出负端相连；输出电容Co的负极与二极管Dsk的正极和续流二极管Dfw的正极相连，二极管Dsk的负极与第一开关管Qb的一端相连，第一开关管Qb的另一端与第一电流采样电阻Rs_b一端连接，第一电流采样电阻Rs_b另一端与LC滤波器的输出负端相连。


3.根据权利要求2所述的最优频率控制的双定频CRM降压-升降压PFC变换器，其特征在于，所述控制电路包括输出电压差分采样电路(2)、输出电压反馈电路(7)、输入电压数字前馈电路、选通控制电路、乘法器(8)、驱动信号生成电路(9)，其中输入电压数字前馈电路包括相位检测电路(3)和主控制电路(4)，选通控制电路包括输入电压比较电路(5)、选通电路(6)和驱动信号切换处理及驱动电路(10)；所述的输出电压差分采样电路(2)的正向输入U与主功率电路(1)的输出电压正极相连，输出电压差分采样电路(2)的负向输入端V与主功率电路(1)的输出电压负极相连，输出电压差分采样电路(2)的输出端口T与主控制电路(4)的输出电压采样电路输入端D相连，主控制电路(4)的输出电压采样电路与输出电压反馈控制电路(7)的反向输入端W连接，输出电压反馈控制电路(7)的同相输入端与基准电压Vref连接，输出电压反馈控制电路(7)的输出端与乘法器(8)的输入端vy相连；输入电压数字前馈电路中的相位检测电路(3)的同相输入端与主功率电路(1)的二极管整流电路RB整流后的电压vg连接，相位检测电路(3)的反相输入端与地相连，相位检测电路(3)的输出端与主控制电路(4)的锁相电路输入B相连，主控制电路(4)的峰值采样电路与主功率电路(1)中二极管整流电路RB整流后的电压vg连接，主控制电路(4)的数模转换电路输出端E与乘法器(8)的输入端vx连接；乘法器(8)的输出端与驱动信号生成电路(9)输入端F连接，驱动信号生成电路(9)的输入端G经过电阻R与主功率电路(1)的过零检测电感LZCD的另一端连接；输入电压比较电路(5)输入端J与主功率电路(1)中二极管整流电路RB整流后的电压vg连接，输入电压比较电路(5)的输出端K与选通电路(6)的输入端8相连，并且与驱动信号切换处理及驱动电路(10)的输入端L相连；选通开关(6)的输入端10与主功率电路(1)中的第二采样电阻Rs_b/b的电压VRs_1连接，选通开关(6)的输入端7与主功率电路(1)中的第一采样电阻Rs_b的电压VRs_2相连，选通开关(6)的输出端9与驱动信号生成电路(9)的输入端H连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春伟，姚凯，徐胜元，张震，邬程健，管婵波，李凌格，陈杰楠，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32