采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压-反激变换器制造技术

本发明专利技术涉及电能变换装置的交流

【技术实现步骤摘要】
采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器


[0001]本专利技术涉及电能变换装置的交流
‑
直流变换器技术，特别是采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器。

技术介绍

[0002]为了减小或者消除谐波问题，功率因数校正技术(PowerFactor Correction,PFC)逐渐被广泛应用于各种电力电子设备中。其目的是为了使输入电流尽量接近于输入电压的正弦变化并且减小两者之间的相位差。以变换器中是否含有有源元器件为分类标准，可以将PFC技术分为无源PFC技术和有源PFC技术。
[0003]有源PFC变换器可以采用多种电路拓和控制方法，其中单级式升压(Boost)
‑
反激(Flyback)变换器因具有成本低、电气隔离以及控制简单等优点，适用于LED电源等小功率场合。但单级式升压
‑
反激变换器工作在DCM模式下功率因数较低，因此需要寻求新的控制方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种采用变电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器，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采样电路(2)、输入电压采样电路(3)、储能电容电压采样电路(4)、电感L1电流采样电路(5)、可变电感控制电路(6)、DSP模块(7)以及隔离驱动电路(8)；所述主功率电路(1)分别与输出电压采样电路(2)、输入电压采样电路(3)、储能电容电压采样电路(4)、电感L1电流采样电路(5)、可变电感控制电路(6)和隔离驱动电路(8)连接；DSP模块(7)分别与输出电压采样电路(2)、输入电压采样电路(3)、储能电容电压采样电路(4)、电感L1电流采样电路(5)、可变电感控制电路(6)和隔离驱动电路(8)连接；DSP模块(7)采集输出电压数据，通过数字PI模块1，由ePWM子模块产生PWM波，后经隔离驱动电路(8)产生驱动信号控制开关管Q
b
的开通与关断；采集储能电容电压，通过数字PI模块2，与输入电压采样电路采样值相乘，其输出作为数字PI模块3的基准；采集电感L1电流，通过数字PI模块3，使DAC子模块的输出电压作为可变电感控制电路(6)的输入。2.根据权利要求1采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器，其特征在于：主功率电路(1)包括输入电压源v
in
、EMI滤波器、二极管整流电路RB、电感电流采样电阻R
s
、可变电感L1、第一二极管D1、开关管Q
b
、第二二极管D2、储能电容C
b
、变压器L2、第三二极管D3、输出电容C
o
以及堵在R
L
；所述输入电压源v
in
与EMI滤波器输入端口连接，EMI滤波器输出端口与整流桥RB的输入端口连接，整流桥RB的输出副端口接原边功率地，输出正端口与采样电阻R
s
一端相连，R
s
的另一端与升压电感L1的一端相连，升压电感L1的另一端接第一二极管D1和第二二极管D2的阳极，第一二极管D1的阴极接开关管Q
b
漏极，Q
b
源极接原边功率地，第二二极管D2阴极接储能电容C
b
阳极与Flyback变压器原边一端，储能电容C
b
阴极接功率地，Flyback变压器原边另一端接开关管Q
b
漏极，Flyback变压器副边一端接副边功率地，另一端接第三二极管D3阳极，第三二极管D3阴极接输出电容C
o
阳极与负载R
L
一端，输出电容C
o
阴极与负载R
L
另一端接副边功率地；所述主功率电路(1)的负载R
L
两端与输出电压采样电路(2)连接，主功率电路(1)的输入电压源v
in
两端与输入电压采样电路(3)连接，主功率电路(1)的储能电容C
b
两端与储能电容电压采样电路(4)连接，主功率电路(1)的电感L1电流采样电阻R
s
两端与电感L1电流采样电路(5)连接，主功率电路(1)的电感L1辅助绕组与可变电感控制电路(6)连接，Q
b
栅极与隔离驱动电路(8)连接。3.根据权利要求1采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器，其特征在于：所述输出电压采样电路(2)的两输入端口分别与主功率电路(1)的负载R
L
两端口相连；输入电压采样电路(3)的两输入端口分别与主功率电路(1)的电压源v
in
两端口相连；储能电容电压采样电路(4)的两输入端口分别与主功率电路(1)的储能电容C
b
两端口相连；电感电流采样电路(4)的两输入端口分别与主功率电路(1)的电感L1电流采样电阻R
s
两端口相连；输出电压采样电路(2)的输出端口和DSP模块(7)的第一模数转换模块ADC1相连；输入电流采样电路(3)的输出端口和DSP模块(7)的第二模数转换模块ADC2相连；储能电容电压采样电路(4)的输出端口和DSP模块(7)的第三模数转换模块ADC3相连；电感电流采样电路(4)的输出端口和DSP模块(7)的第四模数转换模块ADC4相连；DSP模块(7)的输出端口DAC与可变电感控制模块(6)的输入端口相连；DSP模块(7)的输出端口ePWM与隔离驱动电路(8)的输入端口相连；隔离电路(8)的输出端口与开关管Q
b
栅极相连。4.根据权利要求1采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器，其特征在于：所述DSP模块(7)包括第一模数转换模块ADC1、第二模数转换模块ADC2、第三模数转换模块
ADC3、第四模数转换模块ADC4、第一低通滤波模块、第二低通滤波模块、第三低通滤波模块、第四低通滤波模幅值、数字PI模块、锁相环模块、乘法器模块、数模转换模块DAC和增强型脉宽调制模块ePWM；所述第一模数转换模块ADC1与输出电压采样电路(2)和第一低通滤波模块连接，数字PI模块1与增强型脉宽调制模块ePWM连接，增强型脉宽调制模块ePWM与隔离驱动电路(8)连接，第二模数转换模块ADC2与输入电压采样电路(3)和第二低通滤波模块连接，第二低通滤波模块与锁相环模块连接，锁相环模块与乘法器模块连接，第三模数转换模块ADC3与储能电压采样电路(4)和第三低通滤波模块连接，第三低通滤波器与数字PI模块2连接，数字PI模块2与乘法器连接，乘法器与数字PI模块3连接，第四模数转换模块ADC4与电感L1电流采样电路(5)和第四低通滤波模块连接，第四低通滤波器与数字PI模块3连接，数字PI模块3与数模转换模块DAC模块连接；第一模数转换模块ADC1将采集到的输出电压信号、第二模数转换模块ADC2将采集到的输入电压信号、第三模数转换模块ADC3将采集到的储能电容电压信号以及第四模数转换模块ADC4将采集到的电感L1电流采样电阻电压信号转换成数字信号输入到DSP模块(7)中，输出电压信号经过第一低通滤波模块得到输出电压值V
o
，经数字PI模块1与增强型脉宽调制模块ePWM后输出PWM波，输入电压信号经过第二低通滤波模块得到输入电压V
m
sinωt，经锁相环得到电压相位，并输入入乘法器模块，输入电压信号经过第三低通滤波模块得到储能电容电压值V
c
，经过数字PI模块2得到V
ea2
，并输入乘法器模块，乘法器输出V
ea2
sinωt作为数字PI模块3的基准，电感L1电流采样电阻电压信号经过第四低通滤波模块得到电感L1电流I
L1
，经过数字PI模块3与数模转换模块DAC模块，输出控制可变电感控制电路的电压。5.根据权利要求1采用变电感实现正弦输入电流的DCM升压
‑
反激变换器，其特征在于：所述输出电压采样电路(2)第一电阻R1、第二电阻R2、第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨润东，姚凯，王胜，冯仁政，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：