一种功率因素校正电路及其补偿方法技术

本发明专利技术提供了一种功率因素校正电路及其补偿方法，该功率因素校正电路包括PFC主电路和控制电路。本发明专利技术通过控制电路获取PFC主电路中电感输出负向电流的导通时间以及PFC主电路中开关管的固定导通时间，并控制开关管的导通时间为两倍负向电流的导通时间和固定导通时间之和，使输入电流和输入电压的关系依然满足线性关系，极大地优化谷底交越失真对THD的影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
一种功率因素校正电路及其补偿方法


[0001]本专利技术涉及功率变换器
，具体但不限于涉及一种功率因素校正电路及其补偿方法。

技术介绍

[0002]图1为功率因素校正(PFC)的主电路。在传统的临界工作模式中，通常只需控制开关管固定导通时间，即可实现PFC功能，理想的PFC功能主要是控制输入电流和输入电压成线性关系。图2中位于上方的波形为Q1的驱动电压，位于下方的波形为通过电感Lm的电流IL，如果设置固定导通时间为Ton(即方波脉宽)，则电感电流峰值Ipk＝Vin*Ton/Lm，而系统工作在临界模式，则电感平均电流Iin＝Ipk/2＝Vin*Ton/(2*Lm)，显然对于固定的Ton和Lm而言，Iin和Vin成线性关系，可满足PFC的需求。
[0003]但是上述计算中忽略了电感电流谐振中小于零的部分，对于较大的Ipk而言，忽略电感电流小于0的部分对Iin的计算影响不大，但是当工作在输入电压谷底位置时，这个电流负向电流对Ipk的影响很大，会直接造成总谐波失真(THD)的恶化。在越接近谷底位置，负向谐振电流对Iin的影响越大，甚至于负向谐振电流几乎和峰值电流Ipk相同，使得实际的工作电流接近0，而不是理想的Ipk/2，从而造成失真严重，影响THD波形。
[0004]在现有技术中，通常直接增加一个最小峰值电流限制，这样谷底位置的峰值电流不会太低，以此增加谷底的输入电流，电感电流IL在谷底位置由于最小峰值电流限制，不会因为输入电压降低而降低，同时输入电流Iin，明显在谷底位置有一定的的校准，这种补偿方式可以在一定条件下优化THD，但是由于最小峰值电流是固定的，相当于开环补偿，补偿效果和实际的工作电流有关，实际工作电流大，补偿效果就弱，实际工作电流小，可能导致过补偿。
[0005]有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，以期解决上述至少部分问题。

技术实现思路

[0006]至少针对
技术介绍
中的一个或多个问题，本专利技术提出了一种功率因素校正电路及其补偿方法，能够反馈PFC主电路由电感输出的负向电流信息，并根据该负向电流信息补偿电感正向电流，使PFC主电路满足输入电流和输入电压的线性关系，优化了谷底交越失真对THD的影响。
[0007]根据本专利技术的第一方面，一种功率因素校正电路，包括：
[0008]PFC主电路，包括电感和开关管；以及
[0009]控制电路，耦接所述PFC主电路，用于获取所述电感输出负向电流的导通时间以及所述开关管的固定导通时间，并控制所述开关管的导通时间为两倍的所述负向电流的导通时间和所述固定导通时间之和。
[0010]可选地，所述控制电路包括：反馈电路，具有输入端和输出端，所述反馈电路的输入端耦接所述电感，用于获取所述负向电流的导通时间，所述反馈电路的输出端耦接驱动
电路，用于当所述开关管导通时间为两倍所述负向电流的导通时间时，向所述驱动电路输出反馈信号；以及驱动电路，具有输出端，所述驱动电路的输出端耦接所述开关管，所述驱动电路在接收到所述反馈信号后，计算所述开关管的固定导通时间并在所述固定导通时间后，驱动所述开关管关断。
[0011]可选地，所述反馈电路包括：计时电路，具有输入端和输出端，所述计时电路的输入端耦接所述电感，在所述电感输出负向电流后，所述计时电路检测所述负向电流的起点和所述负向电流的终点；以及增益电路，具有输入端和输出端，所述增益电路的输入端耦接所述计时电路的输出端，用于根据所述负向电流的起点和所述负向电流的终点获取两倍所述负向电流的导通时间；所述增益电路的输出端耦接所述驱动电路，用于当所述开关管导通时间为两倍所述负向电流的导通时间时，向所述驱动电路输出反馈信号。
[0012]可选地，所述计时电路包括：消磁检测电路，具有输入端和输出端，所述消磁检测电路的输入端耦接所述电感，用于检测所述负向电流的起点，所述消磁检测电路的输出端耦接触发器的置位端，用于检测到所述负向电流的起点后，向所述触发器的置位端输出第一检测信号；过零检测电路，具有输入端和输出端，所述过零检测电路的输入端耦接所述电感，用于检测所述负向电流的终点，所述过零检测电路的输出端耦接所述触发器的复位端，用于检测到所述负向电流的终点后，向所述触发器的复位端输出第二检测信号；以及触发器，具有置位端、复位端和输出端，所述触发器的输出端耦接所述增益电路的输入端，当所述触发器接收到所述第一检测信号时，所述触发器输出高电平，当所述触发器接收到所述第二检测信号时，所述触发器输出低电平。
[0013]可选地，所述增益电路包括：电容；第一开关，具有第一端和第二端，其中，所述第一开关的第一端耦接高电平电压，所述第一开关的第二端耦接所述电容，当所述触发器的输出端输出高电平时，所述第一开关导通，所述电容进行充电；第二开关，具有第一端和第二端，其中，所述第二开关的第一端耦接所述电容，所述第二开关的第二端耦接参考地，当所述第一开关关断时，所述第二开关导通，所述电容进行放电；比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述比较器的第一输入端耦接所述电容，所述比较器的第二输入端耦接参考地，所述比较器的输出端耦接所述驱动电路，当所述电容的电压为零时，所述比较器向所述驱动电路输出所述反馈信号。
[0014]根据本专利技术的第二方面，另一种功率因素校正电路，包括：
[0015]PFC主电路，包括电感和开关管；以及
[0016]控制电路，耦接所述PFC主电路，用于获取所述电感输出的负向电流极值、对应所述负向电流极值的正向电流值以及所述开关管的固定导通时间，并控制所述开关管的导通时间为所述电感输出负向电流极值至所述正向电流值的导通时间和所述固定导通时间之和。
[0017]可选地，所述控制电路包括：反馈电路，具有输入端和输出端，所述反馈电路的输入端耦接所述电感，用于获取所述电感输出的负向电流极值，所述反馈电路的输出端耦接驱动电路，用于当所述电感输出对应所述负向电流极值的正向电流值时，向所述驱动电路输出反馈信号；以及驱动电路，具有输出端，所述驱动电路的输出端耦接所述开关管，所述驱动电路在接收到所述反馈信号后，计算所述开关管的固定导通时间并在所述固定导通时间后，驱动所述开关管关断。
[0018]根据本专利技术的第三方面，一种用于功率因素校正电路的补偿方法，包括以下步骤：获取PFC主电路中电感输出负向电流的导通时间以及所述PFC主电路中开关管的固定导通时间；以及控制所述开关管的导通时间为两倍的所述负向电流的导通时间和所述固定导通时间之和。
[0019]根据本专利技术的第四方面，另一种用于功率因素校正电路的补偿方法，包括以下步骤：获取PFC主电路中电感输出的负向电流极值、对应所述负向电流极值的正向电流值以及所述PFC主电路中开关管的固定导通时间；以及控制所述开关管的导通时间为所述电感输出负向电流极值至所述正向电流值的导通时间和所述固定导通时间之和。
[0020]本专利技术提出的一种功率因素校正电路及其补偿方法，通过增加控制电路，获取PFC主电路中电感输出负向电流的导通时间以及PF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因素校正电路，其特征在于，包括：PFC主电路，包括电感和开关管；以及控制电路，耦接所述PFC主电路，用于获取所述电感输出负向电流的导通时间以及所述开关管的固定导通时间，并控制所述开关管的导通时间为两倍的所述负向电流的导通时间和所述固定导通时间之和。2.如权利要求1所述的功率因素校正电路，其特征在于，所述控制电路包括：反馈电路，具有输入端和输出端，所述反馈电路的输入端耦接所述电感，用于获取所述负向电流的导通时间，所述反馈电路的输出端耦接驱动电路，用于当所述开关管导通时间为两倍所述负向电流的导通时间时，向所述驱动电路输出反馈信号；以及驱动电路，具有输出端，所述驱动电路的输出端耦接所述开关管，所述驱动电路在接收到所述反馈信号后，计算所述开关管的固定导通时间并在所述固定导通时间后，驱动所述开关管关断。3.如权利要求2所述的功率因素校正电路，其特征在于，所述反馈电路包括：计时电路，具有输入端和输出端，所述计时电路的输入端耦接所述电感，在所述电感输出负向电流后，所述计时电路检测所述负向电流的起点和所述负向电流的终点；以及增益电路，具有输入端和输出端，所述增益电路的输入端耦接所述计时电路的输出端，用于根据所述负向电流的起点和所述负向电流的终点获取两倍所述负向电流的导通时间；所述增益电路的输出端耦接所述驱动电路，用于当所述开关管导通时间为两倍所述负向电流的导通时间时，向所述驱动电路输出反馈信号。4.如权利要求3所述的功率因素校正电路，其特征在于，所述计时电路包括：消磁检测电路，具有输入端和输出端，所述消磁检测电路的输入端耦接所述电感，用于检测所述负向电流的起点，所述消磁检测电路的输出端耦接触发器的置位端，用于检测到所述负向电流的起点后，向所述触发器的置位端输出第一检测信号；过零检测电路，具有输入端和输出端，所述过零检测电路的输入端耦接所述电感，用于检测所述负向电流的终点，所述过零检测电路的输出端耦接所述触发器的复位端，用于检测到所述负向电流的终点后，向所述触发器的复位端输出第二检测信号；以及触发器，具有置位端、复位端和输出端，所述触发器的输出端耦接所述增益电路的输入端，当所述触发器接收到所述第一检测信号时，所述触发器输出高电平，当所述触发器接收到所述第二检测信号时，所述触...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞秀峰，胡致强，
申请(专利权)人：深圳市必易微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：