功率因数校正电路的控制方法及该功率因数校正电路技术

本发明专利技术公开了一种功率因数校正电路的控制方法及该功率因数校正电路，所述功率因数校正电路包括整流电路和第一电路，交流输入电压经所述整流电路和输入电容后得到母线电压；所述第一电路包括相连接的上开关管、下开关管、第一开关管及谐振电路，所述上开关管和所述下开关管的公共连接端连接谐振电路第一端，所述谐振电路第二端连接所述第一开关管和所述整流电路的公共连接端；将输出反馈信号和参考信号进行误差放大得到第一误差信号，根据所述母线电压和所述交流输入电压经整流后得到的半波电压产生第一系数，根据所述第一误差信号和所述第一系数得到第一补偿信号以控制所述第一开关管。本发明专利技术可以实现较好的功率因数校正，降低电力器件的应力。降低电力器件的应力。降低电力器件的应力。

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正电路的控制方法及该功率因数校正电路


[0001]本专利技术涉及PFC控制领域，特别涉及一种PFC电路的控制方法及该PFC电路。

技术介绍

[0002]如图1所示，无源电荷泵PFC技术中，包括谐振电感Lr、谐振电容Cr和谐振电容C1所在的谐振电路，假定谐振电路电流的平均值为Ires=Io/Nps，其中，Io为输出电流，Nps为图1中变压器的匝比；谐振电容C1每次要从0V充电至Vbus
‑
Vin(x)之后钳位在Vbus
‑
Vin(x)，直至输入电流换相。平均充电电流为Ic=C1
×
(Vbus
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Vin(x))
×
Fs，很容易推得：Iin=Ires
‑
Ic=Io/Nps
‑
C1
×
(Vbus
‑
Vin(x))
×
Fs；当C1的容值满足Io/Nps=C1
×
Vbus
×
Fs时，Iin=C1
×
Vin(x)
×
Fs，输入电流为正弦波，能获得好的功率因数效果；根据输入输出功率Pin=Virms
×
Iinrms=Po/Effi，即C1
×
Virms
×
Fs
×
Virms=C1
×
Vbus
×
Fs
×
Nps
×
Vo/Effi，Vo=Virms^2/Vbus/Nps
×
Effi；其中，Vin(x)、Vbus分别为输入电压和母线电压，Virms、Iinrms分别为输入电压的有效值和输入电流的有效值，Fs为电容C1的充电频率，Effi为输出效率。
[0003]根据上述分析，在同样的输入电压条件下，Vbus和Vo成反比关系，这就意味着当输出电压较低时，母线电压将会非常高，器件应力非常大，这是无源电荷泵的致命缺陷。另外，当输入电压变化，Iin会变化，Vbus会变化，那么输入电流就无法继续维持正弦，影响功率因数校正的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种功率因数校正电路的控制方法及该功率因数校正电路，可以调节输入电流的大小使得输入电流接近正弦波，达到较好的功率因数校正的目的，还可以调节稳定母线电压，避免功率器件应力过大的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种功率因数校正电路的控制方法，所述功率因数校正电路包括整流电路、输入电容和第一电路，交流输入电压经所述整流电路和所述输入电容后得到母线电压；所述第一电路包括相连接的上开关管、下开关管、第一开关管及谐振电路，所述上开关管和所述下开关管的公共连接端连接谐振电路第一端，所述谐振电路第二端连接所述第一开关管和所述整流电路的公共连接端，将输出反馈信号和参考信号进行误差放大得到第一误差信号；根据所述母线电压和所述交流输入电压经整流后得到的半波电压产生第一系数，根据所述第一误差信号和所述第一系数得到第一补偿信号以控制所述第一开关管。
[0006]可选的，根据所述第一误差信号和所述第一系数的乘积得到所述第一补偿信号。
[0007]可选的，根据所述母线电压和所述半波电压的差值与所述母线电压的比值得到第一比值，根据所述第一比值产生所述第一系数。
[0008]可选的，根据所述第一比值与所述第二系数的乘积得到所述第一系数；其中，根据所述母线电压、母线参考电压和偏离系数得到所述第二系数。
[0009]可选的，所述第二系数设置为，其中，Vbus为母线电压，Vbus_ref为母线参考电压，Kd为所述偏离系数。
[0010]可选的，所述偏离系数设置为小于1的常数。
[0011]可选的，所述第二系数的峰值大于0.5且小于2。
[0012]可选的，将所述第一补偿信号和第一斜坡信号进行比较以控制所述第一开关管；将所述第一误差信号和所述第一斜坡信号进行比较以控制所述上开关管和所述下开关管。
[0013]可选的，将母线电压和母线参考电压进行误差放大得到第二误差信号；根据所述第二误差信号和所述半波电压的乘积产生第二补偿信号以控制所述上开关管和所述下开关管；根据所述第二补偿信号产生所述第一系数，根据所述第一系数、所述第一误差信号、所述半波电压和所述母线电压得到所述第一补偿信号。
[0014]可选的，根据所述第二误差信号和所述半波电压的乘积与第一电压之和得到所述第二补偿信号；其中，根据所述第一误差信号和偏置电压的差值得到所述第一电压。
[0015]可选的，设置所述第一补偿信号为，其中，Lm为谐振电感值、Lr为漏感值、Cr为谐振电容值、Vbus为母线电压、Vcr为谐振电容值、Vre为半波电压、Vc1为第一误差信号、Vc2为第二误差信号、ic为给定的第一电流。
[0016]可选的，将所述第一补偿信号和第一斜坡信号进行比较以控制所述第一开关管；将所述第二补偿信号和所述第二斜坡信号进行比较以控制所述上开关管和所述下开关管，其中，根据母线电流产生所述第二斜坡信号。
[0017]本专利技术还提供一种功率因数校正电路，包括，相连接的上开关管和下开关管、第一开关管及谐振电路，所述上开关管和所述下开关管的公共连接端连接谐振电路第一端，所述谐振电路第二端连接所述第一开关管和所述整流电路的公共连接端；所述谐振电路包括谐振电感、谐振电容和变压器原边绕组，所述谐振电感、所述谐振电容和所述变压器原边绕组串联；控制电路，采用以上任意一种所述的控制方法，控制所述第一开关管、所述上开关管和下开关管的开关状态。
[0018]与现有技术相比，本专利技术之技术方案具有以下优点：引入有源的第一开关管设置功率因数校正电路，在工频输入的不同位置，可以控制第一开关管的导通时间，使得输入电流接近正弦波，达到较好的功率因数校正的目的；可以通过控制第一开关管的平均导通时间来调节稳定母线电压，避免器件应力过大。
附图说明
[0019]图1为现有的一种功率因数校正电路原理图；图2为本专利技术的一种功率因数校正电路原理图；图3为本专利技术功率因数校正电路的控制电路实施例一原理图；
图4为本专利技术功率因数校正电路的控制电路实施例二原理图；图5为本专利技术另一种功率因数校正电路原理图；图6为本专利技术功率因数校正电路的电流波形图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
[0021]为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。
[0022]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正电路的控制方法，所述功率因数校正电路包括整流电路、输入电容和第一电路，交流输入电压经所述整流电路和所述输入电容后得到母线电压；所述第一电路包括相连接的上开关管、下开关管、第一开关管及谐振电路，所述上开关管和所述下开关管的公共连接端连接谐振电路第一端，所述谐振电路第二端连接所述第一开关管和所述整流电路的公共连接端，其特征在于：包括，将输出反馈信号和参考信号进行误差放大得到第一误差信号；根据所述母线电压和所述交流输入电压经整流后得到的半波电压产生第一系数，根据所述第一误差信号和所述第一系数得到第一补偿信号以控制所述第一开关管。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：根据所述第一误差信号和所述第一系数的乘积得到所述第一补偿信号。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：根据所述母线电压和所述半波电压的差值与所述母线电压的比值得到第一比值，根据所述第一比值产生所述第一系数。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：根据所述第一比值与所述第二系数的乘积得到所述第一系数；其中，根据所述母线电压、母线参考电压和偏离系数得到所述第二系数。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述第二系数设置为，其中，Vbus为母线电压，Vbus_ref为母线参考电压，Kd为所述偏离系数。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述偏离系数设置为小于1的常数。7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述第二系数的峰值大于0.5且小于2。8.根据权利要求1
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7任意一种所述的控制方法，其特征在于：将所述第一补偿信号和第一斜坡信号进行比较以控制所述第一开关管；将所述第一误差信号和所述第一斜坡信号进行比较以控制所述上开关管和所述下开关管。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜德来，花俊杰，张军明，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：