功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置，该方法包括：计算正母线和负母线的电压偏差；根据正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，直到正负母线的电压平衡。本发明专利技术基于PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻时，输出功率增大，PWM发波量就会增加，偏压环调节正负母线电压均衡的能力也相应增强的原理，通过增大风扇旋转速度的方式，增大PFC电路的输出功率，进而增强偏压环的母线均压调节能力，达到调节正负母线电压平衡的目的。本发明专利技术不需要增加任何其他硬件电路，也不需要改变PFC电路的原有电路结构，有效解决了PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻时，正负母线电压不平衡的问题。

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置
本专利技术涉及电路领域，尤其涉及一种PFC（PowerFactorCorrection，功率因数校正）电路自动均衡母线电压的方法及装置。
技术介绍
在大功率电源中，为了提高电源的功率因数，通常采用PFC电路。对于具有正负母线结构的PFC电路，其正负母线的电压是否平衡会影响到PFC电路结构中开关管的电压应力，以及过压保护策略等问题，因此，有必要采取正负母线均压措施，使得正母线和负母线的电压处于均衡状态。PFC电路中采用偏压环来控制正负母线电压处于均衡状态，该偏压环主要通过影响PWM（PulseWidthModulation，脉宽调制）发波来调节正负母线的充电能量，进而使得正负母线的电压处于均衡状态。一般情况下，当PFC电路中硬件设计合理且环路设计得当时，偏压环具有较好的母线均压效果；但是当PFC电路工作于接近不控整流状态或负载较轻时，偏压环的母线均压调节能力就会较弱，不能够较好得控制正负母线电压的均衡情况，致使其出现较严重的偏压现象。这主要是因为当PFC工作于接近不控整流或者小负载情况下时，PFC电路的PWM发波量较小，甚至处于断续发波状态（即发一段时间，停一段时间），这样偏压环起作用的时间就会有限，母线均压调节能力得不到有效发挥，导致母线电压出现不平衡。
技术实现思路
本专利技术提供功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置，用以解决PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻时，正负母线电压不平衡的问题。本专利技术方法包括：一种功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法，包括：计算正母线和负母线的电压偏差；根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，直到正负母线的电压平衡。一种功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的装置，包括：电压偏差模块，用于计算正母线和负母线的电压偏差；转速控制模块，用于根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，直到正负母线的电压平衡。本专利技术基于PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻的状态时，PFC电路的输出功率增大，其PWM发波量就会增加，偏压环调节正负母线电压均衡的能力也相应增强的原理，通过增大风扇旋转速度的方式，增大PFC电路的输出功率，进而增强偏压环的母线均压调节能力，达到调节正负母线电压平衡的目的。本专利技术不需要为PFC电路增加任何其他硬件电路，也不需要改变PFC电路的原有电路结构，有效解决了PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻时，正负母线电压不平衡的问题。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种PFC电路自动均衡母线电压方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种PFC电路自动均衡母线电压的装置示意图；图3为图2所示的装置中判断计算模块21的具体结构示意图；图4为图2所示的装置中转速控制模块22的具体结构示意图；图5为图2所示的装置中转速控制模块22的另一种具体结构示意图；图6为实施例一提供的PFC电路自动均衡母线电压的装置结构示意图；图7为实施例一提供的PFC电路自动均衡母线电压的装置工作流程图；图8为实施例二提供的PFC电路自动均衡母线电压的装置结构示意图；图9为实施例二提供的PFC电路自动均衡母线电压的装置工作流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术提供的功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置作进一步详细描述。需要说明的是：1、本专利技术中所称的PFC电路为目前广泛使用的数字PFC电路，本申请中提到的PFC电路默认都是指数字PFC电路；2、本专利技术中所称的正母线电压和负母线电压之差，是指：正母线电压和负母线电压的差值的绝对值；并且，本专利技术中所称的正母线电压和负母线电压之差与所述设定电压值的差值，是指：正母线电压和负母线电压的差值的绝对值，再与所述设定电压值求差值的绝对值。当PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻的状态时，若PFC电路的负载增多，输出功率增大，PFC电路的PWM发波量就会增加，这样偏压环的均压调节能力就可以有效发挥，从而达到调节正负母线的电压趋于平衡的目的。综上，当PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻的状态时，通过增加PFC电路负载的方法可以达到均衡母线电压的目的。风扇是PFC电路的组成器件之一，风扇可以直接接在正负母线上作为直接负载，也可以间接接在正负母线上作为间接负载，并且当风扇旋转速度增大时PFC电路的输出功率也需要增大，相当于PFC电路的负载增多，因此，可以通过控制风扇增大旋转速度来达到均衡母线电压的目的。基于上述原理，本专利技术提供一种PFC电路自动均衡母线电压的方法，如图1所示，该方法包括：步骤11，计算正母线和负母线的电压偏差；步骤12，根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，直到正负母线的电压平衡。本专利技术基于PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻的状态时，PFC电路的输出功率增大，其PWM发波量就会增加，偏压环调节正负母线电压均衡的能力也相应增强的原理，通过增大风扇旋转速度的方式，增大PFC电路的输出功率，进而达到增强偏压环调节正负母线电压平衡的目的。本专利技术不需要为PFC电路增加任何其他硬件电路，也不需要改变PFC电路的原有电路结构，有效解决了PFC电路工作于不控整流状态或负载较轻时，正负母线电压不平衡的问题。优选的，步骤11中，计算正母线和负母线的电压偏差，具体包括:分别确定正母线电压和负母线电压；将所述正母线电压和负母线电压之差与设定电压值的差值确定为所述正母线和负母线的电压偏差。理想情况下PFC电路中正负母线电压平衡是指正母线电压与负母线电压相等，即正母线和负母线的电压偏差（以下简称正负母线的电压偏差）为零；然而实际的PFC电路中，由于各电子器件的特性不能达到理想情况，因此，当正母线电压与负母线电压的差值在允许的范围内波动时，都认为是正负母线电压平衡/均衡。具体的，可根据PFC电路的实际情况确定一设定电压值，并将所述正母线电压和负母线电压之差与设定电压值的差值确定为所述正母线和负母线的电压偏差。具体实施中，若获得的正母线电压和负母线电压为真实的电压量，而所述设定电压值为模拟电压量，即二者的量级不同，则在计算正母线和负母线的电压偏差时，应将二者转换成相同的量级，然后再进行计算。优选的，步骤12中根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，可通过如下方式实现：根据所述正母线和负母线的电压偏差得到叠加占空比信号；确定风扇的原始占空比信号；根据所述叠加占空比信号和所述原始占空比信号，得到占空比信号；对所述占空比信号进行脉宽调制PWM，产生驱动信号以驱动风扇增大旋转速度。具体的，为了实现根据正负母线的电压偏差来控制风扇旋转速度增大的目的，本专利技术可根据所述正负母线的电压偏差，计算用于增大风扇转速所需的叠加占空比信号，并通过该叠加占空比信号和风扇的原始占空比信号得到控制风扇增大转速后旋转所需的占空比信号，然后再通过对该占空比信号进行脉宽调制PWM，产生驱动风扇增大转速旋转的驱动信号，最终风扇在驱动信号的驱动作用下增大转速旋转。其中，风扇的原始占空比信号为按照风扇正常控制策略计算得到的占空比。本专利技术方法中，采用以上方式实现根据正负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度时，由于最终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法，其特征在于，包括：计算正母线和负母线的电压偏差；根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，直到正负母线的电压平衡。

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法，其特征在于，包括：计算正母线和负母线的电压偏差；根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，直到正负母线的电压平衡；其中，所述PFC电路为采用PWM控制的PFC电路，当所述正母线和负母线的电压偏差增大时，增大PFC电路中风扇的旋转速度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算正母线和负母线的电压偏差，具体包括:分别确定正母线电压和负母线电压；将所述正母线电压和负母线电压之差与设定电压值的差值确定为所述正母线和负母线的电压偏差。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，具体包括：根据所述正母线和负母线的电压偏差得到叠加占空比信号；确定风扇的原始占空比信号；根据所述叠加占空比信号和所述原始占空比信号，得到占空比信号；对所述占空比信号进行脉宽调制，产生驱动信号以驱动风扇增大旋转速度。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述正母线和负母线的电压偏差得到叠加占空比信号，具体包括：将所述正母线和负母线的电压偏差进行比例-积分-微分控制，得到叠加发波比较量；计算所述叠加发波比较量与发波周期量的比值，得到叠加占空比信号。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述风扇旋转速度与所述占空比信号成正比，则根据所述叠加占空比信号和所述原始占空比信号，得到占空比信号，具体包括：将所述原始占空比信号与所述叠加占空比信号相加，得到占空比信号；所述风扇旋转速度与所述占空比信号成反比，则根据所述叠加占空比信号和所述原始占空比信号，得到占空比信号，具体包括：将所述原始占空比信号与所述叠加占空比信号相减，得到占空比信号。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述正母线和负母线的电压偏差增大PFC电路中风扇的旋转速度，具体包括：根据所述正母线和负母线的电压偏差确定叠加发波比较量；确定风扇的原始发波比较量；根据所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量，得到发波比较量；计算所述发波比较量与发波周期量的比值，得到占空比信号；对所述占空比信号进行脉宽调制，产生驱动信号以驱动风扇增大旋转速度。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述正母线和负母线的电压偏差确定叠加发波比较量，具体包括：将所述正母线和负母线的电压偏差进行比例-积分-微分控制，得到叠加发波比较量。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述风扇旋转速度与所述占空比信号成正比，则根据所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量，得到发波比较量，具体包括：将所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量相加，得到发波比较量；所述风扇旋转速度与所述占空比信号成反比，则根据所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量，得到发波比较量，具体包括：将所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙静，吕华军，孙景，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：