CN103580042A

CN103580042A - 功率因数校正pfc电路自动均衡母线电压的方法及装置

Info

Publication number: CN103580042A
Application number: CN201210259562.9A
Authority: CN
Inventors: 孙静; 吕华军; 孙景
Original assignee: Emerson Network Power Co Ltd
Current assignee: Vertiv Tech Co Ltd
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: CN103580042B

Abstract

本发明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。

Description

功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及一种PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）电路自动均衡母线电压的方法及装置。

背景技术

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（Pulse Width Modulation，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。

发明内容

本发明提供功率因数校正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。

本发明方法包括：

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。

本发明基于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。本发明不需要为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为本发明实施例提供的一种PFC电路自动均衡母线电压方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种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，对本发明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、本发明中所称的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、本发明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，本发明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，本发明提供一种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。

本发明基于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。本发明不需要为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，本发明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。

本发明方法中，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，由于最终是通过提供用于增大风扇转速的驱动信号（脉宽调制后的脉冲信号）来增大风扇旋转速度的，因此当不再提供该用于增大风扇转速的驱动信号时，风扇就会按照正常的控制策略进行旋转，从而保证了：风扇转速增大时，PFC电路输出功率增大，偏压环调节正负母线电压均衡的能力增强，使得正负母线的电压趋于平衡；而当正负母线的电压偏差减小了之后，根据正负母线的电压偏差提供给增大风扇转速的驱动信号就会变弱，从而使得风扇转速减弱；最终，正负母线的电压偏差和风扇的转速都会处于稳定的状态。

本发明对根据所述正负母线的电压偏差得到叠加占空比信号的方式不作具体限定，只要能达到根据正负母线的电压偏差，计算得到增大风扇转速所需的叠加占空比信号的目的即可。

优选的，根据所述正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。

具体的，PFC电路通常采用微控制器（例如DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理器））来控制PWM发波过程，具体为通过配置微控制器中的发波比较寄存器和周期寄存器来实现控制PWM发波，具体来说，通过计算比较寄存器存储的发波比较量与周期寄存器存储的发波周期量的比值得到占空比信号，其中周期寄存器存储的发波周期量通常为定值，只需改变发波比较量即可改变占空比；本发明中可利用风扇正常旋转时使用的发波比较量与发波周期量比值获得风扇的原始占空比信号；并且本发明可通过对正负母线的电压偏差进行比例-积分-微分（PID）控制，得到增大风扇转速所需的叠加发波比较量，该叠加发波比较量与发波周期量的比值即为增大风扇转速所需的叠加占空比信号，即叠加发波比较量与叠加占空比信号一一对应。

具体的，进行比例-积分-微分（PID）控制时所采用的参数，可根据正负母线的电压偏差与风扇转速改变量之间的函数关系确定，其中，正负母线的电压偏差与风扇转速改变量之间的函数关系可以按照如下方式确定：采用数学建模的方式确定正负母线的电压偏差与风扇转速改变量之间的函数关系；或者，采用实际测量的方式多次记录正负母线的电压偏差以及由此得到的风扇转速改变量，确定二者之间的函数关系。

优选的，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。

具体的，当风扇旋转速度与用于驱动风扇旋转的占空比信号成正比时，即增大占空比信号，风扇旋转速度也随之增大时，要想通过增大风扇旋转速度来达到调节正负母线均压的目的，应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；反之，当风扇旋转速度与用于驱动风扇旋转的占空比信号成反比时，就应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。

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，还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；

具体的，PFC电路通常采用微控制器（例如DSP）来控制PWM发波过程，具体为通过配置微控制器中的发波比较寄存器和周期寄存器来实现控制PWM发波，具体来说，计算比较寄存器存储的发波比较量与周期寄存器存储的发波周期量的比值得到占空比信号，其中周期寄存器存储的发波周期量通常为定值，只需改变发波比较量即可改变占空比，因此，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，本发明可根据正负母线的电压偏差确定增大风扇转速所需的叠加发波比较量，并根据该叠加发波比较量和风扇的原始发波比较量进行得到控制风扇增大转速后旋转所需的发波比较量，然后计算该发波比较量与周期寄存器存储的发波周期量的比值，得到控制风扇增大转速后旋转所需的占空比信号，最后，对所述占空比信号进行脉宽调制，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。

优选的，根据所述正负母线的电压偏差，确定叠加发波比较量，具体包括：

将所述正负母线的电压偏差进行比例-积分-微分（PID）控制，得到叠加发波比较量。

具体的，本发明对根据所述正负母线的电压偏差确定叠加发波比较量的具体方式不作限定，例如可采用比例-积分-微分（PID）控制方式以及其各种变形控制方式，如比例（P）控制、比例-积分（PI）控制，或者比例-积分-微分（PID）控制的其他变形等。

优选的，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相减，得到发波比较量。

具体的，当风扇旋转速度与用于驱动风扇旋转的发波比较量成正比时，即增大发波比较量，风扇旋转速度也随之增大时，要想通过增大风扇旋转速度来达到调节正负母线均压的目的，应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；反之，当风扇旋转速度与用于驱动风扇旋转的发波比较量成反比时，就应将所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量相减，得到发波比较量。

相应的，本发明还提供一种PFC电路自动均衡母线电压的装置，如图2所示，该装置包括：

电压偏差模块21，用于计算正母线和负母线的电压偏差；

转速控制模块22，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。

具体的，所述电压偏差模块21和转速控制模块22可以采用PFC电路中的微控制器（如DSP）实现。

本发明提供的PFC电路自动均衡母线电压的装置，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，通过根据正负母线电压偏差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。该装置直接采用PFC电路中现有的风扇、母线电压采样电路及微控制器即可实现，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。

优选的，如图3所示，所述电压偏差模块21具体包括：

采样模块211，用于分别确定正母线电压和负母线电压；

计算模块212，用于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。

所述采样模块211可以采用PFC电路中的母线电压采样电路获取正负母线的电压。

优选的，如图4所示，所述转速控制模块22可以由以下各模块组成：

叠加占空比模块221，用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；

原始占空比模块222，用于确定风扇的原始占空比信号；

第一占空比模块223，用于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；

第一脉宽调制模块224，用于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。

优选的，所述叠加占空比模块221具体包括：

第一叠加发波计算模块，用于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；

叠加占空比计算模块，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。

具体的，第一叠加发波计算模块可以采用比例-积分-微分PID控制器实现。

优选的，所述风扇旋转速度与所述占空比信号成正比时，所述第一占空比模块223具体用于：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时，所述第一占空比模块223具体用于：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。

优选的，如图5所示，所述转速控制模块22还可以由以下各模块组成：

叠加发波模块225，用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；

原始发波模块226，用于确定风扇的原始发波比较量；

发波比较模块227，用于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；

第二占空比模块228，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；

第二脉宽调制模块229，用于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。

优选的，所述叠加发波模块225具体用于：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。

具体的，所述叠加发波模块225可以采用比例-积分-微分PID控制器实现。

优选的，所述风扇旋转速度与所述占空比信号成正比时，所述发波比较模块227具体用于：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时，所述发波比较模块227具体用于：将所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量相减，得到发波比较量。

以下通过具体的实施例，对本发明提供的PFC电路自动均衡母线电压的方法和装置进行详细说明。

实施例一

本实施例提供一种PFC电路自动均衡母线电压的装置，如图6所示，该装置包括：电压偏差模块61和转速控制模块62；

其中，电压偏差模块61具体包括：采样模块611、计算模块612；计算模块612提供一设定电压值△Vref，该设定电压值为真实电压量级；

转速控制模块62具体包括：叠加占空比模块621、原始占空比模块622、第一占空比模块623、第一脉宽调制模块624；

叠加占空比模块621包括：第一叠加发波计算模块6211、叠加占空比计算模块6212；该第一叠加发波计算模块6211采用比例控制器（即P控制器）实现，该P控制器提供一比例系数k（k≠0），用于将电压偏差模块61计算的正负母线电压偏差转换为具有比例关系的叠加发波比较量。

如图7所示，本实施例装置的工作过程及工作原理如下：

步骤701，采样模块611分别采集正母线的电压Vp和负母线的电压Vn；

步骤702，计算模块612计算正母线的电压Vp和负母线的电压Vn之差（取绝对值）△V，即△V=︱Vp-Vn︱，并进一步计算△V与设定电压值△Vref的差值（取绝对值），将其确定为正负母线的电压偏差△V_delta，即△V_delta=︱△Vref-△V|；本步骤中，由于设定电压值△Vref为真实电压量级，△V也为真实电压量级，因此不需转换即可进行差值计算；

步骤703，第一叠加发波计算模块6211对所述正负母线的电压偏差△V_delta进行比例运算，得到叠加发波比较量PWMcomp；本步骤中，第一叠加发波计算模块6211采用的比例P控制器提供比例系数k，计算PWMcomp的公式为PWMcomp=k×△V_delta；

步骤704，叠加占空比计算模块6212计算叠加发波比较量PWMcomp与发波周期量PWMperiod的比值，得到叠加占空比信号Dcomp，即Dcomp=PWMcomp/PWMperiod；其中，发波周期量PWMperiod存储于PFC电路中微控制器（如DSP）的周期寄存器中，为定量；

步骤705，原始占空比模块622按照风扇正常控制策略，确定风扇的原始占空比信号Dfan1；

步骤706，风扇旋转速度与占空比信号成正比时，第一占空比模块623将所述原始占空比信号Dfan1与叠加占空比信号Dcomp相加，得到占空比信号Dfan，即Dfan=Dfan1+Dcomp；或者，风扇旋转速度与占空比信号成反比时，第一占空比模块623将原始占空比信号Dfan1与所述叠加占空比信号Dcomp相减，得到占空比信号Dfan，即Dfan=Dfan1-Dcomp；

步骤707，第一脉宽调制模块624，对所述占空比信号Dfan进行脉宽调制，产生驱动信号S，以驱动风扇增大旋转速度；

步骤708，风扇旋转速度增大后，PFC电路的输出功率也随之增大，偏压环调节正负母线电压趋于平衡的能力就会增强，随之，正母线的电压和负母线的电压就会被调整，以使二者的差值（取绝对值）较小，趋于平衡；返回步骤701，继续执行下一循环。

本实施例中，所述P控制器所提供的比例系数k的取值，将会影响正负母线电压偏差引起风扇转速改变量的大小，例如，当k取值较大时，正负母线电压偏差的每一伏将会引起风扇转速改变多一些，反之，当k取值较小时，正负母线电压偏差的每一伏将会引起风扇转速改变小一些。

本实施例中，所述比例系数k可以通过如下方式确定：通过数学建模，确定正负母线的电压偏差△V_delta与风扇转速改变量△Vfan之间的函数关系，最后，根据该函数关系确定比例系数k的取值；或者，也可不进行上述数学建模过程，而是实际测试并多次记录正负母线的电压偏差△V_delta与根据该△V_delta得到的风扇转速改变量△Vfan，然后根据经验确定二者的函数关系，并根据经验确定合适的值作为比例系数k的取值。

本实施例的控制过程中，由于采用了比例P控制器，最终母线会停止在一个稳定点，具有一定的静态偏差，为了消除静态偏差，可以采用高级一些的控制器，例如比例-积分PI控制器。

实施例二

本实施例提供一种PFC电路自动均衡母线电压的装置，如图8所示，该装置包括：电压偏差模块81和转速控制模块82；

其中，所述电压偏差模块81具体包括：采样模块811、计算模块812；计算模块812提供一设定电压值△Vref，该设定电压值为模拟电压量级，并且模拟电压量级与真实电压量级具有比例关系1:n，其中，n>0；

转速控制模块82具体包括：叠加发波模块821、原始发波模块822、发波比较模块823、第二占空比模块824、第二脉宽调制模块825；

叠加发波模块821采用比例-积分控制器（即PI控制器）实现。

如图9所示，本实施例装置的工作过程及工作原理如下：

步骤901，采样模块811分别采集正母线的电压Vp和负母线的电压Vn；

步骤902，计算模块812计算正母线的电压Vp和负母线的电压Vn之差（取绝对值）△V，即△V=∣Vp-Vn∣，并进一步计算△V与设定电压值△Vref的差值（取绝对值），将其确定为正负母线的电压偏差△V_delta；本步骤中，由于设定电压值△Vref为模拟电压量级，△V为真实电压量级，需要根据模拟电压量级与真实电压量级的比例关系1:n进行转换后才可进行差值计算，即△V_delta=∣n△Vref-△V|；

步骤903，叠加发波模块821采用比例-积分PI控制器，对所述正负母线的电压偏差△V_delta进行比例-积分控制（即PI控制）后，得到叠加发波比较量PWMcomp；

步骤904，原始发波模块822按照风扇正常控制策略，确定风扇的原始发波比较量PWMfan1；

步骤905，风扇旋转速度与占空比信号成正比时，发波比较模块823将所述原始发波比较量PWMfan1与所述叠加发波比较量PWMcomp相加，得到发波比较量PWMfan，即PWMfan=PWMfan1+PWMcomp；风扇旋转速度与占空比信号成反比时，发波比较模块823将所述原始发波比较量PWMfan1与所述叠加发波比较量PWMcomp相减，得到发波比较量PWMfan，即PWMfan=PWMfan1-PWMcomp；

步骤906，第二占空比模块824，计算所述发波比较量PWMfan与发波周期量PWMperiod的比值，得到占空比信号Dfan，即Dfan=PWMfan/PWMperiod；其中，发波周期量PWMperiod存储于PFC电路中周期寄存器中，为定值；

步骤907，第二脉宽调制模块825，对所述占空比信号Dfan进行脉宽调制，产生驱动信号S以驱动风扇增大旋转速度；

步骤908，风扇旋转速度增大后，PFC电路的输出功率也随之增大，偏压环调节正负母线电压趋于平衡的能力就会增强，随之，正母线的电压和负母线的电压就会被调整，以使二者的差值（取绝对值）较小，趋于平衡；返回步骤901，继续执行下一循环。

本实施例的控制过程中，由于采用了PI控制器，可避免静态误差的出现，使得所述装置具有更好的均衡母线电压效果。

本发明提供的PFC电路自动均衡母线电压的方法及装置，利用当PFC电路工作于接近不控整流状态或负载较轻时，PFC电路输出功率增大，偏压环调节正负母线电压均衡的能力增强的原理，通过根据正负母线电压偏差增大风扇旋转速度的方式，增大PFC电路的输出功率，进而达到调节正负母线电压平衡的目的。本发明不需要为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并且负载较轻时，正负母线电压不平衡的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

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；

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；

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；

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：

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；

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；

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；

9.一种功率因数校正PFC电路自动均衡母线电压的装置，其特征在于，包括：

电压偏差模块，用于计算正母线和负母线的电压偏差；

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述电压偏差模块具体包括：

采样模块，用于分别确定正母线电压和负母线电压；

计算模块，用于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。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述转速控制模块具体包括：

叠加占空比模块，用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；

原始占空比模块，用于确定风扇的原始占空比信号；

第一占空比模块，用于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；

第一脉宽调制模块，用于对所述占空比信号进行脉宽调制，产生驱动信号以增大风扇改变旋转速度。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述叠加占空比模块具体包括：

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述风扇旋转速度与所述占空比信号成正比时，所述第一占空比模块具体用于：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时，所述第一占空比模块具体用于：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。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述转速控制模块具体包括：

叠加发波模块，用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；

原始发波模块，用于确定风扇的原始发波比较量；

发波比较模块，用于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；

第二占空比模块，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；

第二脉宽调制模块，用于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。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述叠加发波模块具体用于：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。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，

所述风扇旋转速度与所述占空比信号成正比时，所述发波比较模块具体用于：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时，所述发波比较模块具体用于：将所述原始发波比较量和所述叠加发波比较量相减，得到发波比较量。