CN104038042B - 交错式功率因数校正电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种交错式功率因数校正电路及其控制方法。本发明提供的控制方法包括:分别采集第一电流值和第二电流值,第一电流值为第一开关管导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值,第二电流值为第二开关管导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值;采集输出电压值,并使用状态观测器计算得出输入电压估算值;计算第一目标占空比和第二目标占空比,其中,第一目标占空比为第一开关管的控制信号的目标占空比,第二目标占空比为第二开关管的控制信号的目标占空比;按照第一目标占空比向第一开关管发送第一控制信号,并按照第二目标占空比向第二开关管发送第二控制信号。本发明的技术方案利用减小了测量误差,降低了硬件复杂性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子领域,具体而言,涉及一种交错式功率因数校正电路及其控制方法。
背景技术
现有的交错式并联功率因数校正电路(Power Factor Correction,PFC)一般采用两个或更多升压转换单元组成。图1是现有技术中两单元交错式PFC的电路拓扑图,其中第一升压转换单元包括第一电感L1、第一开关管Q1、第一二极管D1,第二升压转换单元包括第二电感L2、第二开关管Q2、第二二极管D2。
以上电路的具体交错式PFC,整流电路交流电源Vac转换为直流输入Vin,PFC电路中经过开关管的通断,对第一电感L1、第二电感L2、电容器C进行充放电,调节输入电流的大小,并将PFC电路的输出电压值升高至恒定的目标值。其控制过程为:控制器同时对多个电信号进行采集,根据采集信号进行反馈控制,向第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制端输出与控制信号对应的占空比的PWM控制信号,以调节调节电流与电压同相位,完成PFC控制。
升压转换单元的工作原理为:当开关管导通时,向电感充电储存能量,当开关管关断时,电感通过二极管放电,从而电容器充电。两个升压转换单元依次工作,其中开关管控制端接收的占空比相等,且两个开关管控制信号的相位相差180°,以保证电路的平衡。交错式PFC的控制方案采用电压电流双闭环控制系统,通过电流内环控制相位,通过电压外环控制电压幅值。
为了保证电压电流双闭环控制的控制效果达到要求,PFC控制器需要对多个电信号进行采集,采集的电信号包括输入电流Iin,输入电压Vin,通过第一开关管的电流Iin1,通过第二开关管的电流Iin2,输出电压Vout。从而现有技术中的交错式并联功率因数校正电路的控制方法至少需要五个测量值,每个测量值的精度都会影响PFC电路的控制精度。
但是,通过硬件测量电信号的大小会带来测量误差,随着测量点的增多,引入的误差也就越大,从而降低了控制精度和控制可靠性。现有技术中对至少五个电信号进行测量,经过控制器的计算,引入的系统误差较大。
针对现有技术中电信号测量点多引入的系统误差大的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种交错式功率因数校正电路及其控制方法,以解决现有技术中电信号测量点多引入的系统误差大的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种交错式功率因数校正电路的控制方法。该交错式功率因数校正电路的控制方法中的交错式功率因数校正电路包括第一升压转换单元和第二升压转换单元,第一升压转换单元包括第一开关管、第一电感和第一二极管,第二升压转换单元包括第二开关管、第二电感和第二二极管,其中,第一电感在第一开关管导通时充电,第一电感在第一开关管断开时通过第一二极管向负载放电,第二电感在第二开关管导通时充电,第二电感在第二开关管断开时通过第二二极管向负载放电,本发明提供的控制方法包括:分别采集第一电流值和第二电流值,其中,第一电流值为第一开关管导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值,第二电流值为第二开关管导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值;采集输出电压值,并使用状态观测器计算得出输入电压估算值;将第一电流值、第二电流值、输出电压值和输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比,其中,第一目标占空比为第一开关管的控制信号的目标占空比,第二目标占空比为第二开关管的控制信号的目标占空比;按照第一目标占空比向第一开关管发送第一控制信号,并按照第二目标占空比向第二开关管发送第二控制信号。
进一步地,按照第一目标占空比向第一开关管发送第一控制信号,并按照第二目标占空比向第二开关管发送第二控制信号包括:将第一电流值和第二电流值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值;根据占空比调整值计算第一目标占空比的补偿值和第二目标占空比的补偿值;向第一开关管发送占空比为第一目标占空比的补偿值的第一控制信号,并向第二开关管发送占空比为第二目标占空比的补偿值的第二控制信号。
进一步地,将第一电流值和第二电流值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值包括:计算第一电流值和第二电流值的差值;将差值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值。
进一步地,在计算第一电流值和第二电流值的差值之前还包括:判断第一电流值和第二电流值是否相等,其中,在第一电流值和第二电流值不相等时,计算第一电流值和第二电流值的差值。
进一步地,将差值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值包括:将差值作为占空比闭环控制系统的反馈量,其中,占空比闭环控制系统为PID反馈控制系统,该PID反馈控制系统的参考量为0;根据差值和参考量利用占空比闭环控制系统计算占空比调整值。
进一步地,根据占空比调整值计算第一目标占空比的补偿值和第二目标占空比的补偿值包括:将第一目标占空比与占空比调整值相加得到第一目标占空比的补偿值;将第二目标占空比减去占空比调整值得到第二目标占空比的补偿值。
进一步地,将第一电流值、第二电流值、输出电压值和输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比包括:将输出电压值作为电压控制环的反馈值,其中电压控制环为PID反馈控制系统;利用电压控制环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输出电压达到输出电压目标值;根据第一电流值和第二电流值计算交错式功率因数校正电路输入电流的平均值,将输入电流的平均值作为电流控制环的反馈值,其中电流控制环为PID反馈控制系统;利用电流控制环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输入电流的相位跟随输入电压估算值的相位。
根据本发明的另一方面,提供了一种交错式功率因数校正电路。该交错式功率因数校正电路,包括交错式功率因数校正电路包括第一升压转换单元和第二升压转换单元,第一升压转换单元包括第一开关管、第一电感和第一二极管,第二升压转换单元包括第二开关管、第二电感和第二二极管,其中,第一电感在第一开关管导通时充电,第一电感在第一开关管断开时通过第一二极管向负载放电,第二电感在第二开关管导通时充电,第二电感在第二开关管断开时通过第二二极管向负载放电,进一步地,该交错式功率因数校正电路还包括:输入电流检测装置,设置在交错式功率因数校正电路的输入端,用于分别采集第一电流值和第二电流值,其中,第一电流值为第一开关管导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值,第二电流值为第二开关管导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值;输出电压检测装置,设置在交错式功率因数校正电路的输出端,用于采集输出电压值;状态观测器,用于计算得出交错式功率因数校正电路的输入电压估算值;控制器,与输入电流检测装置、输出电压检测装置、状态观测器、第一开关管和第二开关管分别连接,用于将第一电流值、第二电流值、输出电压值和输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比;按照第一目标占空比向第一开关管发送第一控制信号,并按照第二目标占空比向第二开关管发送第二控制信号,其中第一目标占空比为第一开关管的控制信号的目标占空比,第二目标占空比为第二开关管的控制信号的目标占空比。
进一步地,控制器还用于:将第一电流值和第二电流值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值;根据占空比调整值计算第一目标占空比的补偿值和第二目标占空比的补偿值;向第一开关管发送占空比为第一目标占空比的补偿值的第一控制信号,并向第二开关管发送占空比为第二目标占空比的补偿值的第二控制信号。
进一步地,控制器还用于:将输出电压值作为电压控制环的反馈值,其中电压控制环为PID反馈控制系统;利用电压控制环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输出电压达到输出电压目标值;根据第一电流值和第二电流值计算交错式功率因数校正电路输入电流的平均值,将输入电流的平均值作为电流控制环的反馈值,其中电流控制环为PID反馈控制系统;利用电流控制环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输入电流的相位跟随输入电压估算值的相位。
应用本发明的技术方案,由于通过输入电流检测装置在不同时间进行电流采集,以得到第一电流值和第二电流值,经过控制器计算得到输入电流的平均值,利用状态观测器计算得出输入电压估算值,通过采集一个电流量即总电流得到两路开关管的电流,而且无需检测输入电压,电压通过利用较少电信号采集点完成了交错式功率因数校正电路控制需要的信号采集工作,从而减小了大量的测量误差,降低了硬件复杂性,提高了系统可靠性,进一步地,通过占空比补偿对第一控制信号和第二控制信号的占空比进行调节,从而利用占空比的调节保证通过第一电感的电流和通过第二电感的电流相等,以保证电路的电流平衡。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有技术中两单元交错式PFC的电路拓扑图;
图2是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的示意图;
图3是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的示意图;
图4是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的控制框图;
图5是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的主程序流程图;
图6是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的占空比补偿程序流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种交错式功率因数校正电路,图2是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的示意图,如图1所示,该交错式功率因数校正电路包括第一升压转换单元和第二升压转换单元,第一升压转换单元包括第一开关管Q1、第一电感L1和第一二极管D1,第二升压转换单元包括第二开关管Q2、第二电感L2和第二二极管D2,其中,第一电感L1在第一开关管Q1导通时充电,第一电感L1在第一开关管Q1断开时通过第一二极管D1向负载放电,第二电感L2在第二开关管Q2导通时充电,第二电感L2在第二开关管Q2断开时通过第二二极管D2向负载放电,本实施例的交错式功率因数校正电路还包括:输入电流检测装置11,设置在交错式功率因数校正电路的输入端,用于分别采集第一电流值iQ1和第二电流值iQ2,其中,第一电流值iQ1为在第一开关管Q1导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值,第二电流值iQ2为在第二开关管Q2导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值;输出电压检测装置12,设置在交错式功率因数校正电路的输出端,用于采集输出电压值vdc;状态观测器13,用于计算得出交错式功率因数校正电路的输入电压估算值;控制器14,与输入电流检测装置11、输出电压检测装置12、状态观测器13、第一开关管Q1和第二开关管Q2分别连接,用于将第一电流值iQ1、第二电流值iQ2、输出电压值vdc和输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比D1和第二目标占空比D2;按照第一目标占空比D1向第一开关管Q1发送第一控制信号,并按照第二目标占空比D2向第二开关管Q2发送第二控制信号,其中第一目标占空比D1为第一开关管Q1控制信号的目标占空比,第二目标占空比D2为第二开关管Q2控制信号的目标占空比。
在以上电路结构中,输入电流检测装置11包括采样电阻R3、调理电路、模拟数字转换器(Analog-Digital Converter,ADC),用于将该交错式功率因数校正电路输入电流转换为对应的数字信号提供给控制器14,输出电压检测装置12的工作原理与输入电流检测装置11类似,同样包括采样电阻R1、采样电阻R2、调理电路、ADC,将交错式功率因数校正电路输出电压转换为对应的数字信号提供给控制器14。
由于通过输入电流检测装置11在不同时间进行电流采集,以得到第一电流值iQ1和第二电流值iQ2,经过控制器14计算得到输入电流的平均值,利用状态观测器13计算得出输入电压估算值通过采集一个电流量即总电流得到两路开关管的电流,而且无需检测输入电压,电压通过利用较少电信号采集点完成了交错式功率因数校正电路控制需要的信号采集工作,从而减小了大量的测量误差,降低了硬件复杂性,提高了系统可靠性。
在理想状态下,第一电感L1和第二电感L2通过电流应当保持平衡,而且,在一般情况下,D1=D2,因此现有技术中一般采用相同的占空比但相位相差180°的控制信号,对第一开关管Q1和第二开关管Q2分别进行控制,没有考虑电流实际的平衡状态。本实施例的PFC电路为了保证电流平衡,控制器14还可以用于:将第一电流值iQ1和第二电流值iQ2作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值△D;根据占空比调整值计算第一目标占空比的补偿值D1 *和第二目标占空比的补偿值D2 *;向第一开关管发送占空比为第一目标占空比的补偿值D1 *的第一控制信号,并向第二开关管发送占空比为第二目标占空比的补偿值D2 *的第二控制信号,以保证第一电流值iQ1和第二电流值iQ2相等。从而增加了占空比控制环,通过电流补偿对第一控制信号和第二控制信号的占空比进行调节,由于通过第一电感L1的电流iL1满足关系iL1=0.5*iQ1,通过第二电感L2的电流iL2满足关系iL2=0.5*iQ2,通过对占空比的调节可以保证通过第一电感L1的电流iL1和通过第二电感L2的电流iL2相等。
控制器14的控制算法可以包括三个比例积分微分(Proportional, Integral and Derivative,PID)控制环,第一PID控制环为电流控制环,用于使PFC输入电流跟随输入电压,并计算出占空比。第二PID控制环为电压控制环,用于通过负载大小计算出输入电流的大小,并使PFC输出电压升高到一个恒定值即输出电压目标值。第三PID控制环为占空比控制环,用于输出计算占空比调整值△D,以保证通过第一电感L1的电流iL1和通过第二电感L2的电流iL2相等。
对于电压控制环,控制器14还可以具体用于:将输出电压值vdc作为电压控制环的反馈值,其中电压控制环为PID反馈控制系统;利用电压控制环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输出电压达到输出电压目标值
对于电流控制环,控制器14还可以具体用于:根据第一电流值iQ1和第二电流值iQ2计算交错式功率因数校正电路输入电流的平均值,将输入电流的平均值作为电流控制环的反馈值,其中电流控制环为PID反馈控制系统;利用电流环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输入电流iin的相位跟随输入电压估算值的相位。
本发明实施例还提供了一种交错式功率因数校正电路的控制方法,用于对以上实施例的交错式功率因数校正电路进行控制,并且该交错式功率因数校正电路的控制方法可以通过以上实施例中的控制器14来执行,图3是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的示意图,该交错式功率因数校正电路的控制方法包括:
步骤S31,分别采集第一电流值iQ1和第二电流值iQ2,其中,第一电流值iQ1为在第一开关管Q1导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值,第二电流值iQ2为在第二开关管Q2导通时交错式功率因数校正电路的输入电流值;
步骤S32,采集输出电压值vdc,并使用状态观测器计算得出输入电压估算值;
步骤S33,将以上得到的信号量作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比,其中第一目标占空比D1为第一开关管控制信号的目标占空比D1,第二目标占空比D2为第二开关管控制信号的目标占空比,在一般情况下,D1=D2,因此现有技术中一般采用相同的占空比但相位相差180°的控制信号,对第一开关管Q1和第二开关管Q2分别进行控制。以上得到的信号量包括:第一电流值iQ1、第二电流值iQ2、输出电压值vdc和输入电压估算值
步骤S34,按照第一目标占空比D1向第一开关管Q1发送第一控制信号,并按照第二目标占空比D2向第二开关管Q2发送第二控制信号。
在步骤S34中还可以具体包括:将第一电流值iQ1和第二电流值iQ2作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值△D;根据占空比调整值△D计算第一目标占空比的补偿值D1 *和第二目标占空比的补偿值D2 *;向第一开关管Q1发送占空比为第一目标占空比的补偿值D1 *的第一控制信号,并向第二开关Q2管发送占空比为第二目标占空比的补偿值D2 *的第二控制信号,以保证第一电流值iQ1和第二电流值iQ2相等,并进一步保证通过第一电感L1的电流iL1和通过第二电感L2的电流iL2相等。
以上步骤中的将第一电流值iQ1和第二电流值iQ2作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值△D具体可以包括:计算第一电流值iQ1和第二电流值iQ2的差值iQ1-iQ2;将差值iQ1-iQ2作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值△D。
通过步骤S34可以保证通过第一电感L1的电流iL1和通过第二电感L2的电流iL2相等,从而电流平衡。
计算第一电流值iQ1和第二电流值iQ2的差值iQ1-iQ2之前还可以包括:判断第一电流值iQ1和第二电流值iQ2是否相等;在iQ1≠iQ2时,执行计算第一电流值iQ1和第二电流值iQ2的差值iQ1-iQ2的步骤。利用该判断步骤判断是否需要进行占空比补偿,当前PFC电路电流平衡,可以不进行占空比补偿控制,以节省计算量。
以上步骤中将差值iQ1-iQ2作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值△D具体可以包括:将差值iQ1-iQ2作为占空比闭环控制系统的反馈量,其中,占空比闭环控制系统为PID反馈控制系统,该PID反馈控制系统的参考量为0;根据差值和参考量利用占空比闭环控制系统计算占空比调整值。
以上根据占空比调整值计算第一目标占空比的补偿值D1 *和第二目标占空比的补偿值D2 *具体可以包括:第一目标占空比与占空比调整值相加得到第一目标占空比的补偿值,即D1 *=D1+ΔD;第二目标占空比减去占空比调整值得到第二目标占空比的补偿值,即D2 *=D2-ΔD。
电压电流双闭环控制系统的具体工作步骤可以包括:将输出电压值vdc作为电压控制环的反馈值,其中电压控制环为PID反馈控制系统;利用电压控制环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输出电压vdc达到输出电压目标值vdc *;根据第一电流值iQ1和第二电流值iQ2计算交错式功率因数校正电路输入电流的平均值,将输入电流的平均值作为电流控制环的反馈值,其中电流控制环为PID反馈控制系统;利用电流环进行控制以保证交错式功率因数校正电路的输入电流的相位跟随输入电压估算值的相位。
以下分别结合控制器14执行的控制框图和主控制流程图和占空比补偿流程图,对以上实施例的交错式功率因数校正电路的控制流程进行说明。图4是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的控制框图,控制器14的控制算法可以包括三个比例积分微分(Proportional,Integral and Derivative,PID)控制环,第一PID控制环为电流控制环,用于使PFC输入电流跟随输入电压,并计算出占空比。第二PID控制环为电压控制环,用于通过负载大小计算出输入电流的大小,并使PFC输出电压升高到一个恒定值即输出电压目标值。第三PID控制环为占空比控制环,用于输出计算占空比调整值△D,以保证通过第一电感L1的电流iL1和通过第二电感L2的电流iL2相等。图4中出现的参数中,上标*代表参考量,^表示估计值,具体参数如下:为输入电压估计值,K为常数,为母线电压参考值,vdc为采样值,Pin为输入功率,Pout为输出功率,为输入功率参考值,为输入电流参考值,为开关管发射极与集电极间电压参考值。
控制器14的控制流程具体可以为在不同时刻采样iin与vdc的值,得到iQ1与iQ2的值。然后iin后使用PID控制,使iin相位跟随的估计量,Pin=vin×iin,由电容充放电得出与vdc的关系,通过PID控制使vdc的电压为一个恒定值,根据能量守恒,boost升压电路,在开关管开通时,电感储存能量,开关管关断后,通过二极管向电容与负载释放能量,通过PID算法得出这个合适的开通时间,算出占空比。得出占空比D的值。再由电流补偿环路得出△D,对电流进行补偿。
图5是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的主程序流程图,PFC初始化,在不同时刻采样输入电流,采样值经过运算放大器放大,送入DSP进行算法处理,通过状态观测器对输入电压进行估算,经过电压环算出负载需要的电流大小,通过电流环计算出Vp的值,由于Vin=SLiin+Vp,Vin可由状态观测器得出,因此得出Vp为开关管发射极与集电极间电压。根据平均电流的概念Vp=(1-D)Vdc,计算并输出含有占空比信息的PWM信号。
图6是根据本发明实施例的交错式功率因数校正电路的控制方法的占空比补偿程序流程图,两次检测到的流经两个开关管的电流不相等,则需要进行占空比补偿。由Q1与Q2的检测电流的差值iL1-iL2作为调节量与参考量0相比较,通过PID调节,得出调整占空比ΔD,调整占空比后向开关管发送调整后占空比的控制信号,以使通过第一开关管Q1与第二开关管Q2的电流相等。
采用本发明的技术方案,由于通过输入电流检测装置在不同时间进行电流采集,以得到第一电流值和第二电流值,经过控制器计算得到输入电流的平均值,利用状态观测器计算得出输入电压估算值,通过采集一个电流量即总电流得到两路开关管的电流,而且无需检测输入电压,电压通过利用较少电信号采集点完成了交错式功率因数校正电路控制需要的信号采集工作,从而减小了大量的测量误差,降低了硬件复杂性,提高了系统可靠性,进一步地,通过占空比补偿对第一控制信号和第二控制信号的占空比进行调节,从而利用占空比的调节保证通过第一电感的电流和通过第二电感的电流相等,以保证电路的电流平衡。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交错式功率因数校正电路的控制方法,该交错式功率因数校正电路包括第一升压转换单元和第二升压转换单元,所述第一升压转换单元包括第一开关管、第一电感和第一二极管,所述第二升压转换单元包括第二开关管、第二电感和第二二极管,其中,所述第一电感在所述第一开关管导通时充电,所述第一电感在所述第一开关管断开时通过所述第一二极管向负载放电,所述第二电感在所述第二开关管导通时充电,所述第二电感在所述第二开关管断开时通过所述第二二极管向负载放电,其特征在于,该控制方法包括:
分别采集第一电流值和第二电流值,其中,所述第一电流值为所述第一开关管导通时所述交错式功率因数校正电路的输入电流值,所述第二电流值为所述第二开关管导通时所述交错式功率因数校正电路的输入电流值;
采集输出电压值,并使用状态观测器计算得出输入电压估算值;
将所述第一电流值、所述第二电流值、所述输出电压值和所述输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比,其中,所述第一目标占空比为所述第一开关管的控制信号的目标占空比,所述第二目标占空比为所述第二开关管的控制信号的目标占空比;
按照所述第一目标占空比向所述第一开关管发送第一控制信号,并按照所述第二目标占空比向所述第二开关管发送第二控制信号。
2.根据权利要求1所述的交错式功率因数校正电路的控制方法,其特征在于,按照所述第一目标占空比向所述第一开关管发送第一控制信号,并按照所述第二目标占空比向所述第二开关管发送第二控制信号包括:
将所述第一电流值和所述第二电流值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值;
根据所述占空比调整值计算所述第一目标占空比的补偿值和所述第二目标占空比的补偿值;
向所述第一开关管发送占空比为所述第一目标占空比的补偿值的所述第一控制信号,并向所述第二开关管发送占空比为所述第二目标占空比的补偿值的所述第二控制信号。
3.根据权利要求2所述的交错式功率因数校正电路的控制方法,其特征在于,将所述第一电流值和所述第二电流值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值包括:
计算所述第一电流值和所述第二电流值的差值;
将所述差值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值。
4.根据权利要求3所述的交错式功率因数校正电路的控制方法,其特征在于,在计算所述第一电流值和所述第二电流值的差值之前还包括:
判断所述第一电流值和所述第二电流值是否相等,其中,在所述第一电流值和所述第二电流值不相等时,计算所述第一电流值和所述第二电流值的差值。
5.根据权利要求3所述的交错式功率因数校正电路的控制方法,其特征在于,将所述差值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值包括:
将所述差值作为所述占空比闭环控制系统的反馈量,其中,所述占空比闭环控制系统为PID反馈控制系统,该PID反馈控制系统的参考量为0;
根据所述差值和所述参考量利用所述占空比闭环控制系统计算占空比调整值。
6.根据权利要求2所述的交错式功率因数校正电路的控制方法,其特征在于,根据所述占空比调整值计算所述第一目标占空比的补偿值和所述第二目标占空比的补偿值包括:
将所述第一目标占空比与所述占空比调整值相加得到所述第一目标占空比的补偿值;
将所述第二目标占空比减去所述占空比调整值得到所述第二目标占空比的补偿值。
7.根据权利要求1所述的交错式功率因数校正电路的控制方法,其特征在于,将所述第一电流值、所述第二电流值、所述输出电压值和所述输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比包括:
将所述输出电压值作为电压控制环的反馈值,其中所述电压控制环为PID反馈控制系统;
利用所述电压控制环进行控制以保证所述交错式功率因数校正电路的输出电压达到输出电压目标值;
根据所述第一电流值和第二电流值计算所述交错式功率因数校正电路输入电流的平均值,将所述输入电流的平均值作为电流控制环的反馈值,其中所述电流控制环为PID反馈控制系统;
利用所述电流控制环进行控制以保证所述交错式功率因数校正电路的输入电流的相位跟随所述输入电压估算值的相位。
8.一种交错式功率因数校正电路,包括交错式功率因数校正电路包括第一升压转换单元和第二升压转换单元,所述第一升压转换单元包括第一开关管、第一电感和第一二极管,所述第二升压转换单元包括第二开关管、第二电感和第二二极管,其中,所述第一电感在所述第一开关管导通时充电,所述第一电感在所述第一开关管断开时通过所述第一二极管向负载放电,所述第二电感在所述第二开关管导通时充电,所述第二电感在所述第二开关管断开时通过所述第二二极管向负载放电,其特征在于,该交错式功率因数校正电路还包括:
输入电流检测装置,设置在所述交错式功率因数校正电路的输入端,用于分别采集第一电流值和第二电流值,其中,所述第一电流值为所述第一开关管导通时所述交错式功率因数校正电路的输入电流值,所述第二电流值为所述第二开关管导通时所述交错式功率因数校正电路的输入电流值;
输出电压检测装置,设置在所述交错式功率因数校正电路的输出端,用于采集输出电压值;
状态观测器,用于计算得出所述交错式功率因数校正电路的输入电压估算值;
控制器,与所述输入电流检测装置、所述输出电压检测装置、所述状态观测器、所述第一开关管和所述第二开关管分别连接,用于将所述第一电流值、所述第二电流值、所述输出电压值和所述输入电压估算值作为电压电流双闭环控制系统的参数计算第一目标占空比和第二目标占空比;按照所述第一目标占空比向所述第一开关管发送第一控制信号,并按照所述第二目标占空比向所述第二开关管发送第二控制信号,其中所述第一目标占空比为所述第一开关管的控制信号的目标占空比,所述第二目标占空比为所述第二开关管的控制信号的目标占空比。
9.根据权利要求8所述的交错式功率因数校正电路,其特征在于,所述控制器还用于:
将所述第一电流值和所述第二电流值作为占空比闭环控制系统的参数计算占空比调整值;
根据所述占空比调整值计算所述第一目标占空比的补偿值和所述第二目标占空比的补偿值;
向所述第一开关管发送占空比为所述第一目标占空比的补偿值的所述第一控制信号,并向所述第二开关管发送占空比为所述第二目标占空比的补偿值的所述第二控制信号。
10.根据权利要求8或9所述的交错式功率因数校正电路,其特征在于,所述控制器还用于:
将所述输出电压值作为电压控制环的反馈值,其中所述电压控制环为PID反馈控制系统;
利用所述电压控制环进行控制以保证所述交错式功率因数校正电路的输出电压达到输出电压目标值;
根据所述第一电流值和第二电流值计算所述交错式功率因数校正电路输入电流的平均值,将所述输入电流的平均值作为电流控制环的反馈值,其中所述电流控制环为PID反馈控制系统;
利用所述电流控制环进行控制以保证所述交错式功率因数校正电路的输入电流的相位跟随所述输入电压估算值的相位。
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