CN104953812B - 功率因数校正pfc电路的升压比调节方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PFC电路的升压比调节方法和装置，方法包括以下步骤：检测PFC电路的输入电流瞬时值和PFC电路的输入电压瞬时值，并分别计算输入电流平均值和输入电压平均值；获取PFC电路输出端的直流母线电压给定和电解电容的耐压上限值，并根据耐压上限值和输入电压平均值获取升压比的调节上限，根据直流母线电压给定和输入电压平均值分别获取升压比的第一和第二调节下限；根据输入电流瞬时值和输入电流平均值判断输入电流的变化态势；当输入电流处于稳态或上升过程中时，根据调节上限和第一调节下限获取升压比的调节范围；当输入电流处于下降过程中时，根据调节上限和第二调节下限获取升压比的调节范围，由此，能够达到更加快速准确的电压控制效果。

Description

功率因数校正PFC电路的升压比调节方法和装置
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种功率因数校正PFC电路的升压比调节方法以及一种PFC电路的升压比调节装置。
背景技术
在家用空调等设备中，为提高电源功率因数，通常在不可控全桥整流电路之后连接PFC电路例如Boost型功率因数校正电路，并在PFC电路之后连接大容量电解电容和负载(例如开关电源和压缩机等)，这样，通过PFC电路不仅可以达到较高的功率因数，而且可以升压输出稳定的直流电压，给负载提供稳定的直流电源。
在相关技术中，可采用单周期PFC控制算法对Boost型功率因数校正电路进行控制，具体地，单周期PFC控制算法可通过电压外环和单周期电流内环计算出PFC电路中开关管的占空比。但是，相关技术存在的缺点是，在控制过程中会产生滞后，进而导致计算出的占空比偏差较大，从而使得PFC控制算法的电压控制效果较差。因此，相关技术需要改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够更加快速准确地进行电压控制的功率因数校正PFC电路的升压比调节方法。
本发明的另一个目的在于提出一种PFC电路的升压比调节装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的功率因数校正PFC电路的升压比调节方法，包括以下步骤：检测所述PFC电路的输入电流瞬时值Iinst和所述PFC电路的输入电压瞬时值Vin，并根据所述输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，以及根据所述输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg；获取所述PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和所述PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据所述耐压上限值Vdc_limit和所述输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据所述直流母线电压给定Vdc_ref和所述输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限；根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势；当所述PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第一调节下限获取所述升压比的调节范围；当所述PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第二调节下限获取所述升压比的调节范围。
根据本发明实施例提出的PFC电路的升压比调节方法，当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。由此，通过调整升压比的调节范围，能够减小占空比的计算偏差，达到更加快速准确的电压控制效果。
根据本发明的一个实施例，通过第一低通滤波器对所述输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算所述输入电流平均值Iavg，并通过第二低通滤波器对所述输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算所述输入电压平均值Vin_avg。其中，所述第一低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电流的频率，所述第二低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电压的频率。
根据本发明的一个实施例，所述升压比的第一调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，所述升压比的第二调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，其中，λ1和λ2分别为第一设定系数和第二设定系数，且0＜λ2＜λ1＜1。
根据本发明的一个实施例，根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势，具体包括：如果(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，则判断所述PFC电路的输入电流处于上升过程中；如果(Iavg*π/2-Iinst)大于所述预设的电流波动阈值且持续预设时间，则判断所述PFC电路的输入电流处于下降过程中；如果(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于所述预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于所述预设的电流波动阈值，则判断所述PFC电路的输入电流处于稳态。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种PFC电路的升压比调节装置，包括：电流检测模块，用于检测所述PFC电路的输入电流瞬时值Iinst；电压检测模块，用于检测所述PFC电路的输入电压瞬时值Vin；计算模块，用于根据所述输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，并根据所述输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg；获取模块，用于获取所述PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和所述PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据所述耐压上限值Vdc_limit和所述输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据所述直流母线电压给定Vdc_ref和所述输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限；调节模块，用于根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势，并在所述PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第一调节下限获取所述升压比的调节范围，以及在所述PFC电路的输入电流处于下降过程中时根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第二调节下限获取所述升压比的调节范围。
根据本发明实施例提出的PFC电路的升压比调节装置，调节模块根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路的输入电流的变化态势，并当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，以及当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。由此，通过调整升压比的调节范围，能够减小占空比的计算偏差，达到更加快速准确的电压控制效果。
根据本发明的一个实施例，所述计算模块包括第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述第一低通滤波器对所述输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算所述输入电流平均值Iavg，所述第二低通滤波器对所述输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算所述输入电压平均值Vin_avg。
根据本发明的一个实施例，所述第一低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电流的频率，所述第二低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电压的频率。
根据本发明的一个实施例，所述升压比的第一调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，所述升压比的第二调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，其中，λ1和λ2分别为第一设定系数和第二设定系数，且0＜λ2＜λ1＜1。
根据本发明的一个实施例，所述调节模块根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势时，其中，如果(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于上升过程中；如果(Iavg*π/2-Iinst)大于所述预设的电流波动阈值且持续预设时间，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于下降过程中；如果(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于所述预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于所述预设的电流波动阈值，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于稳态。
附图说明
图1是根据本发明实施例的PFC电路的升压比调节方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的PFC电路的升压比调节装置的方框示意图；
图3是根据本发明一个实施例的PFC电路的升压比调节装置的控制原理图；以及
图4是根据本发明一个实施例的PFC电路的升压比调节装置中计算模块的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1和2来描述本发明实施例的功率因数校正PFC(Power FactorCorrection，功率因数校正)电路的升压比调节方法和装置。
图1是根据本发明实施例的PFC电路的升压比调节方法的流程图。如图1所示，升压比调节方法包括以下步骤：
S1：检测PFC电路的输入电流瞬时值Iinst和PFC电路的输入电压瞬时值Vin，并根据输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，以及根据输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg。
其中，可通过电阻采样法检测PFC电路的输入电流瞬时值Iinst，并且可通过电阻分压法检测PFC电路的输入电压瞬时值Vin。
根据本发明的一个实施例，可通过第一低通滤波器对输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算输入电流平均值Iavg，并通过第二低通滤波器对输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算输入电压平均值Vin_avg。
其中，第一低通滤波器的截止频率远小于PFC电路的输入电流的频率，例如远小于100Hz，优选地，截止频率为8Hz；并且，第二低通滤波器的截止频率远小于PFC电路的输入电压的频率，例如远小于100Hz，优选地，截止频率为8Hz。
S2：获取PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据耐压上限值Vdc_limit和输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据直流母线电压给定Vdc_ref和输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限。
具体地，升压比的调节上限可为Vdc_limit/Vin_avg。升压比的第一调节下限可为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，升压比的第二调节下限可为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，其中，λ1和λ2分别为第一设定系数和第二设定系数，且0＜λ2＜λ1＜1。
根据本发明的一个优选实施例，电解电容的耐压上限值Vdc_limit可为400V，λ1可为2/3，λ2可为1/2。这样，当交流电源的输入电压有效值为220VAC、PFC电路的输出电压为350VDC时，升压比的稳态值可为1.77，升压比的调节上限可为2.02，升压比的第一调节下限可为1.18，升压比的第二调节下限可为0.89。
S3：根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路的输入电流的变化态势。
S4：当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围。
S5：当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。
具体而言，在本发明实施例中，可采用单周期PFC控制算法对PFC电路进行控制，其中，单周期PFC控制算法包括电压外环和单周期电流内环。如图3所示，在采用单周期PFC控制算法对PFC电路进行控制的过程中，电压外环根据直流母线电压给定Vdc_ref和直流母线电压瞬时值Vdc并通过比例-积分调节器输出升压比Ka，具体地，当电压外环工作在稳态时，升压比Ka的稳态值为直流母线电压给定Vdc_ref与输入电压平均值Vin_avg的比值，即Ka＝Vdc_ref/Vin_avg；电流内环根据升压比Ka并通过单周期方法计算PWM信号的占空比Duty，以使PFC电路中的开关管在PWM信号的控制下开通或关断，其中，Duty＝1-Iinst/(Ka*Iavg)。
并且，在采用单周期PFC控制算法对PFC电路进行控制的过程中，进一步通过本发明实施例的升压比调节方法对比例-积分调节器输出的升压比Ka的调节范围进行调整。当PFC电路的输入电流处于上升过程中(或者负载功率处于增大过程、或者PFC电路的输入电压处于降低过程)时，可将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的调节下限设置为第一调节下限(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，从而使升压比Ka能够调节到更高的值，避免电压环调节器过快进入正向饱和状态，改善电流内环计算出来的占空比因输入电流平均值Iavg滞后而偏小的情况。当PFC电路的输入电流处于下降过程中(或者负载功率处于减小过程、或者PFC电路的输入电压处于升高过程)时，可将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的调节下限设置为第二调节下限(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，从而使升压比Ka能够调节到更低的值，避免电压环调节器过快进入负向饱和状态，改善电流内环计算出来的占空比因输入电流平均值Iavg滞后而偏大的情况。
需要说明的是，在电压外环输出的升压比Ka达到稳态(平稳或者缓慢变化)时，通过单周期电流内环可以实现输入电流瞬时值Iinst跟踪输入电压瞬时值Vin波形，达到接近单位1的功率因数。
根据本发明的一个具体实施例，根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路的输入电流的变化态势即步骤S3，具体包括：如果(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，则判断PFC电路的输入电流处于上升过程中；如果(Iavg*π/2-Iinst)大于预设的电流波动阈值且持续预设时间，则判断PFC电路的输入电流处于下降过程中；如果(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于预设的电流波动阈值，则判断PFC电路的输入电流处于稳态。
需要说明的是，电流波动阈值可根据额定输入电流设定。优选地，电流波动阈值可为额定输入电流的5％。优选地，预设时间可为10ms。
具体而言，当(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，则判断PFC电路的输入电流处于上升过程中，此时将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的第一调节下限设置为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1；当(Iavg*π/2-Iinst)大于预设的电流波动阈值且持续预设时间时，判断PFC电路的输入电流处于下降过程中，此时将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的第一调节下限设置为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2；当(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于预设的电流波动阈值时，判断PFC电路的输入电流处于稳态，此时将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的第一调节下限设置为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1。
综上所述，根据本发明实施例提出的PFC电路的升压比调节方法，当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。由此，通过调整升压比的调节范围，能够减小占空比的计算偏差，达到更加快速准确的电压控制效果。
为了执行上述实施例，本发明实施例还提出了一种PFC电路的升压比调节装置。
图2是根据本发明实施例的PFC电路的升压比调节装置的方框示意图。如图2和图3所示，PFC电路的升压比调节装置包括：电流检测模块10、电压检测模块20、计算模块30、获取模块40和调节模块50。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，PFC电路200可连接在整流桥100和电解电容E1之间，电解电容E1与负载300并联，PFC电路200可包括第一电感L1、开关管S1和二极管D1。具体地，整流桥100用于对交流电进行整流以获取整流后的直流电，PFC电路200用于对电源进行功率因数校正，并对整流后的直流电进行升压处理，以为电解电容和负载提供稳定的直流电压。
如图2和图3所示，电流检测模块10用于检测PFC电路200的输入电流瞬时值Iinst；电压检测模块20用于检测PFC电路200的输入电压瞬时值Vin。其中，可通过电阻采样法检测PFC电路200的输入电流瞬时值Iinst，并且可通过电阻分压法检测PFC电路200的输入电压瞬时值Vin。
计算模块30用于根据输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，并根据输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg。根据本发明的一个实施例，如图4所示，计算模块30包括第一低通滤波器301和第二低通滤波器302，第一低通滤波器301对输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算输入电流平均值Iavg，第二低通滤波器302对输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算输入电压平均值Vin_avg。其中，第一低通滤波器301的截止频率远小于PFC电路的输入电流的频率，例如远小于100Hz，优选地，截止频率为8Hz；并且，第二低通滤波器302的截止频率远小于PFC电路的输入电压的频率，例如远小于100Hz，优选地，截止频率为8Hz。
获取模块40用于获取PFC电路200输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和PFC电路200输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据耐压上限值Vdc_limit和输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据直流母线电压给定Vdc_ref和输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限。具体地，升压比的调节上限可为Vdc_limit/Vin_avg。
调节模块50用于根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路200的输入电流的变化态势，并在PFC电路200的输入电流处于稳态或上升过程中时根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，以及在PFC电路200的输入电流处于下降过程中时根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。
具体而言，在本发明实施例中，可采用单周期PFC控制算法对PFC电路200进行控制，其中，单周期PFC控制算法包括电压外环和单周期电流内环。如图3所示，在采用单周期PFC控制算法对PFC电路进行控制的过程中，电压外环根据直流母线电压给定Vdc_ref和直流母线电压瞬时值Vdc并通过比例-积分调节器1输出升压比Ka，具体地，当电压外环工作在稳态时，升压比Ka的稳态值为直流母线电压给定Vdc_ref与输入电压平均值Vin_avg的比值，即Ka＝Vdc_ref/Vin_avg；电流内环根据升压比Ka并通过单周期计算器2计算PWM信号的占空比Duty，以使PFC电路200中的开关管S1在PWM信号的控制下开通或关断，其中，Duty＝1-Iinst/(Ka*Iavg)。
并且，在采用单周期PFC控制算法对PFC电路200进行控制的过程中，进一步通过本发明实施例的升压比调节装置对比例-积分调节器输出的升压比Ka的调节范围进行调整。当PFC电路的输入电流处于上升过程中(或者负载功率处于增大过程、或者PFC电路的输入电压处于降低过程)时，调节模块50可将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的调节下限设置为第一调节下限，从而使升压比Ka能够调节到更高的值，避免电压环调节器过快进入正向饱和状态，改善电流内环计算出来的占空比因输入电流平均值Iavg滞后而偏小的情况。当PFC电路的输入电流处于下降过程中(或者负载功率处于减小过程、或者PFC电路的输入电压处于升高过程)时，调节模块50可将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的调节下限设置为第二调节下限，从而使升压比Ka能够调节到更低的值，避免电压环调节器过快进入负向饱和状态，改善电流内环计算出来的占空比因输入电流平均值Iavg滞后而偏大的情况。
需要说明的是，在电压外环输出的升压比Ka达到稳态(平稳或者缓慢变化)时，通过单周期电流内环可以实现输入电流瞬时值Iinst跟踪输入电压瞬时值Vin波形，达到接近单位1的功率因数。
具体地，根据本发明的一个实施例，升压比的第一调节下限可为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，升压比的第二调节下限可为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，其中，λ1和λ2分别为第一设定系数和第二设定系数，且0＜λ2＜λ1＜1。
根据本发明的一个优选实施例，电解电容的耐压上限值Vdc_limit可为400V，λ1可为2/3，λ2可为1/2。这样，当交流电源的输入电压有效值为220VAC、PFC电路的输出电压为350VDC时，升压比的稳态值可为1.77，升压比的调节上限可为2.02，升压比的第一调节下限可为1.18，升压比的第二调节下限可为0.89。
根据本发明的一个实施例，调节模块50可根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路200的输入电流的变化态势时，其中，如果(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，调节模块50则判断PFC电路200的输入电流处于上升过程中；如果(Iavg*π/2-Iinst)大于预设的电流波动阈值且持续预设时间，调节模块50则判断PFC电路200的输入电流处于下降过程中；如果(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于预设的电流波动阈值，调节模块50则判断PFC电路200的输入电流处于稳态。
需要说明的是，电流波动阈值可根据额定输入电流设定。优选地，电流波动阈值可为额定输入电流的5％。优选地，预设时间可为10ms。
具体而言，当(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，调节模块50判断PFC电路200的输入电流处于上升过程中，此时将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的第一调节下限设置为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1；当(Iavg*π/2-Iinst)大于预设的电流波动阈值且持续预设时间时，调节模块50判断PFC电路200的输入电流处于下降过程中，此时将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的第一调节下限设置为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2；当(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于预设的电流波动阈值时，调节模块50判断PFC电路200的输入电流处于稳态，此时将升压比的调节上限设置为Vdc_limit/Vin_avg，升压比的第一调节下限设置为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1。
综上所述，根据本发明实施例提出的PFC电路的升压比调节装置，调节模块根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路的输入电流的变化态势，并当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，以及当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。由此，通过调整升压比的调节范围，能够减小占空比的计算偏差，达到更加快速准确的电压控制效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种功率因数校正PFC电路的升压比调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测所述PFC电路的输入电流瞬时值Iinst和所述PFC电路的输入电压瞬时值Vin，并根据所述输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，以及根据所述输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg；
获取所述PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和所述PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据所述耐压上限值Vdc_limit和所述输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据所述直流母线电压给定Vdc_ref和所述输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限；
根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势；
当所述PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第一调节下限获取所述升压比的调节范围；
当所述PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第二调节下限获取所述升压比的调节范围。
2.根据权利要求1所述的升压比调节方法，其特征在于，通过第一低通滤波器对所述输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算所述输入电流平均值Iavg，并通过第二低通滤波器对所述输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算所述输入电压平均值Vin_avg。
3.根据权利要求2所述的升压比调节方法，其特征在于，所述第一低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电流的频率，所述第二低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电压的频率。
4.根据权利要求1所述的升压比调节方法，其特征在于，所述升压比的第一调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，所述升压比的第二调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，其中，λ1和λ2分别为第一设定系数和第二设定系数，且0＜λ2＜λ1＜1。
5.根据权利要求1所述的升压比调节方法，其特征在于，根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势，具体包括：
如果(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，则判断所述PFC电路的输入电流处于上升过程中；
如果(Iavg*π/2-Iinst)大于所述预设的电流波动阈值且持续预设时间，则判断所述PFC电路的输入电流处于下降过程中；
如果(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于所述预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于所述预设的电流波动阈值，则判断所述PFC电路的输入电流处于稳态。
6.一种PFC电路的升压比调节装置，其特征在于，包括：
电流检测模块，用于检测所述PFC电路的输入电流瞬时值Iinst；
电压检测模块，用于检测所述PFC电路的输入电压瞬时值Vin；
计算模块，用于根据所述输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，并根据所述输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg；
获取模块，用于获取所述PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和所述PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据所述耐压上限值Vdc_limit和所述输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据所述直流母线电压给定Vdc_ref和所述输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限；
调节模块，用于根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势，并在所述PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第一调节下限获取所述升压比的调节范围，以及在所述PFC电路的输入电流处于下降过程中时根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第二调节下限获取所述升压比的调节范围。
7.根据权利要求6所述的升压比调节装置，其特征在于，所述计算模块包括第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述第一低通滤波器对所述输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算所述输入电流平均值Iavg，所述第二低通滤波器对所述输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算所述输入电压平均值Vin_avg。
8.根据权利要求7所述的升压比调节装置，其特征在于，所述第一低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电流的频率，所述第二低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电压的频率。
9.根据权利要求6所述的升压比调节装置，其特征在于，所述升压比的第一调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ1，所述升压比的第二调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)*λ2，其中，λ1和λ2分别为第一设定系数和第二设定系数，且0＜λ2＜λ1＜1。
10.根据权利要求6所述的升压比调节装置，其特征在于，所述调节模块根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势时，其中，
如果(Iinst-Iavg*π/2)大于预设的电流波动阈值，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于上升过程中；
如果(Iavg*π/2-Iinst)大于所述预设的电流波动阈值且持续预设时间，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于下降过程中；
如果(Iinst-Iavg*π/2)小于或等于所述预设的电流波动阈值或者如果(Iavg*π/2-Iinst)小于或等于所述预设的电流波动阈值，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于稳态。
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