CN105356739A - 一种图腾无桥pfc电路的控制方法、装置和整流电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种图腾无桥PFC电路的控制方法、装置和整流电路,用以解决采用由普通PFC电路演变而来的无桥PFC电路的控制方法生成的驱动信号,不能直接用来控制图腾无桥PFC电路的问题。该方法包括:根据图腾无桥PFC电路的输入电压、图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;根据确定的参考电流以及图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种图腾无桥PFC电路的控制方法、装置和整流电路。
背景技术
随着电力电子技术的发展,电子设备的小型化和高功率密度已经成为产品竞争力与技术水平的体现,其中,功率因数校正(PFC,PowerFactorCorrection)技术得到了快速的发展。相对于普通的二极管整流桥+boost升压PFC电路(以下称为普通PFC电路)而言,无桥PFC电路可以减小整流桥的导通损耗,明显地提高了PFC电路的效率。其中无桥PFC电路中的二极管箝位双升压无桥PFC电路、电容箝位双升压无桥PFC电路和双向开关H桥PFC电路都是由普通PFC电路演变而来的。
图1是一种二极管箝位双升压无桥PFC电路,包括:交流电源AC、电感L1、电感L2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、开关管S1、开关管S2、电容C1和负载RL1。图1所示的无桥PFC电路的控制器通过采样输入电压的绝对值和输入电流的绝对值,然后计算得到开关管S1和开关管S2的驱动信号的占空比。该电路是以碳化硅(SiC)二极管作为Boost电路的续流管,以MOSFET作为Boost电路的开关管,因此,控制器生成的驱动信号可直接用来驱动开关管S1和开关管S2。图1所示的无桥PFC电路在输入电压的正半周期时,电感L1,开关管S1,二极管D4和二极管D1构成Boost电路,由于二极管D3处于截止状态,因此,虽然开关管S2也会导通/关断,但是电感L2,开关管S2,二极管D2和二极管D3不能构成电回路;当输入电压在负半周期时,电感L2,开关管S2,二极管D2和二极管D3构成Boost电路,由于二极管D4处于截止状态,因此,虽然开关管S1也会导通/关断,但是电感L1,开关管S1,二极管D4和二极管D1不能构成电回路。因此,采用控制器采样输入电压的绝对值和输入电流的绝对值,然后得到开关管S1和开关管S2的驱动信号的控制方法,可以使得二极管箝位双升压无桥PFC电路工作在输出电流连续的模式下。
控制器采样输入电压的绝对值和输入电流的绝对值,然后得到两个开关管的驱动信号的控制方法,同样也可以应用在由普通PFC电路演化而来的其它的无桥PFC电路中,并使得这些无桥PFC电路工作在输出电流连续的模式下。
而图2所示的图腾无桥PFC电路,在输入电压的正半周期,二极管D3始终处于导通状态,开关管S3高频地导通和关断,此时开关管S3,开关管S4的体二极管和电感L3构成一个Boost电路;在输入电压的负半周期,二极管D4始终处于导通状态,开关管S4高频地导通和关断,此时开关管S3,开关管S4的体二极管和电感L3构成一个Boost电路,也就是说,在输入电压的正半周期开关管S3作为主开关管,开关管S4的体二极管作为续流二极管,在输入电压的负半周时开关管S4作为主开关管,开关管S3的体二极管作为续流二极管。此时在输入电压为双极性的情况下,控制器采样输入电压的绝对值和输入电流的绝对值,然后得到两个开关管的驱动信号的控制方法,无法随着输入电压的极性的变换来交替控制图腾无桥PFC电路中的主开关管,也就是说,根据控制器采样输入电压的绝对值和输入电流的绝对值,然后得到两个开关管的驱动信号的控制方法产生的驱动信号不能控制图2所示的图腾无桥PFC电路在输出电流连续的模式下工作。
综上所述,采用由普通PFC电路演变而来的无桥PFC电路的控制方法生成的驱动信号,不能控制图腾无桥PFC电路在输出电流连续的模式下工作。
发明内容
本发明实施例提供了一种图腾无桥PFC电路的控制方法、装置和整流电路,用以解决采用由普通PFC电路演变而来的无桥PFC电路的控制方法生成的驱动信号,不能控制图腾无桥PFC电路在输出电流连续的模式下工作的问题。
基于上述问题,本发明实施例提供的一种图腾无桥PFC电路的控制方法,包括:
根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
本发明实施例提供的一种图腾无桥PFC电路的控制装置,包括:
第一确定模块,用于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;
第二确定模块,用于根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;
生成模块,用于根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;
第一控制模块,用于采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路中的第一开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制第二开关管;
其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管。
本发明实施例提供的一种整流电路,包括:
控制器,用于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路中的第一开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制第二开关管;其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管;
图腾无桥功率因数校正PFC电路,用于将接收到的交流电压转换为直流电压,并输出。
本发明实施例的有益效果包括:
本发明实施例提供一种图腾无桥PFC电路的控制方法、装置和整流电路,由于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、图腾无桥PFC电路中的电感上的电流和图腾无桥PFC的电路的输出电压生成调制波,即根据图腾无桥PFC电路的输入电压的大小和极性、图腾无桥PFC电路中的电感上的电流的大小和极性、以及图腾无桥PFC的电路的输出电压的大小和极性生成调制波,因此,根据生成的调制波以及给定的载波生成的脉冲宽度调制信号在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期会发生转换,因此,与生成的脉冲宽度调制信号互补的信号在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期也会发生转换,而图腾无桥PFC电路中的两个开关管的功能在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期也会发生转换,因此,采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法来控制图腾无桥PFC电路时,图腾无桥PFC电路能够工作在电流连续的模式下。
附图说明
图1为现有技术中的二极管箝位双升压无桥PFC电路;
图2为现有技术中的图腾无桥PFC电路;
图3为本发明实施例提供的整流电路的结构示意图之一;
图4为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法的流程图之一;
图5为采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法时图腾无桥PFC电路中的信号的示意图;
图6为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法的流程图之二;
图7为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法的流程图之三;
图8为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法采用硬件实现时电路的结构示意图之一;
图9为本发明实施例提供的整流电路的结构示意图之二;
图10为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法采用硬件实现时电路的结构示意图之一;
图11为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制装置的结构示意图之一;
图12为本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制装置的结构示意图之二;
图13为本发明实施例提供的整流电路的结构示意图之三。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种图腾无桥PFC控制方法、装置和整流电路,由于根据图腾无桥PFC电路的输入电压的大小和极性、图腾无桥PFC电路中的电感上的电流的大小和极性、以及图腾无桥PFC的电路的输出电压的大小和极性生成调制波,因此,根据生成的调制波以及给定的载波生成的脉冲宽度调制信号在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期会发生转换,并且与生成的脉冲宽度调制信号互补的信号在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期也会发生转换,而图腾无桥PFC电路中的两个开关管的功能在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期也会发生转换,因此,采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法来控制图腾无桥PFC电路时,图腾无桥PFC电路能够工作在电流连续的模式下。
本发明实施例提供的图腾无桥PFC控制方法应用于图3所示的整流电路中,图3所示的整流电路中包括图腾无桥PFC电路和第一控制电路31,其中,图腾无桥PFC电路采用的是图2所示的电路,包括:交流电源AC、电感L3、二极管D3、二极管D4、开关管S3、开关管S4、电容C2和负载RL2,其中,电阻R1和电阻R2用于辅助测量图腾无桥PFC电路的输出电压。
下面结合说明书附图,对本发明实施例提供的一种图腾无桥PFC控制方法、装置和整流电路的具体实施方式进行说明。
本发明实施例提供的一种图腾无桥PFC电路的控制方法,如图4所示,具体包括以下步骤:
S401、根据图腾无桥PFC电路的输入电压、图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;
S402、根据确定的参考电流以及图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;
S403、根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;
S404、采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
当确定的调制波大于给定的载波时生成的脉冲宽度调制信号为高电平,确定的调制波小于给定的载波时生成的脉冲宽度调制信号为低电平时,采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路中的第一开关管,并采用与生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路中的第二开关管。当确定的调制波小于给定的载波时生成的脉冲宽度调制信号为高电平,确定的调制波大于给定的载波时生成的脉冲宽度调制信号为低电平时,采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路中的第二开关管,并采用与生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路中的第一开关管。其中,第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管,即图3中的开关管S3;第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管,即图3中的开关管S4。
采用本发明实施例提供的一种图腾无桥PFC的控制方法生成的脉冲宽度调制信号如图5所示,在输入电压的正半周期,即T1阶段,图腾无桥PFC电路的输入电压Vac为正,以此作为基准产生的参考电流I_ref也为正值,此时图腾无桥PFC电路中的电感上的电流I_pfc也为正值。而在输入电压的负半周期,即T2阶段,图腾无桥PFC电路的输入电压Vac为负,以此作为基准产生的参考电流I_ref也为负值,此时图腾无桥PFC电路中的电感上的电流I_pfc也为负值。这也就是说,当图腾无桥PFC电路的输入电压由正变为负时,参考电流I_ref和图腾无桥PFC电路中的电感上的电流I_pfc均会反向,即都会由正变为负,因此,根据参考电流I_ref和图腾无桥PFC电路中的电感上的电流I_pfc确定的调制波Modulator也会反向,而载波Carrier在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期是不变的,因此,在将调制波Modulator与载波Carrier相比较后生成的脉冲宽度调制信号G_S3会在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期会发生切换,相应地,与脉冲宽度调制信号G_S3互补的信号G_S4也会在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期会发生切换。
而图3所示的整流电路中的图腾无桥电路,在输入电压的正半周期,开关管S3为主开关管,开关管S4为续流管;在输入电压的负半周期,开关管S3为续流管,开关管S4为主开关管,也就是说,在输入电压的正半周期和输入电压的负半周期,开关管S3和开关管S4的功能均会发生切换,而脉冲宽度调制信号G_S3用来控制开关管S3,与脉冲宽度调制信号G_S3互补的信号G_S4用来控制开关管S4,这正好与开关管S3和开关管S4的功能相符,因此,采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法时,图腾无桥PFC电路可以工作在电流连续的模式下。
图5中的载波为双极性三角形载波,实际中,载波可以为单极性的,此时,电压控制环和电流控制环可以将调制波也调整为单极性,最终生成的脉冲宽度调制信号G_S3和脉冲宽度调制信号G_S4与载波为双极性时的相同。载波还可以为锯齿波等形式的波形。
在图5中,当调制波Modulator大于载波Carrier时,生成的脉冲宽度调制信号G_S3为高电平,与脉冲宽度调制信号G_S3互补的信号G_S4为低电平;当调制波Modulator小于载波Carrier时,生成的脉冲宽度调制信号G_S3为低电平,与脉冲宽度调制信号G_S3互补的信号G_S4为高电平。
可选地,本发明实施例提供的图腾无桥PFC的控制方法,如图6所示,根据图腾无桥PFC电路的输入电压、图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流,具体包括:
S601、将预设的参考电压与图腾无桥PFC电路的输出电压之差进行调节,例如进行比例积分调节,或者进行比例微分调节,或者进行这二者的组合或变形的调节,得到误差信号;
S602、提取图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将提取到的波形与误差信号相乘,得到参考电流。
可选地,本发明实施例提供的图腾无桥PFC的控制方法,如图7所示,根据确定的参考电流以及图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波,具体包括:
S701、将确定的参考电流与所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流求差;
S702、对电流的差值进行调节,例如进行比例积分调节,或者进行比例微分调节,或者进行这二者的组合或变形的调节,得到调制波。
图3所示的整流电路中的第一控制电路可以通过软件实现,也可以通过硬件实现。当第一控制电路通过软件实现时,第一控制电路采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法的流程。当第一控制电路通过硬件实现时,本发明实施例提供的整流电路如图8所示。将图8所示的预设的参考电压Vref与图腾无桥PFC电路的输出电压Vpfc通过加法器83求两者的差值,再将得到的差值经过PFC电压控制器84进行调节,得到误差信号;使用乘法器82将比较器81输出的图腾无桥PFC电路的输入电压除以图腾无桥PFC电路的输入电压的有效值的平方,然后再乘以一个系数Km,从而提取图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将提取到的波形与经过PFC电压控制器84调节得到的误差信号经过乘法器85相乘,得到参考电流I_ref;将确定的参考电流I_ref与图腾无桥PFC电路中的电感上的电流Ipfc经过加法器86求这两者的差值,再将得到的差值经过PFC电流控制器87进行调节,得到调制波;利用比较器88比较得到的调制波与给定的载波,从而生成脉冲宽度调制信号G_S3,(其中,调制波大于载波时,脉冲宽度调制信号G_S3为高电平,调制波小于载波时,脉冲宽度调制信号G_S3为低电平)PWM调制器810根据生成的脉冲宽度调制信号G_S3来驱动图腾无桥PFC电路中的第一开关管,即开关管S3;比较器88生成的脉冲宽度调制信号G_S3经过反相器89反相后,生成与脉冲宽度调制信号G_S3互补的信号G_S4,PWM调制器811根据信号G_S4来驱动图腾无桥PFC电路中的第二开关管,即开关管S4。
进一步地,图3所示的整流电路中的图腾无桥PFC电路中的两个防反灌二极管可以分别被替换为工频开关管,此时,图3所示的整流电路变为图9所示的整流电路。图9所示的整流电路中包括图腾无桥PFC电路和第二控制电路91,其中,图腾无桥PFC电路包括:交流电源AC、电感L3、开关管S3、开关管S4、开关管S5、开关管S6、电容C2和负载RL2,其中,电阻R1和电阻R2用于辅助测量图腾无桥PFC电路的输出电压。
本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法在控制图9中的图腾无桥PFC电路时,该方法还包括:在图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期,控制与第一开关管,即开关管S3直接相连的工频开关管,即开关管S5导通,并控制与第二开关管,即开关管S4直接相连的工频开关管,即开关管S6关断;在图腾无桥PFC电路的输入电压的负半周期,控制与第二开关管,即开关管S4直接相连的工频开关管,即开关管S6导通,并控制与第一开关管,即开关管S3直接相连的工频开关管,即开关管S5关断。
同样地,图9所示的整流电路中的第二控制电路可以通过软件实现,也可以通过硬件实现。当第二控制电路通过软件实现时,第二控制电路采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法的流程。另外,第二控制电路相比于第一控制电路,还需要具有判断图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期和负半周期,并能够控制相应的工频开关管导通的功能。
当第二控制电路通过硬件实现时,如图10所示,第二控制电路除了包含第一控制电路中的元器件之外,还包括:比较器812将比较器81输出的电压,即PFC电路的输入电压与地信号进行比较,当比较器81输出的电压大于地信号时,比较器812输出高电平信号,PWM驱动器814采用该高电平信号来驱动开关管S5导通,比较器812输出的高电平信号经过反相器813反相后,变为低电平信号,PWM驱动器815采用该低电平信号来驱动开关管S6关断;当比较器81输出的电压小于地信号时,比较器812输出低电平信号,PWM驱动器814采用该低电平信号来驱动开关管S5关断,比较器812输出的低电平信号经过反相器813反相后,变为高电平信号,PWM驱动器815采用该高电平信号来驱动开关管S6导通。
由于图9中的无桥PFC电路在PFC电路的输入电压大于0时,开关管S5导通,开关管S6关断,在PFC电路的输入电压小于0时,开关管S5关断,开关管S6导通。而在PFC电路的输入电压的过零点附近,由于开关管S5和开关管S6不具备阻断反向电流的能力,因此,可能会出现电流反灌现象,即电感L3上的电流流入交流电源AC,此时,如果反灌电流(即出现电流反灌现象后流过电感L3上的电流)过大,那么有可能会烧坏开关管S3或开关管S4。
图9中的图腾无桥PFC电路中的开关管S5导通时的电阻小于图3中的图腾无桥PFC电路中的二极管D3导通时的电阻,图9中的图腾无桥PFC电路中的开关管S6导通时的电阻小于图3中的图腾无桥PFC电路中的二极管D4导通时的电阻。
而在采用本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制方法时,如果在输入电压的正半周期,图腾无桥PFC电路的电感的电流大于0,在出现电流反灌现象后,即图腾无桥PFC电路的电感的电流小于0,那么电流控制器接收到的参考电流与图腾无桥PFC电路上的电流之差会会变大(此时,电流之差大于0),那么电流控制器生成的调制波与给定的载波比较后得到的脉冲宽度调制信号G_S4会控制开关管S4的关断时间增长,以减小反灌电流。如果在输入电压的负半周期,图腾无桥PFC电路的电感的电流小于0,在出现电流反灌现象后,即图腾无桥PFC电路的电感的电流大于0,那么电流控制器接收到的参考电流与图腾无桥PFC电路上的电流之差会会变小(此时,电流之差小于0),那么电流控制器生成的调制波与给定的载波比较后得到的脉冲宽度调制信号G_S3会控制开关管S3的关断时间增长,以减小反灌电流。这样,可以避免流过电感L3上的电流过大,从而导致开关管S3或开关管S4烧毁,这会提高图9所示的电路的可靠性。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种图腾无桥PFC电路的控制装置和整流电路,由于该装置和整流电路所解决问题的原理与前述图腾无桥PFC控制方法相似,因此该装置和整流电路的实施可以参见前述方法的实施,重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制装置,如图11所示,包括:
第一确定模块111,用于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;
第二确定模块112,用于根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;
生成模块113,用于根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;
第一控制模块114,用于采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
可选地,第一确定模块111具体用于:将所述预设的参考电压与所述图腾无桥PFC电路的输出电压之差进行调节,得到误差信号;提取所述图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将所述提取到的波形与所述误差信号相乘,得到参考电流。
可选地,第二确定模块112具体用于:将确定的参考电流与所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流之差,进行调节,得到调制波。
进一步地,当图腾无桥PFC电路中的两个防反灌二极管分别被替换为工频开关管,本发明实施例提供的图腾无桥PFC电路的控制装置如图12所示,还包括第二控制模块121,第二控制模块121用于:在图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期,控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管关断;在图腾无桥PFC电路的输入电压的负半周期,控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管关断;其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路中的主开关管。
本发明实施例提供的整流电路,如图13所示,包括:
控制器131,用于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路132的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路132的两个开关管中的另一个开关管;
图腾无桥PFC电路132,用于将接收到的交流电压转换为直流电压,并输出。
此时,控制器131即为图3中的第一控制电路31、图腾无桥PFC电路132即为图3中的图腾无桥PFC电路。
可选地,控制器131具体用于:将所述预设的参考电压与所述图腾无桥PFC电路的输出电压之差进行调节,得到误差信号;提取所述图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将所述提取到的波形与所述误差信号相乘,得到参考电流;根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路132的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路132的两个开关管中的另一个开关管。
可选地,控制器131具体用于:根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;将确定的参考电流与所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流之差,进行调节,得到调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路132的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制图腾无桥PFC电路132的两个开关管中的另一个开关管。
进一步地,当图腾无桥PFC电路中的两个防反灌二极管分别被替换为工频开关管,控制器131还用于:
在图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期,控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管关断;在图腾无桥PFC电路的输入电压的负半周期,控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管关断;其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管。
此时,控制器131即为图9中的第二控制电路91、图腾无桥PFC电路132即为图9中的图腾无桥PFC电路,第一开关管为图9中的开关管S3,第二开关管为图9中的开关管S4。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
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 (12)
1.一种图腾无桥功率因数校正PFC电路的控制方法,其特征在于,包括:
根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;
根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;
根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;
采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流,具体包括:
将所述预设的参考电压与所述图腾无桥PFC电路的输出电压之差进行调节,得到误差信号;
提取所述图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将所述提取到的波形与所述误差信号相乘,得到参考电流。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波,具体包括:
将确定的参考电流与所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流之差,进行调节,得到调制波。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述图腾无桥PFC电路中的两个防反灌二极管分别被替换为工频开关管,所述方法还包括:
在图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期,控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管关断;
在图腾无桥PFC电路的输入电压的负半周期,控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管关断;
其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管。
5.一种图腾无桥功率因数校正PFC电路的控制装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;
第二确定模块,用于根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;
生成模块,用于根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;
第一控制模块,用于采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,第一确定模块具体用于:
将所述预设的参考电压与所述图腾无桥PFC电路的输出电压之差进行调节,得到误差信号;提取所述图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将所述提取到的波形与所述误差信号相乘,得到参考电流。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于,第二确定模块具体用于:
将确定的参考电流与所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流之差,进行调节,得到调制波。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述图腾无桥PFC电路中的两个防反灌二极管分别被替换为工频开关管,所述装置还包括第二控制模块,所述第二控制模块用于:
在图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期,控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管关断;在图腾无桥PFC电路的输入电压的负半周期,控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管关断;其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管。
9.一种整流电路,其特征在于,包括:
控制器,用于根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管;
图腾无桥功率因数校正PFC电路,用于将接收到的交流电压转换为直流电压,并输出。
10.如权利要求9所述的整流电路,其特征在于,所述控制器具体用于:
将所述预设的参考电压与所述图腾无桥PFC电路的输出电压之差进行调节,得到误差信号;提取所述图腾无桥PFC电路的输入电压的波形,并将所述提取到的波形与所述误差信号相乘,得到参考电流;根据确定的参考电流以及所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流,确定调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
11.如权利要求9所述的整流电路,其特征在于,所述控制器具体用于:根据图腾无桥PFC电路的输入电压、所述图腾无桥PFC电路的输出电压以及预设的参考电压,确定参考电流;将确定的参考电流与所述图腾无桥PFC电路中的电感上的电流之差,进行调节,得到调制波;根据确定的调制波与给定的载波生成脉冲宽度调制信号;采用生成的脉冲宽度调制信号控制图腾无桥PFC电路的两个开关管中的一个开关管,并采用与所述生成的脉冲宽度调制信号互补的信号控制所述图腾无桥PFC电路的两个开关管中的另一个开关管。
12.如权利要求9所述的整流电路,其特征在于,所述图腾无桥PFC电路中的两个防反灌二极管分别被替换为工频开关管,所述控制器还用于:
在图腾无桥PFC电路的输入电压的正半周期,控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管关断;在图腾无桥PFC电路的输入电压的负半周期,控制与所述第二开关管直接相连的工频开关管导通,并控制与所述第一开关管直接相连的工频开关管关断;其中,所述第一开关管是在输入电压的正半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管;所述第二开关管在输入电压的负半周期时图腾无桥PFC电路的两个开关管中的主开关管。
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