CN107294370A - Pfc电路的控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Pfc电路的控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PFC电路的控制方法、装置、设备及存储介质。其中，该控制方法包括：获取PFC电路中的交流电流误差参量；对交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到PWM参量；根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。采用上述控制方法可以解决现有对PFC电路进行控制时，无法准确实现电流环控制过程的技术问题。

Description

PFC电路的控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种PFC电路的控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。通常，功率因数最大值为1。
当前，市电以及工业供电均为交流供电，且多数用电设备均为电感性负载设备。为电感性负载设备提供交流电时，会出现供电电流滞后于供电电压的情况，尤其，当供电电流最大时，对应的供电电压几乎为零，这样会导致电感性负载内部的电流回流到供电电路中，使得回流的电流与原来供电电路中供电电流叠加，增加了供电线路的负荷、线路压降以及电能的损耗。因此，为了禁止电感性负载内部的电流回流到供电电路中，采用了功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)。
一般而言，对PFC电路进行外电压环内电流环的双闭环控制时，双环系统均采用比例积分(Proportional integral，PI)控制。在内电流环控制时，由于PFC电路反馈的实际交流电流参量和期望达到的目标交流电流参量均为交流信号，那么根据实际交流电流参量和目标交流电流参量实现PFC电路内电流环控制时，PI控制器的传递函数为一阶函数，而交流信号的传递函数为二阶函数，使得PI控制器无法实现对交流信号的无静差跟踪，尤其当PFC电路中交流电流和交流电压存在大量谐波分量时，使得PFC电路的电流环控制结果不准确，导致电网中的电流包含大量低次谐波分量，严重影响了电网电能质量，甚至会因为谐波分量干扰导致设备执行错误的动作。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种PFC电路的控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有对PFC电路进行控制时，无法准确实现电流环控制过程的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种PFC电路的控制方法，包括：
获取功率因数校正PFC电路中的交流电流误差参量；
对所述交流电流误差参量进行比例积分谐振(Proportional integralResonance，PIR)控制，并根据控制结果得到脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)参量；
根据所述PWM参量控制所述PFC电路中的开关管。
第二方面，本发明实施例还提供了一种PFC电路的控制装置，包括：
获取模块，用于获取功率因数校正PFC电路中的交流电流误差参量；
调制模块，用于对所述交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到脉冲宽度调制PWM参量；
控制模块，用于根据所述PWM参量控制所述PFC电路中的开关管。
第三方面，本发明实施例还提供了一种PFC电路的控制设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例所述的PFC电路的控制方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例所述的PFC电路的控制方法。
上述提供的PFC电路的控制方法、装置、设备及存储介质，通过获取PFC电路中的交流电流误差参量，并对交流电流误差参量进行PIR控制，以得到PWM参量，根据PWM参量控制PFC电路中的开关管，进而实现PFC电路中内电流环控制时对交流电流信号进行准确的跟踪，保证了用电设备中电网的电能质量，有效抑制了电网电流中的谐波分量，防止由于谐波干扰导致设备执行错误动作的情况。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例一提供的一种PFC电路的控制方法的流程图；
图2a为本发明实施例二提供的一种PFC电路的控制方法的流程图
图2b为交流电流期望参量的确定方法的流程图；
图2c为PFC电路的控制电路示意图；
图2d为第一无静差跟踪结果示意图；
图2e为第一电网电流的波形示意图；
图2f为第一谐波分量分析示意图
图2g为第二无静差跟踪结果示意图；
图2h为第二电网电流的波形示意图；
图2i为第二谐波分量分析示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种PFC电路的控制装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种PFC电路的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种PFC电路的控制方法的流程图。本实施例提供的PFC电路的控制方法适用于对PFC电路执行外电压环内电流环的双闭环控制的情况。本实施例提供的PFC电路的控制方法可以由PFC电路的控制装置执行，该控制装置可以通过软件和/或硬件的形式实现，并集成在PFC电路的控制设备中。
参考图1，本实施例提供的PFC电路的控制方法具体包括：
S110、获取PFC电路中的交流电流误差参量。
示例性的，PFC电路可以是半波整流电路，也可以是桥式整流电路。PFC电路中包括直流信号和交流信号，PFC电路可以将输入的交流信号经过整流后变成稳压的直流信号。其中，对交流信号进行测量可以得到交流电流实际信号和交流电压实际信号，对直流信号进行测量可以得到直流电流实际信号和直流电压实际信号。进一步的，本实施例中通过控制电路对PFC电路采用外电压环内电流环的双闭环控制策略。
具体的，根据内膜原理实现双闭环控制策略时，需要在控制电路中包含一个与PFC电路输入相同的动力学模型。即根据该动力学模型可以确定在无误差的前提下测量PFC电路中交流信号应当得到的交流电流期望参量，即PFC电路应当输入至控制电路的交流电流期望参量。进一步的，根据实际测量得到的交流电流实际参量和交流电流期望参量确定当前时刻PFC电路的交流电流误差参量。根据该交流电流误差参量可以确定出当前时刻PFC电路进行整流时，实际整流与期望整流的差异程度，以便在后续过程中根据该差异程度调节PFC电路中的信号，进而实现对该交流信号的无静差跟踪。
进一步的，将相同时刻PFC电路的交流电流期望参量与交流电流实际参量作差，得到对应时刻的交流电流误差参量。由于交流电流误差参量和交流电流实际参量均为交流量，所以得到的交流电流误差参量会比较大，并且该交流电流误差参量中含有谐波分量。其中，该谐波分量多为低次谐波分量。在实际应用中，交流电流误差参量中5次以上的谐波分量的含量已经非常小了，对PFC控制电路造成的影响可以忽略不计。
其中，交流电流实际参量可以在PFC电路中直接测量得到，具体的测量方式本实施例不作限定。交流电流期望参量可以根据直流电压误差参量和交流电压实际参量确定。其中，交流电压实际参量可以在PFC电路中直接测量得到，直流电压误差参量可以根据直流电压实际参量和直流电压期望参量确定。直流电压实际参量可以在PFC电路中直接测量得到，直流电压期望参量为与直流电压实际参量对应的，在无误差的情况下，PFC电路经过整流后向用电设备应当输出的直流电压值，其可以根据实际情况进行设定。
S120、对交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到PWM参量。
具体的，进行PIR控制时，将交流电流误差参量作为PIR控制器的输入端。一般而言，PIR控制器为软件形式。其中，PIR控制器可以包括PI控制部分和谐振控制部分。需要说明的是，实际应用中，对交流电流误差参量同时执行PI控制和谐振控制。本实施例中为了便于说明，将PI控制部分称为PI控制器，谐振控制部分称为谐振控制器，即将交流电流误差参量分别经过PI控制器和谐振控制器。其中，由于预先设定了PIR控制器的传递函数，因此，同时执行PI控制和谐振控制与分别执行PI控制和谐振控制的效果是相同的。
示例性的，对交流电流误差参量执行PIR控制时，PIR控制的传递函数为：其中，Kp为比例系数，KI为积分系数，KRk为对k次谐波分量进行谐振控制时的增益系数，s为交流电流误差参量在拉普拉斯域的表现形式，wh为谐振控制时带宽选择系数，k为谐波的设定次数，w为基波角频率。可选的，不同k次谐波对应的KRk的值可以相同也可以不同。一般而言，wh＝5便可以满足谐振控制时的带宽要求。Kp、KI以及KRk可以根据实际情况进行设定。进一步的，预先对交流电流误差参量进行傅里叶分析确定k的值，可选的，交流电流误差参量中最多包含2次谐波、3次谐波、4次谐波以及5次谐波，其中，如果k＝1，说明交流电流误差参量中仅包含基波成分，谐波分量可以忽略不计。w可以根据实际情况进行设备。例如，交流电压实际参量和交流电流期望参量的基波均为100Hz的交流信号，因此，谐振控制器的基波角频率w＝2*PI*100。
具体的，对交流电流误差参量进行谐振控制时，可以在设定次数的谐波所在的频率处实现无穷大的增益，以便对设定次数的谐波进行控制。同时，由于谐振控制仅对设定次数的谐波所在的频率及附近频率产生影响，因此，并不会影响到交流电流误差参量中的基波分量，进而得到可以有效抑制谐波分量的控制参数。进一步的，设定次数的谐波所在的频率可以由谐振控制器的基波角频率以及谐波的设定次数决定。例如，谐振控制器的基波角频率为100Hz，如果谐波的设定次数为2，那么设定次数的谐波所在的频率为100×2＝200Hz。进一步的，对交流电流误差参量进行谐振控制，同时，对交流电流误差参量进行PI控制。进一步的，将同一时刻得到的谐振控制结果和PI控制结果进行合并，以得到PIR控制的控制结果。由于该控制结果为已经对交流电流误差参量中的谐波分量进行控制的结果，因此，可以根据该控制结果对PFC电路中交流电流信号进行无静差跟踪。
进一步的，由于对PFC电路中的开关管进行控制时，采用数字方式控制模拟电路，因此，需要对PIR控制器输出的控制结果进行脉冲宽度调制，以得到与控制结果对应的PWM参量，其中，PWM参量的波形为一系列幅值相等的脉冲波形。
S130、根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。
示例性的，通过PWM参量控制PFC电路中的开关管，以使得PFC电路中的开关管通过断开和导通控制PFC电路中电容和电感之间不断的充电、放电进行能量的交换，来维持感性负载的电磁感应过程。由于PWM参量是已经对交流电流误差参量中谐波分量进行控制后得到的结果，因此可以保证最终得到的电网电流中不包含谐波分量。
综上，通过获取PFC电路中的交流电流误差参量，并对交流电流误差参量执行比例积分谐振控制，以实现对交流电流误差参量中谐波分量进行有效的控制，同时实现对PFC电路交流信号的无静差跟踪，并得到准确的PWM参量，根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。由于开关管控制过程更加准确，因此保证了用电设备中电网的电能质量，有效抑制了电网电流中的谐波分量，防止由于谐波分量干扰导致设备执行错误动作的情况。
实施例二
图2a为本发明实施例二提供的一种PFC电路的控制方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。具体的，参考图2a，本实施例提供的一种PFC电路的控制方法具体包括：
S210、获取PFC电路中的交流电流实际参量。
S220、确定与交流电流实际参量对应的交流电流期望参量。
具体的，PFC电路中，每一时刻的交流电流实际参量均存在对应的交流电流期望参量。其中，参考图2b，交流电流期望参量的确定方法具体包括：
S221、获取直流电压期望参量以及与交流电流实际参量对应的直流电压实际参量和交流电压实际参量。
其中，在执行PFC电路控制前根据实际需求确定直流电压期望参量。一般而言，直流电压期望参量确定后不会改变。
具体的，对PFC电路中交流信号和直流信号进行测量后，获取交流电流实际参量时，同步获取直流电压实际参量和交流电压实际参量，以保证上述三个参量为同一时刻的实际参量。其中，直流电压实际参量为PFC电路整流后得到的稳态直流信号的电压值。
S222、将直流电压期望参量与直流电压实际参量作差，以确定直流电压误差参量。
具体的，将直流电压期望参量与直流电压实际参量作差，以得到直流电压误差参量。根据直流电压误差参量可以确定出PFC电路将交流信号变成稳压的直流信号时，实际得到的直流电压和期望得到的直流电压之间的差异程度。以根据该差异程度调整后续的控制过程，以实现电压闭环控制。
S223、根据直流电压误差参量和交流电压实际参量确定交流电流期望参量。
具体的，对直流电压误差参量进行PI控制，以实现对直流信号的无静差跟踪。由于直流电压实际参量和直流电压期望参量均属于直流量，因此，得到直流电压误差参量并不会受到谐波分量的影响。因此，在进行电压闭环控制时，通过PI控制器便可以实现对直流信号的无静差跟踪。
进一步的，将直流电压误差参量作为PI控制器的输入源。其中，PI控制器的比例系数和积分系数均可以根据实际情况进行设定。PI控制器的传递函数可以为S为直流电压误差参量在拉普拉斯域的表现形式，KP1为PI控制器的比例系数，KI1为PI控制器的积分系数。经过PI控制器可以得到基于直流电压闭环的直流电压控制参数。
示例性的，确定交流电压实际参量的有效值。其中，有效值是表征交流电的物理量之一。一般而言，在进行电功、电热以及电功率的计算时，所代入的交流电压和交流电流的数值均为有效值。其中，交流电的最大值和有效值之间均有一定的比例关系。以交流电压实际参量为例，如果交流电压实际参量中最大值记为Vm，相应的，交流电压实际参量的有效值记为Vrms，那么可以确定
进一步的，确定交流电压实际参量的有效值后，根据有效值、交流电压实际参量以及直流电压误差参量确定出电流闭环控制时的交流电流期望参量。可选的，交流电压实际参量记为Vac，直流电压控制参数记为VdcOut，交流电流期望参量记为IacSet，那么，IacSet＝VdcOut*Vac/Vrms^2。确定交流电流期望参量后，实现了将外电压闭环控制转为内电流闭环控制，即实现了外电压内电流的双闭环控制。一般而言，IacSet的具体值是动态变化的。
S230、将交流电流期望参量与交流电流实际参量作差，以得到交流电流误差参量。
具体的，交流电流实际参量记为Iac，交流电流误差参量记为IacErr，那么，IacErr＝IacSet-Iac。
S240、对交流电流误差参量进行比例积分控制，以得到交流电流控制参量。
具体的，将交流电流误差参量输入PI控制器。其中，PI控制器的传递函数可以为其中，比例系数Kp和积分系数KI可以根据实际情况进行设定，s为交流电流误差参量在拉普拉斯域的表现形式。通过PI控制器得到交流电流控制参量，进而根据交流电流控制参量实现对PFC电路中的交流电流信号进行无静差的跟踪。
S250、对交流电流误差参量进行谐振控制，以得到谐波控制参量。
其中，将交流电流误差参量输入谐振控制器，以得到谐波控制参量时，具体的过程为：放大交流电流误差参量中设定次数谐波分量的频率增益，以得到谐波控制参量。
具体的，设定次数谐波分量为通过对交流电流误差参量进行傅里叶分析得到的，对交流电流误差参量影响较大的谐波。一般而言，设定次数大于或等于2且小于或者等于5，同时，设定次数可以不唯一。例如，通过傅里叶分析得到交流电流误差参量中设定次数谐波分量为4次谐波分量。又如，通过傅里叶分析得到交流电流误差参量中设定次数谐波分量为2次谐波分量、3次谐波分量、4次谐波分量以及5次谐波分量。
进一步的，得到设定次数谐波分量后，通过谐振控制器对交流电流误差参量进行控制。其中，谐振控制器的传递函数可以为：其中，不同k次谐波分量对应的增益系数KRk的值可以相同也可以不同，可选的，2≤k≤5。s为交流电流误差参量在拉普拉斯域的表现形式，wh为谐振控制时带宽选择系数，w为基波角频率。一般而言，wh＝5便可以满足谐振控制时的带宽要求。
具体的，交流电流误差参量经过谐振控制器时，由谐振控制器对设定次数谐波分量所在的频率增益进行放大，并且可以认为频率增益被放大到无穷大，进而实现对谐波分量的控制，此时，得到的谐波控制参量已经是对交流电流误差参量中谐波分量进行处理后的结果，其也可以被认为是对PFC电路交流信号中谐波分量进行抑制的控制参数。
需要说明的是S240和S250可以同时执行。此时，可以将PI控制的传递函数与谐振控制的传递函数合并，以得到PIR控制的传递函数，其中，合并的方式为相加，即PIR控制的传递函数为
根据上述描述可知，本实施例中采用外电压环内电流环控制时，外电压环采用PI控制，内电流环采用PIR控制。
S260、将交流电流控制参量和谐波控制参量进行合并，并根据合并结果确定PWM参量。
具体的，交流电流控制参量标识为IacOut，谐波控制参量标识为RourK，将合并结果记为PIROUT，那么，PIROUT＝IacOut+RourK。进一步的，确定与PIROUT对应的PWM参量。其中，PWM参量的波形图为一系列幅值相等的脉冲。
S270、根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。
综上，通过PFC电路中的交流电流实际参量以及对应的交流电流期望参量确定交流电流误差参量，并对交流电流误差参量分别进行比例控制和谐振控制，以实现对交流电流误差参量中谐波分量进行有效的抑制，同时实现对PFC电路交流信号的无静差跟踪，并得到准确的PWM参量，根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。由于PWM参量中既包括对交流电流信号无静差跟踪的交流电流控制参量，又包括对交流电流信号中谐波分量进行抑制的谐波抑制参量。因此，根据PWM参量控制PFC电路中的开关管时控制结果更加准确,进而使得PFC电路的控制结果更加准确，避免了因为谐波分量干扰导致设备执行错误动作的情况。
下面对本实施例提供的PFC电路的控制方法进行示例说明：
以2kw电动汽车充电机PFC电路为例，其中，PFC电路中电感L＝5mH、电容Cf＝1410uf、输入功率为2000W、输入电压为Vac＝220V。其中，PFC电路以及对应的控制电路如图2c所示。
具体的，参考图2c，PFC电路为桥式整流电路。进一步的，测量得到PFC电路中输入的交流信号的交流电流实际参量Iac、交流电压实际参量Vac以及整流得到直流信号的直流电压实际参量Vdc。然后，计算Vac的有效值Vrms。进一步的，获取直流电压期望参量VdcSet，并计算直流电压误差参量VdcErr，其中，VdcErr＝VdcSet-Vdc，进一步的，将VdcErr经过PI控制器以得到直流电压控制参数VdcOut。进一步的，根据VdcOut、Vac以及Vrms确定交流电流期望参量IacSet，其中，IacSet＝VdcOut*Vac/Vrms^2。根据IacSet和Iac得到交流电流误差参量IacErr，其中，IacErr＝IacSet-Iac。
进一步的，对IacErr进行傅里叶分析以确定谐波分量的设定次数。而后，对IacErr进行PI控制，以得到交流电流控制参量IacOut。对IacErr进行谐振(R)控制，以放大设定次数的谐波分量的频率增益，得到谐波控制参量Rourk。进一步的，对IacOut+Rourk的结果进行PWM，以得到PWM参量，进而根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。其中，当开关管导通时，负载由Cf提供电源，此时，Cf处于放电状态，而L处于充电状态。当开关管闭合时，负载由L提供电源，此时，L处于放电状态，Cf处于充电状态。
由于确定PWM参量时，已经有效的抑制了PFC电路中交流信号的谐波分量，因此，根据PWM参量控制开关管时得到的控制结果更加准确。具体的，采用上述PFC电路的控制方法，对PFC电路中的交流信号进行无静差跟踪时，跟踪结果如图2d所示。同时，测量得到电网电流的波形图如图2e所示，以及对电网电流中谐波分量进行分析时，得到的谐波分量分析结果如图2f所示。其中，根据图2f可以确定采用PIR控制方案时，得到的电网电流的基波为50Hz，谐波含量为4.51％，其中，3次谐波含量为1.97％，5次谐波含量为2.20％,7次谐波含量为1.60％，9次谐波含量为1.17％，11次谐波含量为0.71％，13次谐波含量为0.46％。根据图2d可知，PFC电路中交流电流实际参量与交流电流期望参量间的交流电流误差参量较小，基本可以实现对PFC电路中交流信号的无静态跟踪。
进一步的，采用现有技术中PI控制双环系统对本示例中的2kw电动汽车充电机PFC电路进行控制时，对PFC电路中的交流信号进行无静差跟踪时，跟踪结果如图2g所示，同时，测量得到电网电流的波形图如图2h所示，以及对电网电流中谐波分量进行分析时，得到的分析结果如图2i所示。
具体的，对比图2e和图2h可知，本实施例中提供的控制方法与现有技术的控制方法相比，由于对交流信号中的谐波进行了有效的抑制，因此当交流信号中电流方向改变时，得到的波形曲线更为平滑。对比图2d和图2g可知，现有技术中，对PFC电路中的交流信号进行无静差跟踪时，交流电流实际参量与交流电流期望参量间的交流电流误差参量较大，无法达到本实施例中的无静态跟踪效果。进一步的，根据图2i可知，采用现有技术中的控制方案时，得到的电网电流的基波为50Hz，谐波含量为10.13％，其中，3次谐波含量8.13％，5次谐波含量4.40％，7次谐波含量2.68％，9次谐波含量1.64％，11次谐波含量0.94％，13次谐波含量0.56％，其谐波含量远大于本实施例中得到的电网电流的谐波含量。综上，本实施例中提供的PFC电路的控制方法与现有技术相比，可以有效的抑制电网电流中的谐波含量，实现对PFC电路中交流信号进行无静态跟踪。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种PFC电路的控制装置的结构示意图。本实施例提供的PFC电路的控制装置具体包括：获取模块301、调制模块302以及控制模块303。
其中，获取模块301，用于获取PFC电路中的交流电流误差参量；调制模块302，用于对交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到PWM参量；控制模块303，用于根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。
综上，通过获取PFC电路中的交流电流误差参量，并对交流电流误差参量执行比例积分谐振控制，以实现对交流电流误差参量中谐波分量进行有效的控制，同时实现对PFC电路交流信号的无静差跟踪，并得到准确的PWM参量，根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。由于开关管控制过程更加准确，因此保证了用电设备中电网的电能质量，有效抑制了电网电流中的谐波分量，防止由于谐波分量干扰导致设备执行错误动作的情况。
在上述实施例的基础上，调制模块302包括：比例积分控制单元，用于对交流电流误差参量进行比例积分控制，以得到交流电流控制参量；谐振控制单元，用于对交流电流误差参量进行谐振控制，以得到谐波控制参量；参数确定单元，用于将交流电流控制参量和谐波控制参量进行合并，并根据合并结果确定PWM参量。
在上述实施例的基础上，谐振控制单元具体用于：放大交流电流误差参量中设定次数谐波分量的频率增益，以得到谐波控制参量。
在上述实施例的基础上，比例积分谐振控制的传递函数为：
其中，Kp为比例系数，KI为积分系数，KRk为对k次谐波分量进行谐振控制时的增益系数，s为交流电流误差参量在拉普拉斯域的表现形式，wh为谐振控制时带宽选择系数，k为谐波分量的设定次数，w为基波角频率。
在上述实施例的基础上，获取模块301具体包括：实际参量获取单元，用于获取PFC电路中的交流电流实际参量；期望参量确定单元，用于确定与交流电流实际参量对应的交流电流期望参量；误差参量确定单元，用于将交流电流期望参量与交流电流实际参量作差，以得到交流电流误差参量。
在上述实施例的基础上，期望参量确定单元包括：参量获取子单元，用于获取直流电压期望参量以及与交流电流实际参量对应的直流电压实际参量和交流电压实际参量；电压误差确定子单元，用于将直流电压期望参量与直流电压实际参量作差，以确定直流电压误差参量；期望电流确定子单元，用于根据直流电压误差参量和交流电压实际参量确定交流电流期望参量。
本发明实施例提供的PFC电路的控制装置可以用于执行上述任意实施例提供的PFC电路的控制方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种PFC电路的控制设备的结构示意图。如图4所示，该控制设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；控制设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；控制设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的PFC电路的控制方法对应的程序指令/模块(例如，PFC电路的控制装置中的获取模块301、调制模块302和控制模块303)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的PFC电路的控制方法。可选的，处理器40中至少包括一个PIR控制器。
存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与控制设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例提供的PFC电路的控制设备可以执行上述任意实施例提供的PFC电路的控制的方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种PFC电路的控制方法，该PFC电路的控制方法包括：
获取PFC电路中的交流电流误差参量；
对交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到PWM参量；
根据PWM参量控制PFC电路中的开关管。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的PFC电路的控制方法中的相关操作，具备相应的功能和有益效果。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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PFC电路的控制方法。
值得注意的是，上述装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种PFC电路的控制方法，其特征在于，包括：
获取功率因数校正PFC电路中的交流电流误差参量；
对所述交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到脉冲宽度调制PWM参量；
根据所述PWM参量控制所述PFC电路中的开关管。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到PWM参量包括：
对所述交流电流误差参量进行比例积分控制，以得到交流电流控制参量；
对所述交流电流误差参量进行谐振控制，以得到谐波控制参量；
将所述交流电流控制参量和所述谐波控制参量进行合并，并根据合并结果确定PWM参量。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述对所述交流电流误差参量进行谐振控制，以得到谐波控制参量包括：
放大所述交流电流误差参量中设定次数谐波分量的频率增益，以得到谐波控制参量。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述比例积分谐振控制的传递函数为：
<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>K</mi> <mi>I</mi> </msub> <mi>s</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <munder> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mn>4</mn> <mo>...</mo> </mrow> </munder> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>w</mi> <mi>h</mi> </msub> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <msup> <mi>s</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>w</mi> <mi>h</mi> </msub> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mi>w</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中，Kp为比例系数，KI为积分系数，KRk为对k次谐波分量进行谐振控制时的增益系数，s为交流电流误差参量在拉普拉斯域的表现形式，wh为谐振控制时带宽选择系数，k为谐波分量的设定次数，w为基波角频率。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取PFC电路中的交流电流误差参量包括：
获取PFC电路中的交流电流实际参量；
确定与所述交流电流实际参量对应的交流电流期望参量；
将所述交流电流期望参量与所述交流电流实际参量作差，以得到交流电流误差参量。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述确定与所述交流电流实际参量对应的交流电流期望参量包括：
获取直流电压期望参量以及与所述交流电流实际参量对应的直流电压实际参量和交流电压实际参量；
将所述直流电压期望参量与所述直流电压实际参量作差，以确定直流电压误差参量；
根据所述直流电压误差参量和所述交流电压实际参量确定交流电流期望参量。
7.一种PFC电路的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取功率因数校正PFC电路中的交流电流误差参量；
调制模块，用于对所述交流电流误差参量进行比例积分谐振控制，并根据控制结果得到脉冲宽度调制PWM参量；
控制模块，用于根据所述PWM参量控制所述PFC电路中的开关管。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述调制模块包括：
比例积分控制单元，用于对所述交流电流误差参量进行比例积分控制，以得到交流电流控制参量；
谐振控制单元，用于对所述交流电流误差参量进行谐振控制，以得到谐波控制参量；
参数确定单元，用于将所述交流电流控制参量和所述谐波控制参量进行合并，并根据合并结果确定PWM参量。
9.一种PFC电路的控制设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的PFC电路的控制方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的PFC电路的控制方法。
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