CN108988627A - 一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法 - Google Patents

一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108988627A
CN108988627A CN201810800882.8A CN201810800882A CN108988627A CN 108988627 A CN108988627 A CN 108988627A CN 201810800882 A CN201810800882 A CN 201810800882A CN 108988627 A CN108988627 A CN 108988627A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
pfc
rectification module
signal
sharing control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810800882.8A
Other languages
English (en)
Inventor
冯颖
冯俊杰
杜娟
苏比哈什·如凯迦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201810800882.8A priority Critical patent/CN108988627A/zh
Publication of CN108988627A publication Critical patent/CN108988627A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，其工作原理如下：1)使用电流互感器把流经PFC整流模块MOS管的电流转换为电压信号ICT；2)ICT信号经过RC滤波器得到均流信号Isense；3)数字控制器对Isense信号和均流母线信号ICB进行模数采样，并计算Isense信号与ICB信号的差值输入均流环控制器；4)均流环控制器通过控制PFC整流模块的基准电压Vref *，实现PFC整流模块多路并联的均流。本发明单独采样PFC整流模块MOS管的电流信号来进行均流控制，使PFC整流模块在多路并机工作时，即能保证一定的PFC均流度，又能简化PFC整流模块均流控制部分的采样电路设计。本发明推进了单相Boost型PFC均流技术的进步。

Description

一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法
技术领域
本发明涉及数字电源技术领域，具体涉及一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法。
背景技术
如附图1所示，现有技术单相Boost型PFC多路并联的均流控制一般使用MOS管电流与二极管电流合成的采样策略。主功率电路中，电流互感器CT1和电流互感器CT2分别检测流过MOS管和二极管的电流大小。由于MOS管的开关作用，流过MOS管和二极管的电流为脉冲波形，所以需要通过双二极管DF1、DF2和采样电阻R1，来把电流信号合成为一个连续的电压信号ICT。电压信号ICT的波形为“馒头”波，它的幅值可以直接反映单相Boost型PFC整流模块电感电流的大小。因此，在PFC整流模块多路并联的时候，DSP控制器中的均流环控制器可以通过采集电压信号ICT来进行均流控制。但是，现有技术单相Boost型PFC多路并联的采样策略中，需要两个电流互感器来分别检测MOS管和二极管的电流，这增加了均流采样电路的复杂性、减少了铝基板的布线空间。且电流信号合成时二极管DF1、DF2的压降会对电压信号ICT造成影响，从而增大了PFC整流模块的均流误差，降低了PFC整流模块的稳定性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，所述多路并联均流控制方法包括：
S1、均流采样步骤，单独采样流过PFC整流模块中MOS管的电流信号来进行均流控制，通过电流互感器CT检测流过MOS管的电流大小，然后，采样电阻R1把电流互感器CT检测到的电流信号转化为电压信号ICT，从而完成对PFC整流模块中MOS管电流的采样检测；
S2、脉冲信号的平滑处理步骤，接收均流采样电路检测得到的能够反映流过MOS管电流大小的电压信号ICT，通过由滤波电阻RF和滤波电容CF组成的RC滤波电路，把脉冲波形的电压信号ICT转化为连续的电压信号Isense；
S3、模数采样步骤，PFC整流模块中数字控制器对所述连续的电压信号Isense和均流母线的电压信号ICB进行模数采样，得到的采样结果用于PFC整流模块的均流控制；
S4、均流环控制步骤，PFC整流模块中数字控制器计算所述电压信号Isense模数采样结果与所述电压信号ICB模数采样结果的差值Ierror，并把所述差值Ierror输入均流环控制器，所述均流环控制器通过改变PFC整流模块中电压环控制器的基准电压Vref *来实现均流功能。
进一步地，所述电流互感器CT的额定电流变比取值根据PFC整流模块实际工作中流过MOS管的电流大小，以及数字控制器模数采样口的采样电压范围来获取。
进一步地，所述采样电阻R1的取值根据电流互感器CT的额定电流变比，以及数字控制器模数采样口的采样电压范围来获取。
进一步地，所述滤波电阻RF和滤波电容CF的取值根据所需要的截止频率f＝1/2πRFCF来计算获取。
进一步地，所述均流环控制器根据对控制性能的要求，选取PI控制器或者P控制器。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
不同于现有技术单相Boost型PFC多路并联的均流控制采样策略，本发明单独对流过MOS管的电流进行采样，减少了主功率电路中电流互感器CT的数量，使PFC整流模块在多路并机工作时，即能保证一定的均流度，又能简化均流控制部分的采样电路设计。且所述均流控制方法易于实现，结构简单，可应用于各种使用DSP芯片实现的单相Boost型PFC整流模块中。
附图说明
图1是现有技术PFC整流模块均流控制的结构示意图；
图2是本发明PFC整流模块均流控制的结构示意图；
图3是本发明PFC整流模块多路并联均流控制的一种实施例电路图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如附图1所示，附图1中是现有技术单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，一般使用MOS管电流与二极管电流合成的采样策略。该方法需要两个电流互感器来分别检测MOS管和二极管的电流，这增加了均流采样电路的复杂性、减少了铝基板的布线空间。且电流信号合成时二极管DF1、DF2的压降会对电压信号ICT造成影响，从而增大了PFC整流模块的均流误差，降低了PFC整流模块的稳定性。
本发明提供一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方案，如附图3所示，一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方案，所述方案包括：1、均流采样电路；2、RC滤波器；3、模数采样电路；4、均流环控制器。
本发明针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方案包括：
1、均流采样电路：与现有技术中使用MOS管电流与二极管电流合成的采样策略不同，本发明单独采样流过PFC整流模块中MOS管的电流信号来进行均流控制：电流互感器CT检测流过MOS管的电流大小，电流互感器CT的额定电流变比选取为50:1。然后，采样电阻R1把电流互感器CT检测到的电流信号转化为电压信号ICT(采样电阻R1的阻值选取为R1＝10Ω)，从而完成对PFC整流模块MOS管电流的采样检测。
2、RC滤波器：接收所述均流采样电路检测得到的能够反映流过MOS管电流大小的电压信号ICT。选取滤波电阻RF＝10kΩ，选取滤波电容CF＝3300pF，通过由滤波电阻RF和滤波电容CF组成的RC滤波电路，把脉冲波形的电压信号ICT转化为连续的电压信号Isense。
3、模数采样：PFC整流模块中数字控制器对所述连续的电压信号Isense和均流母线的电压信号ICB进行模数(A/D)采样，采样结果将用于PFC整流模块的均流控制。
4、均流环控制器：PFC整流模块中数字控制器计算所述电压信号Isense模数采样结果与所述电压信号ICB模数采样结果的差值Ierror，并把所述差值Ierror输入均流环控制器，本实施例中均流环控制器选取为PI控制器。最后，均流环控制器通过改变PFC整流模块中电压环控制器的基准电压Vref*来实现均流功能。
具体应用中，均流采样电路中电流互感器CT的额定电流变比根据PFC整流模块实际工作中流过MOS管的电流大小，以及数字控制器模数(A/D)采样口的采样电压范围来选取。
具体应用中，均流采样电路中采样电阻R1的大小根据电流互感器CT的额定电流变比，以及数字控制器模数(A/D)采样口的采样电压范围来获取。
具体应用中，RC滤波器中滤波电阻RF和滤波电容CF的取值根据所需要的截止频率f＝1/2πRFCF来计算获取。
具体应用中，均流环控制器可根据对控制性能的要求，选取PI控制器、P控制器或者其他类型的控制器。
综上所述，通过上述均流控制方案，单相Boost型PFC在多路并联时只对MOS管电流进行采样就可以实现均流控制，从而减少了均流采样电路中电流互感器CT的数量，且克服了现有技术中二极管DF1、DF2的压降会对电压信号ICT造成影响，增大PFC整流模块的均流误差，降低PFC整流模块稳定性的缺陷。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，其特征在于，所述多路并联均流控制方法包括：
S1、均流采样步骤，单独采样流过PFC整流模块中MOS管的电流信号来进行均流控制，通过电流互感器CT检测流过MOS管的电流大小，然后，采样电阻R1把电流互感器CT检测到的电流信号转化为电压信号ICT；
S2、脉冲信号的平滑处理步骤，接收均流采样电路检测得到的能够反映流过MOS管电流大小的电压信号ICT，通过由滤波电阻RF和滤波电容CF组成的RC滤波电路，把脉冲波形的电压信号ICT转化为连续的电压信号Isense；
S3、模数采样步骤，PFC整流模块中数字控制器对所述连续的电压信号Isense和均流母线的电压信号ICB进行模数采样，得到的采样结果用于PFC整流模块的均流控制；
S4、均流环控制步骤，PFC整流模块中数字控制器计算所述电压信号Isense模数采样结果与所述电压信号ICB模数采样结果的差值Ierror，并把所述差值Ierror输入均流环控制器，所述均流环控制器通过改变PFC整流模块中电压环控制器的基准电压Vref *来实现均流功能。
2.根据权利要求1所述的一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，其特征在于，
所述电流互感器CT的额定电流变比取值根据PFC整流模块实际工作中流过MOS管的电流大小，以及数字控制器模数采样口的采样电压范围来获取。
3.根据权利要求1所述的一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，其特征在于，
所述采样电阻R1的取值根据电流互感器CT的额定电流变比，以及数字控制器模数采样口的采样电压范围来获取。
4.根据权利要求1所述的一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，其特征在于，
所述滤波电阻RF和滤波电容CF的取值根据所需要的截止频率f＝1/2πRF CF来计算获取。
5.根据权利要求1所述的一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法，其特征在于，
所述均流环控制器根据对控制性能的要求，选取PI控制器或者P控制器。
CN201810800882.8A 2018-07-20 2018-07-20 一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法 Pending CN108988627A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810800882.8A CN108988627A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810800882.8A CN108988627A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108988627A true CN108988627A (zh) 2018-12-11

Family

ID=64549019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810800882.8A Pending CN108988627A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108988627A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111257728A (zh) * 2020-01-20 2020-06-09 广州华凌制冷设备有限公司 升压倍压电路的故障检测方法、装置、电路和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861734A (en) * 1997-10-14 1999-01-19 Lucent Technologies, Inc. Control architecture for interleaved converters
US20030161167A1 (en) * 2002-02-28 2003-08-28 Barnett Rick L. Interleaved converter power factor correction method and apparatus
CN101860195A (zh) * 2010-07-01 2010-10-13 崇贸科技股份有限公司 交错式pfc功率转换器的控制电路
CN103580450A (zh) * 2012-07-20 2014-02-12 中兴通讯股份有限公司 一种实现并联电源模块按比例自动均流的电路
CN104113202A (zh) * 2014-07-23 2014-10-22 珠海格力电器股份有限公司 两路交错式pfc电流平衡电路和空调器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861734A (en) * 1997-10-14 1999-01-19 Lucent Technologies, Inc. Control architecture for interleaved converters
US20030161167A1 (en) * 2002-02-28 2003-08-28 Barnett Rick L. Interleaved converter power factor correction method and apparatus
CN101860195A (zh) * 2010-07-01 2010-10-13 崇贸科技股份有限公司 交错式pfc功率转换器的控制电路
CN103580450A (zh) * 2012-07-20 2014-02-12 中兴通讯股份有限公司 一种实现并联电源模块按比例自动均流的电路
CN104113202A (zh) * 2014-07-23 2014-10-22 珠海格力电器股份有限公司 两路交错式pfc电流平衡电路和空调器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孟丽婵等: ""Boost PFC变换器并联系统均流控制技术"", 《电力电子技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111257728A (zh) * 2020-01-20 2020-06-09 广州华凌制冷设备有限公司 升压倍压电路的故障检测方法、装置、电路和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW591870B (en) Integrated converter with three-phase power factor correction
CN105979630B (zh) Led驱动电路
US8773879B2 (en) Bridgeless PFC circuit system having current sensing circuit and controlling method thereof
CN110868068A (zh) 一种多相交错并联直流变换器及其均流控制方法
CN102882378B (zh) 一种临界连续模式单位功率因数反激变换器控制方法及其装置
TW200425626A (en) AC/DC flyback converter
CN104578844B (zh) 一种开关电源电路
CN101073197A (zh) 多相电流供给电路、驱动装置、压缩机及空气调和机
CN103368372A (zh) 功率因数校正电路
CN103439587A (zh) 三相交流电的检测方法
CN107807272A (zh) 基于变压器隔离的单相交流电过零检测电路及检测方法
CN108988627A (zh) 一种针对单相Boost型PFC多路并联的均流控制方法
CN101119074B (zh) 一种电网电压跌落发生器
CN103944168A (zh) 一种大功率电能质量综合补偿装置
CN109245568B (zh) 一种交流转直流隔离开关电源电路
CN208112509U (zh) 一种双级输入升压型dc恒压输出变换器
CN102291018B (zh) 带有apfc电路的单相整流器交流输入电压幅值检测方法
CN105932870A (zh) Pfc电流整形
CN106706995B (zh) 一种无桥功率因数校正pfc电路中的电感电流检测电路
CN207321130U (zh) 新型开关电源电路及其制成的计量仪表
CN107425740A (zh) 一种高压表电源及高压表
Prakash et al. High-efficiency improved 12kW switched mode telecom rectifier
CN103609011B (zh) 用于三相交流电压‑直流电压转换器的简易控制方法
TW202301790A (zh) 控制電路及應用其的ａｃ／ｄｃ電源
CN207396596U (zh) 非隔离多路三相电源电压检测电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181211

RJ01 Rejection of invention patent application after publication