CN110198119A - 功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电。该功率因数校正电路包括：功率调节支路包括依次串联的第一开关单元、第二开关单元及支路采样电阻；电感支路连接于交流电源与功率调节支路之间；整流支路包括与功率调节支路并联且彼此串联的第一整流单元和第二整流单元，且包括主线采样电阻，主线采样电阻第一端连接于第一整流单元和第二整流单元之间，主线采样电阻第二端连接交流电源的第二端；电容支路与功率调节支路和负载并联；控制电路分别对流经各支路采样电阻的支路电流和流经主线采样电阻的主线电流进行采样，并依此对各功率调节支路进行开关控制。通过支路采样电阻和主线采样电阻，本申请能够降低功率因数校正电路的整体成本。

Description

功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电

技术领域

本申请涉及电路技术领域，特别是涉及一种功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电。

背景技术

为了消除电网谐波污染、提高功率因数,需要在电子设备的输入端增加功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)变换器。工业上常用方案是带整流桥的boost型升压电路。无桥图腾柱PFC则是近两年由于WBG(Wide Bandgap Semiconductor，宽禁带)新器件的兴起而产生应用价值的高效率拓扑方案，由于去除了整流桥，电流导通路径中减少了一个二极管，减少了二极管的导通损耗，提升了系统。

现行的功率因数校正电路为了控制各并联支路的电流并实现均流需要对各电感支路电流采样，常用霍尔电路采集各电感支路的电流，成本较高。

发明内容

本申请主要提供一种功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电，以解决功率因数校正电路对电感支路电流采样成本高的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种图功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电。该功率因数校正电路包括：至少两路彼此并联的功率调节支路，功率调节支路包括依次串联的第一开关单元、第二开关单元及支路采样电阻；至少两路电感支路，电感支路的第一端与交流电源的第一端连接，电感支路的第二端连接于对应的功率调节支路的第一开关单元与第二开关单元之间；整流支路包括与功率调节支路并联且彼此串联的第一整流单元和第二整流单元，并进一步包括主线采样电阻，主线采样电阻的第一端连接于第一整流单元和第二整流单元之间，主线采样电阻的第二端连接交流电源的第二端；电容支路与功率调节支路和负载并联；控制电路分别对流经各支路采样电阻的支路电流和流经主线采样电阻的主线电流进行采样，并根据采样获得的支路电流和主线电流对各功率调节支路进行开关控制。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种功率因数校正电路的控制方法。该控制方法包括：获取流经各功率调节支路的支路采样电阻的支路电流以及流经各整流支路的主线采样电阻的主线电流；根据支路电流和主线电流对各功率调节支路进行开关控制。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种存储介质。该存储介质存储有程序数据，程序数据被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种电器。该电器包括连接的处理器和存储器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现如上述方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种家电。该家电包括如上述的功率因数校正电路。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请公开了一种功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电。通过在各彼此并联的功率调节支路中串联支路采样电阻，以及设置主线采样电阻，并将主线采样电阻的第一端连接于第一整流单元和第二整流单元之间，主线采样电阻的第二端连接交流电源的第二端，进而通过对流经各支路采样电阻的支路电流和流经主线采样电阻的主线电流进行采样，以间接获得流经电感支路的电流，降低了对电流采样器件的要求，可使用比较省成本的电流采样方案，使得功率因数校正电路的整体成本得到有效地降低了。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的功率因数校正电路一实施例的结构示意图；

图2是功率因数校正电路另一实施例的结构示意图；

图3是图1功率因数校正电路电流流通路径的第一种状态示意图；

图4是图1功率因数校正电路电流流通路径的第二种状态示意图；

图5是图1功率因数校正电路电流流通路径的第三种状态示意图；

图6是图1功率因数校正电路电流流通路径的第四种状态示意图；

图7是图1功率因数校正电路中支路电流的可采样区间的示意图；

图8是图1功率因数校正电路中各功率调节支路的开关控制信号、各支路电流及等效支路电流的波形示意图；

图9是本申请提供的功率因数校正电路另一实施例的结构示意图；

图10是本申请提供的功率因数校正电路的控制方法一实施例的流程示意图；

图11是本申请提供的功率因数校正电路的控制方法另一实施例的流程示意图；

图12是本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图；

图13是本申请提供的电器一实施例的结构示意图；

图14是本申请提供的家电一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1是本申请提供的功率因数校正电路一实施例的结构示意图。

控制电路50与各功率调节支路10的连接关系均相同，图1中仅示意了一路功率调节支路10与控制电路50的连接关系，其余功率调节支路10与控制电路50的连接关系全被省略，而非其余功率调节支路10不与控制电路50连接。图1还示出了三路功率调节支路10，为便于叙述，使各路功率调节支路10的第一开关单元级第二开关单元有不同的记号，但在后续叙述中主要以第一路功率调节支路10为例。

该功率因数校正电路100包括至少两路彼此并联的功率调节支路10、至少两路电感支路20、整流支路30、电容支路40和控制电路50，功率调节支路10用于接收驱动信号调控功率调节支路10的支路电流i_L1，进而实现对功率因数校正电路100的支路电流i_L1与输出电压V_o的控制，即该至少两路彼此并联的功率调节支路10将功率因数校正电路100的输入电流校正为与交流电源同频同相的正弦波，以使得其输出电压V_o的稳定。

该至少两路功率调节支路10彼此并联，且各功率调节支路10包括依次串联的第一开关单元Q₁、第二开关单元Q₂及支路采样电阻R₁。

可选地，第一开关单元Q₁和第二开关单元Q₂可以为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，例如GaNMOSFET、超结MOSFET或者SiC-MOSFET。

需要注意的是，控制每一功率调节支路10的模式均相同，该至少两路彼此并联的功率调节支路10的开关控制信号在一个周期内依次移相一定相位角，该一定相位角为360度与功率调节支路10的数量的比值，该开关控制信号为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动信号。例如，该功率因数校正电路100包括两路功率调节支路10，对应的开关控制信号在一个周期彼此移相180度；如图1、图8所示，该功率因数校正电路100包括三路功率调节支路10，对应的开关控制信号在一个周期依次移相120度。

对应地，至少两路电感支路20的数量与至少两路功率调节支路10的数量相同并一一对应。具体地，电感支路20的第一端与交流电源60的第一端连接，电感支路20的第二端连接于对应的功率调节支路10的第一开关单元Q₁与第二开关单元Q₂之间。

例如，3路彼此并联的功率调节支路10对应有3路电感支路20，每一电感支路20连接于对应的功率调节支路10与交流电源60之间。功率调节支路10还可以并联有2路、4路、5路等，电感支路20相应的有2路、4路、5路等。

具体地，电感支路20包括电感器L₁，电感器L₁的第一端与交流电源60的第一端连接，电感器L₁的第二端连接于对应的功率调节支路10的第一开关单元Q₁与第二开关单元Q₂之间。

整流支路30包括与功率调节支路10并联且彼此串联的第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈，即彼此串联的第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈作为一个整体与功率调节支路10并联。整流支路30进一步包括主线采样电阻R_S，主线采样电阻R_S的第一端连接于第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈之间，主线采样电阻R_S的第二端连接交流电源60的第二端。

可选地，第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈均为同步整流开关管或二极管。如图2所示，第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈采用二极管时，可无需设置控制第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈的驱动电路，进一步降低了功率因数校正电路100的成本。如图1所示，第一整流单元Q₇和第二整流单元Q₈采用同步整流开关管时，即为与第一开关单元Q₁相同的GaNMOSFET、超结MOSFET或者SiC-MOSFET管，减少了整流支路30的导通损耗，进一步地提升了功率因数校正电路100的效率。

电容支路40与功率调节支路10、负载R_L并联。即电容支路40的第一端与第一开关单元Q₁的第一端、第一整流单元Q₇的第一端、负载R_L的第一端连接于第一公共节点，电容支路40的第二端与第二开关单元Q₂的第二端、第二整流单元Q₈的第二端、负载R_L的第二端连接于第二公共节点，该第二公共节点还接参考地。

具体地，电感支路40包括输出电容C_bus。第一开关单元Q₁的第一端、第一整流单元Q₇的第一端均与输出电容C_bus的正极连接，第二开关单元Q₂的第二端、第二整流单元Q₈的第二端均与输出电容C_bus的负极连接。

控制电路50分别对流经各支路采样电阻R₁的支路电流i_L1和流经主线采样电阻R_S的主线电流I_in进行采样，并根据采样获得的支路电流i_L1和主线电流I_in输出开关控制信号，开关控制信号用于对相应的功率调节支路10进行开关控制，即通过调节第一开关单元Q₁、第二开关单元Q₂各自开关控制信号的占空比，以对流经功率调节支路10的支路电流i_L1和电容支路40的输出电压V_o进行调控。

现以其中一路功率调节支路10为例说明功率因数校正电路100中支路电流的流动路径。

当交流电源60的输入电压V_i>0时，整流支路30的第二整流单元Q₈长通，控制电路50输出开关控制信号对第一开关单元Q₁与第二开关单元Q₂进行开关控制。如图3所示，当第二开关单元Q₂导通、第一开关单元Q₁关断时，交流电源60给电感器L₁储能，进而电感电流上升，电感电流依次流经支路采样电阻R₁和主线采样电阻R_S。如图4所示，当第二开关单元Q₂关断、第一开关单元Q₁导通时，电感器L₁储存的能量给输出电容C_bus充电，此时电感电流流经主线采样电阻R_S。

当交流电源60的输入电压V_i<0时，整流支路30的第一整流单元Q₇长通，控制电路50输出开关控制信号对第一开关单元Q₁与第二开关单元Q₂进行开关控制。如图5所示，当第一开关单元Q₁导通、第二开关单元Q₂关断时，交流电源60给电感器L₁储能，进而电感电流上升，电感电流流经主线采样电阻R_S。如图6所示，当第一开关单元Q₁关断、第二开关单元Q₂导通时，电感器L₁储存的能量给输出电容C_bus充电，此时电感电流依次流经支路采样电阻R₁和主线采样电阻R_S。

支路采样电阻R₁上的压降等于第二开关单元Q₂的导通电流乘以支路采样电阻R₁的阻值，在开关控制信号的脉冲中点时刻采集支路采样电阻R₁上的压降，即可以获得第二开关单元Q₂的导通电流，将该导通电流记为支路电流i_L1。

如图8所示，输入电压V_i>0时，在开关控制信号的脉冲中点时刻流经第二开关单元Q₂的导通电流等于电感器L₁上升段的中点电流，即等于流经电感器L₁的平均电流，将其记为支路电流i_L1；输入电压V_i<0时，在开关控制信号的脉冲中点时刻流经第二开关单元Q₂的导通电流等于电感器L₁下降段的中点电流，即等于流经电感器L₁的平均电流，将其记为支路电流i_L1。

而且交流电源60的工作频率远小于功率调节支路10上第一开关单元Q₁、第二开关单元Q₂的开关频率f_sw，例如交流电源60的工作频率为50H_Z，开关频率f_sw为50kH_Z，即在交流电源60输出电压V_i的一个正弦波周期内，将采集多个支路电流i_L1，即采集到的支路电流i_L1的波形为与交流电源60同频同相的正弦波。但在交流电源60的一个正弦波周期内的部分区间内无法直接采集到支路电流i_L1，因而需要采集主线电流I_in以进行等效替代支路电流i_L1。

因而，本申请提供的功率因数校正电路100通过对流经各支路采样电阻R₁的支路电流i_L1和流经主线采样电阻R_S的主线电流I_in进行采样，以间接获得流经电感支路20的电流，降低了对电流采样器件的要求，可使用比较省成本的电流采样方案，使得功率因数校正电路100的整体成本得到有效地降低。

而且，本申请提供的功率因数校正电路100为交错并联式功率因数校正电路，其可以增加输出功率，降低输入电流谐波。

参阅图9，控制电路50进一步获取各支路采样电阻R₁在交流电源60所提供的输入电压V_i的相位变化周期内的可采样区间和输入电压V_i的当前相位角θ，并确认当前相位角θ位于可采样区间内，进而根据各支路电流i_L1输出各开关控制信号；以及确认当前相位角θ位于可采样区间外，进而根据主线电流I_in输出开关控制信号。

具体地，对应确认当前相位角θ位于可采样区间内，控制电路50将各支路电流i_L1与参考电流I_ref的比较结果输出各开关控制信号；对应确认当前相位角θ位于可采样区间外，控制电路50将主线电流I_in除以功率调节支路10的数量后与参考电流I_ref的比较结果输出各开关控制信号。

当前相位角θ为交流电源60的当前相位角，控制电路50还采集交流电源60的输入电压V_i的当前幅值，并将输入电压V_i的当前幅值输入锁相环PLL以得到当前相位角θ。锁相环PLL将当前相位角θ输入到采样电流处理模块，采样电流处理模块确认当前相位角θ位于可采样区间内，将支路电流i_L1作为输入信号I₁输出并与参考电流I_ref作比较；或者，采样电流处理模块确认当前相位角θ位于可采样区间外，将主线电流I_in作等效变换后得到的输入信号I₁输出，并将此输入信号I₁与参考电流I_ref作比较。

具体地，至少两路彼此并联的功率调节支路10由于多路交错，主线电流I_in的开关次谐波被抵消，只剩较小的高次谐波流经主线采样电阻R_s，主线电流I_in除以功率调节支路10的数量后所得到的数值，与每个功率调节支路10的电感电流的平均值很接近，进而可作为支路采样电阻R₁不可采样区间的替代支路电流。

控制电路50进一步还获取参考输出电压V_ref和输出电压V_o，并将参考输出电压V_ref和输出电压V_o通过加法器得到两者的差值，所得到的差值经电压环控制器处理后得到参考电流I_ref的电流峰值I_p，将电流峰值I_p和当前相位角θ经正弦变换后输入到乘法器，即可得到当前的参考电流I_ref。

确认当前相位角θ位于可采样区间内，采样电流处理模块将所获取的各支路电流i_L1作为输入信号I₁输入到相应的加法器，通过加法器得到支路电流i_L1与参考电流I_ref的比较结果，即误差信号，并据此输出开关控制信号，以对相应的功率调节支路10进行开关控制。

确认当前相位角θ位于可采样区间外，采样电流处理模块将主线电流I_in除以功率调节支路10的数量所得到的等效支路电流作为输入信号I₁输入到相应的加法器，通过加法器得到等效支路电流与参考电流I_ref的比较结果，即误差信号，并据此输出开关控制信号，以对相应的功率调节支路10进行开关控制。

例如，将该支路电流i_L1与参考电流I_ref的误差信号经电流环控制器进行调节处理，以得到调制波；利用比较器比较所得到的调制波和给定的载波，从而生成第一脉冲宽度调制信号；第一PWM调制器获取该第一脉冲宽度调制信号，并输出相应脉冲宽度的开关控制信号至第二开关单元Q₂，以对第二开关单元Q₂进行开关控制；第一脉冲宽度调制信号还经过反相器反相后，生成与第一脉冲宽度调制信号互补的第二脉冲宽度调制信号，第二PWM调制器获取该第二脉冲宽度调制信号，并输出相应脉冲宽度的另一开关控制信号至第一开关单元Q₁，以对第一开关单元Q₁进行开关控制。

具体地，当各功率调节支路10的第二开关单元Q₂导通时，存在流经各支路采样电阻R₁的支路电流i_L1，其中可采样区间为第二开关单元Q₂的导通时间大于对支路电流i_L1进行采样所需的最小采样时间T_min的区间。

最小采样时间T_min由控制电路50的采样芯片、采样外围电路、控制器处理能力等因素所决定，其约为2～5us。

控制电路50进一步对输入电压V_i和电容支路40的输出电压V_o进行采样，并根据采样获得的输入电压V_i的峰值电压V_p、输出电压V_o、预先获得的最小采样时间T_min和第二开关单元的开关频率f_sw计算该可采样区间。

具体地，当输入电压V_i＞0时，可采样区间对应于输入电压V_i的相位区间中的0°至θ_p以及180°-θ_p内至180°。当输入电压V_i＜0时，可采样区间对应于输入电压V_i的相位区间中的180°+θ_n至360°-θ_n。

其中，

例如，如图6所示，交流电源60为220V/50H_Z，则其峰值电压V_p为311V，该功率因数校正电路100的最小采样时间T_min为3us、开关频率f_sw为50kHz，输出电压V_o为380V，则可得到θ_p＝90°，θ_n＝10.5°，在输入电压V_i的一个相位变化周期内的可采样区间为0°至180°和190.5°至349.5°，其余区间180°至190.5°、349.5°至360°为非采样区间。

进一步地，为避免系统误差的影响，在可采样区间中保留适当的裕量，即可将非采样区间按百分比扩大，例如将非采样区间扩大10％、20％等。例如将非采样区间180°至190.5°、349.5°至360°均扩大20％，则新的非采样区间为178.95°至191.55°、348.45°至1.05°，其余区间为可采样区间。

进而，本申请提供的功率因数校正电路通过对流经各支路采样电阻R₁的支路电流i_L1和流经主线采样电阻R_S的主线电流I_in进行采样，以间接获得流经电感支路20的电流，降低了对电流采样器件的要求，可使用比较省成本的电流采样方案，使得功率因数校正电路100的整体成本得到有效地降低；并且控制电路50根据采样获得的支路电流i_L1和主线电流I_in对各功率调节支路10进行开关控制，即通过调节第一开关单元Q₁、第二开关单元Q₂各自开关控制信号的占空比，以对流经功率调节支路10的支路电流i_L1和电容支路40的输出电压V_o进行调控。

参阅图10，图10是本申请提供的功率因数校正电路的控制方法一实施例的流程示意图。

步骤11：获取流经各功率调节支路的支路采样电阻的支路电流以及流经各整流支路的主线采样电阻的主线电流。

功率因数校正电路100中交流电源60的工作频率远小于功率调节支路10上第一开关单元Q₁、第二开关单元Q₂的开关频率f_sw。例如交流电源60的工作频率为50H_Z，开关频率f_sw为50kH_Z，即在交流电源60输出电压V_i的一个正弦波周期内，将采集多个支路电流i_L1，即采集到的支路电流i_L1的波形为与交流电源60同频同相的正弦波。但交流电源60的一个正弦波周期内的部分区间内无法直接采集到支路电流i_L1，因而需要采集主线电流I_in以进行等效变换，进而替代支路电流i_L1。

步骤12：根据支路电流和主线电流输出开关控制信号。

根据支路电流i_L1和主线电流I_in输出开关控制信号，该开关控制信号用于对相应的功率调节支路10进行开关控制。可以理解的，在交流电源60的一个正弦波周期内，当能够获取到支路电流i_L1时，采用支路电流i_L1作为输入信号以输出开关控制信号，进而对相应的功率调节支路10进行开关控制；当无法获取到支路电流i_L1时，获取主线电流I_in以进行等效变换，进而替代支路电流i_L1，从而采用主线电流I_in作为输入信号以输出开关控制信号。

对各功率调节支路10进行开关控制，即通过调节第一开关单元Q₁、第二开关单元Q₂各自开关控制信号的占空比，以对流经功率调节支路10的电流和电容支路40的输出电压V_o进行调控。

参阅图11，图11是本申请提供的功率因数校正电路的控制方法一实施例的流程示意图。

步骤21：获取流经各功率调节支路的支路采样电阻的支路电流以及流经各整流支路的主线采样电阻的主线电流。

步骤22：获取各支路采样电阻的可采样区间和输入电压的当前相位角。

该可采样区间为交流电源所提供的输入电压的相位变化周期内的区间，且该可采样区间为第二开关单元Q₂的导通时间大于对支路电流i_L1进行采样所需的最小采样时间T_min的区间。其中，最小采样时间T_min由控制电路50的采样芯片、采样外围电路、控制器处理能力等因素所决定，其约为2～5us。

具体地，对交流电源60的输入电压V_i和电容支路40的输出电压V_o进行采样，并根据采样获得的输入电压V_i的峰值电压V_p、输出电压V_o、预先获得的最小采样时间T_min和第二开关单元的开关频率f_sw计算可采样区间。

在本实施例中，当输入电压V_i＞0时，可采样区间对应于输入电压V_i的相位区间中的0°至θ_p以及180°-θ_p内至180°；当输入电压V_i＜0时，可采样区间对应于输入电压V_i的相位区间中的180°+θ_n至360°-θ_n。

其中，

例如，交流电源60为220V/50H_Z，则其峰值电压V_p为311V，该功率因数校正电路100的最小采样时间T_min为3us、开关频率f_sw为50kHz，输出电压V_o为380V，则可得到θ_p＝90°，θ_n＝10.5°，在输入电压V_i的一个相位变化周期内的可采样区间为0°至180°和190.5°至349.5°，其余区间180°至190.5°、349.5°至360°为非采样区间。

进一步地，为避免系统误差的影响，在可采样区间中保留适当的裕量，即可将非采样区间按百分比扩大，例如将非采样区间扩大10％、20％等。例如将非采样区间180°至190.5°、349.5°至360°均扩大20％，则新的非采样区间为178.95°至191.55°、348.45°至1.05°。

当前相位角θ为交流电源60的当前相位角，例如通过采集交流电源60的输入电压V_i的当前幅值，以提取当前相位角θ。例如，将输入电压V_i的当前幅值输入锁相环PLL，从而得到当前相位角θ。

步骤23：确认当前相位角位于可采样区间内，根据各支路电流输出各开关控制信号。

确认当前相位角θ位于可采样区间内，控制电路50根据各支路电流i_L1与参考电流I_ref的比较结果输出各开关控制信号，以对相应的功率调节支路10进行开关控制。

例如，通过获取功率因数校正电路100的参考输出电压V_ref和输出电压V_o，并将参考输出电压V_ref和输出电压V_o通过加法器得到两者的差值，所得到的差值经电压环控制器处理后得到参考电流I_ref的电流峰值I_p，之后将电流峰值I_p和当前相位角θ经正弦变换后输入到乘法器，即可得到当前的参考电流I_ref。

以及将支路电流i_L1与参考电流I_ref的作比较，以得到误差信号，并据此对各功率调节支路10进行开关控制。

具体地，将该误差信号经过处理后，以得到调制波。比较所得到的调制波和给定的载波，以得到第一脉冲宽度调制信号；第一PWM调制器获取该第一脉冲宽度调制信号，并输出相应脉冲宽度的开关控制信号至第二开关单元Q₂，以对第二开关单元Q₂进行开关控制；第一脉冲宽度调制信号还经过反相器反相后，得到与第一脉冲宽度调制信号互补的第二脉冲宽度调制信号，第二PWM调制器获取该第二脉冲宽度调制信号，并输出相应脉冲宽度的另一开关控制信号至第一开关单元Q₁，以对第一开关单元Q₁进行开关控制。

步骤24：确认当前相位角位于可采样区间外，根据主线电流输出所述开关控制信号。

确认当前相位角θ位于可采样区间外，控制电路50根据主线电流I_in除以功率调节支路10的数量后与参考电流I_ref的比较结果输出开关控制信号，对各功率调节支路10进行开关控制。

具体地，将主线电流I_in除以功率调节支路10的数量以得到等效支路电流，并将该等效支路电流与参考电流I_ref的作比较，以得到误差信号，并据此对各功率调节支路10进行开关控制。

利用该误差信号对功率调节支路10进行开关控制的过程，在步骤23中已详细描述，不再赘述。

参阅图11，本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图。

该计算机可读存储介质70存储有程序数据71，程序数据71在被处理器执行时，实现如图9至图10所描述的功率因数校正电路的控制方法。

该程序数据71存储于一个计算机可读存储介质40中，包括若干指令用于使得一台计算机设备(可以路由器、个人计算机、服务器或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。可选的，计算机可读存储介质70可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序数据的介质。

参阅图12，本申请提供的电器一实施例的结构示意图。

该电器80包括连接的处理器82和存储器81，存储器81存储有计算机程序，处理器82执行该计算机程序时，实现如图9至图10所描述的功率因数校正电路的控制方法。

该电器可以是空调器、冰箱、电视机、破壁机、洗碗机等各种电器产品，其也可以是机床等机械设备或手机、计算机等电子设备，本申请对该电器的具体品类不作限制。

参阅图13，本申请提供的家电一实施例的结构示意图。

该家电包括如上述的功率因数校正电路100。该家电可以是空调器、冰箱、电视机、破壁机、洗碗机等各种电器产品，其也可以是机床等机械设备或手机、计算机等电子设备，本申请对该电器的具体品类不作限制。

区别于现有技术的情况，本申请公开了一种功率因数校正电路、控制方法、存储介质、电器及家电。通过在各彼此并联的功率调节支路中串联支路采样电阻，以及设置主线采样电阻，并将主线采样电阻的第一端连接于第一整流单元和第二整流单元之间，主线采样电阻的第二端连接交流电源的第二端，进而通过对流经各支路采样电阻的支路电流和流经主线采样电阻的主线电流进行采样，以间接获得流经电感支路的电流，进而降低了对电流采样器件的要求，可使用比较省成本的电流采样方案，使得功率因数校正电路的整体成本得到有效地降低了。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于存储介质实施例及家电、电器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括：

至少两路彼此并联的功率调节支路，所述功率调节支路包括依次串联的第一开关单元、第二开关单元及支路采样电阻；

至少两路电感支路，所述电感支路的第一端与交流电源的第一端连接，所述电感支路的第二端连接于对应的所述功率调节支路的所述第一开关单元与所述第二开关单元之间；

整流支路，包括与所述功率调节支路并联且彼此串联的第一整流单元和第二整流单元，并进一步包括主线采样电阻，所述主线采样电阻的第一端连接于所述第一整流单元和第二整流单元之间，所述主线采样电阻的第二端连接所述交流电源的第二端；

电容支路，与所述功率调节支路和负载并联；

控制电路，分别对流经各所述支路采样电阻的支路电流和流经所述主线采样电阻的主线电流进行采样，并根据采样获得的所述支路电流和所述主线电流输出开关控制信号，所述开关控制信号用于对相应的所述功率调节支路进行开关控制。

2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述控制电路进一步获取各所述支路采样电阻的可采样区间和输入电压的当前相位角，并确认所述当前相位角位于所述可采样区间内，根据各所述支路电流输出各所述开关控制信号，或确认所述当前相位角位于所述可采样区间外，根据所述主线电流输出所述开关控制信号；

其中，所述可采样区间为交流电源所提供的所述输入电压的相位变化周期内的区间。

3.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，确认所述当前相位角位于所述可采样区间内，所述控制电路根据各所述支路电流与参考电流的比较结果输出各所述开关控制信号；确认所述当前相位角位于所述可采样区间外，所述控制电路根据所述主线电流除以所述功率调节支路的数量后与参考电流的比较结果输出所述开关控制信号。

4.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述可采样区间为所述第二开关单元的导通时间大于对所述支路电流进行采样所需的最小采样时间的区间。

5.根据权利要求4所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述控制电路进一步对所述输入电压和所述电容支路的输出电压进行采样，并根据采样获得的所述输入电压的峰值电压、所述输出电压、预先获得的所述最小采样时间和所述第二开关单元的开关频率计算所述可采样区间。

6.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述第一整流单元和所述第二整流单元均为同步整流开关管或二极管。

7.一种功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，包括：

获取流经各功率调节支路的支路采样电阻的支路电流以及流经各整流支路的主线采样电阻的主线电流；

根据所述支路电流和所述主线电流输出开关控制信号，所述开关控制信号用于对相应的所述功率调节支路进行开关控制。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述支路电流和所述主线电流输出开关控制信号的步骤包括：

获取各所述支路采样电阻的可采样区间和输入电压的当前相位角；

确认所述当前相位角位于所述可采样区间内，根据各所述支路电流输出各所述开关控制信号；或者

确认所述当前相位角位于所述可采样区间外，根据所述主线电流输出所述开关控制信号；

其中，所述可采样区间为交流电源所提供的所述输入电压的相位变化周期内的区间。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述确认所述当前相位角位于所述可采样区间内，根据各所述支路电流输出各所述开关控制信号的步骤，具体包括：

确认所述当前相位角位于所述可采样区间内，根据各所述支路电流与参考电流的比较结果输出各所述开关控制信号。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述确认所述当前相位角位于所述可采样区间外，根据所述主线电流输出所述开关控制信号的步骤，具体包括：

确认所述当前相位角位于所述可采样区间外，根据所述主线电流除以所述功率调节支路的数量后与参考电流的比较结果输出所述开关控制信号。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述可采样区间为所述第二开关单元的导通时间大于对所述支路电流进行采样所需的最小采样时间的区间。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述获取各所述支路采样电阻的可采样区间的步骤，具体包括：

获取交流电源的输入电压和电容支路的输出电压；

根据所述输入电压的峰值电压、所述输出电压、预先获得的所述最小采样时间和所述功率调节支路中第二开关单元的开关频率计算所述可采样区间。

13.一种存储介质，其上存储有程序数据，其特征在于，所述程序数据被处理器执行时实现如权利要求7-12任一项所述方法的步骤。

14.一种电器，其特征在于，包括连接的处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求7-12任一项所述方法的步骤。

15.一种家电，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的功率因数校正电路。