CN110391728A - 多路交错式pfc电路和空调器 - Google Patents

多路交错式pfc电路和空调器 Download PDF

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CN110391728A CN201910687326.9A CN201910687326A CN110391728A CN 110391728 A CN110391728 A CN 110391728A CN 201910687326 A CN201910687326 A CN 201910687326A CN 110391728 A CN110391728 A CN 110391728A
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杨建宁
章文凯
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Guangdong Midea Refrigeration Equipment Co Ltd
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    • 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

Abstract

本发明公开一种多路交错式PFC电路和空调器，其中，多路交错式PFC电路包括电源输入端、电源输出端、多路PFC支路、信号采集电路、电压补偿电路、多路电流补偿电路和PFC控制器，各电流补偿电路均包括串并联设置的四路电流补偿单元，电压补偿电路包括串并联设置的四路电压补偿单元，在其中一路电流补偿单元或者电压补偿单元开路或者短路造成自身环路失效时，另外三路或者两路电流补偿单元和电压补偿单元还可继续进行积分比例补偿调节工作，从而解决了积分比例补偿环节在开路或者短路时导致控制环路失效的问题。

Description

多路交错式PFC电路和空调器
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种多路交错式PFC电路和空调器。
背景技术
随着变频技术的普及，交错式PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路越来越多地应用在空调器的电源电路中，通过多通道交错工作的方式有效提高了输出功率等级，减小了输入电流及输出电流纹波；多路交错式PFC电路支持使用尺寸较小的元器件，有利于产品的小型化和降低成本。
且在交错时PFC电路中主要通过电流环路和电压环路对输出电压进行双闭环积分比例补偿调节控制，积分比例补偿环节采用电容电阻串联，非常容易收到冷热冲击，结构应力等等影响，导致焊接层出现裂纹，电阻或者电容出现开路，继而导致积分比例补偿环节比例系数过大，积分效应过强，控制环路失效，另一方面，如果积分比例补偿环节的电容电阻短路，控制环路同样失效。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种多路交错式PFC电路，旨在解决积分比例补偿环节在开路或者短路时导致控制环路失效的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种多路交错式PFC电路包括：
电源输入端；
电源输出端；
多路PFC支路，并联连接于所述电源输入端和电源输出端之间；每一所述PFC支路包括开关管；
信号采集电路，用于采集所述电源输入端的输入电压值、所述电源输出端的输出电压值和每一所述PFC支路的开关管的电流值；
电压补偿电路，用于根据所述电源输出端的输出电压值大小输出对应的电压补偿信号；
PFC控制器，用于根据所述电源输入端的输入电压值、电源输出端的输出电压值、预设参考电压值和电压补偿信号确定电流给定值，并根据电流给定值、各所述PFC支路的开关管的电流值确定各所述PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比；
多路电流补偿电路，用于根据各所述PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比大小进行自适应补偿；
每一所述电流补偿电路包括第一电流补偿单元、第二电流补偿单元、第三电流补偿单元和第四电流补偿单元，第三电流补偿电路的一端和第四电流补偿单元的一端均接地，第三电流补偿电路的另一端、第四电流补偿单元的另一端、第一电流补偿单元的一端和第二电流补偿单元的一端互连，第一电流补偿单元的另一端和第二电流补偿单元的另一端互连且与所述PFC控制器的电流放大器的输出引脚连接；
所述电压补偿电路包括第一电压补偿单元、第二电压补偿单元、第三电压补偿单元和第四电压补偿单元，第三电压补偿电路的一端和第四电压补偿单元的一端均接地，第三电压补偿电路的另一端、第四电压补偿单元的另一端、第一电压补偿单元的一端和第二电压补偿单元的一端互连，第一电压补偿单元的另一端和第二电压补偿单元的另一端互连且与所述PFC控制器的电压放大器的输出引脚连接。
在一实施例中，每一所述PFC支路还包括电感、快速恢复二极管、电阻和PFC驱动电路；
所述电感的一端连接所述电源输入端连接，所述电感另一端、所述快速恢复二极管的阳极以及所述开关管的输入端互连，所述快速恢复二极管的阴极与所述电源输出端连接，所述信号采集电路的信号端分别与所述电阻的两端连接；
所述开关管的输出端和所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端接地；
每一所述PFC支路的电感的第一端互连，每一所述开关支路的快速恢复二极管的阴极互连；
每一所述PFC驱动电路的信号输入端与所述PFC控制器的信号输出端连接，每一所述PFC驱动模块的信号输出端与所述开关管的受控端连接。
在一实施例中，每一所述第一电流补偿单元包括第一电阻、第一电容和第二电容，每一所述第二电流补偿单元包括第二电阻、第三电容和第四电容，每一所述第三电流补偿单元包括第三电阻、第五电容和第六电容，每一所述第四电流补偿单元包括第四电阻、第七电容和第八电容；
所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端互连且与所述PFC控制器的电流放大器的输出引脚连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第五电容的第一端及所述第七电容的第一端互连，所述第二电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第六电容的第一端及所述第八电容的第一端互连，所述第五电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第七电容的第二端与所述第四电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第六电容的第二端及所述第八电容的第二端均接地。
在一实施例中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的等效阻值相等，所述第一电容、所述第三电容、所述第五电容和所述第七电容的等效容值相等，所述第二电容、所述第四电容、所述第六电容和所述第八电容的等效容值相等。
在一实施例中，第一电压补偿单元包括第五电阻、第九电容和第十电容，第二电压补偿单元包括第六电阻、第十一电容和第十二电容，第三电压补偿单元包括第七电阻、第十三电容和第十四电容，第四电压补偿单元包括第八电阻、第十五电容和第十六电容；
所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端、所述第十一电容的第一端和所述第十二电容的第一端互连且与所述PFC控制器的电压放大器的输出引脚连接，所述第九电容的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第十一电容的第二端与所述第六电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第十三电容的第一端及所述第十五电容的第一端互连，所述第十电容的第二端、所述第十二电容的第二端、所述第十四电容的第一端及所述第十六电容的第一端互连，所述第十三电容的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第十五电容的第二端与所述第八电阻的第二端连接，所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第二端、所述第十四电容的第二端及所述第十六电容的第二端均接地。
在一实施例中，所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第八电阻的等效阻值相等，所述第九电容、所述第十一电容、所述第十三电容和所述第十五电容的等效容值相等，所述第十电容电容、所述第十二电容、所述第十四电容和所述第十六电容的等效容值相等。
在一实施例中，所述PFC控制器型号为FAN9673。
在一实施例中，多路交错式PFC电路包括三路PFC支路。
在一实施例中，所述信号采集电路包括获取所述电源输入端的第一电压采集模块、用于获取所述电源输出端的第二电压采集模块和用于获取每一所述电阻两端的电压值的第三电压采集模块，所述第一电压采集模块、所述第二电压采集模块和所述第三电压采集模块分别与所述PFC控制器连接。
本发明还提出一种空调器，该包括如上所述的多路交错式PFC电路，所述多路交错式PFC电路包括：
电源输入端；
电源输出端；
多路PFC支路，并联连接于所述电源输入端和电源输出端之间；每一所述PFC支路包括开关管；
信号采集电路，用于采集所述电源输入端的输入电压值、所述电源输出端的输出电压值和每一所述PFC支路的开关管的电流值；
电压补偿电路，用于根据所述电源输出端的输出电压值大小输出对应的电压补偿信号；
PFC控制器，用于根据所述电源输入端的输入电压值、电源输出端的输出电压值、预设参考电压值和电压补偿信号确定电流给定值，并根据电流给定值、各所述PFC支路的开关管的电流值确定各所述PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比；
多路电流补偿电路，用于根据各所述PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比大小进行自适应补偿；
每一所述电流补偿电路包括第一电流补偿单元、第二电流补偿单元、第三电流补偿单元和第四电流补偿单元，第三电流补偿电路的一端和第四电流补偿单元的一端均接地，第三电流补偿电路的另一端、第四电流补偿单元的另一端、第一电流补偿单元的一端和第二电流补偿单元的一端互连，第一电流补偿单元的另一端和第二电流补偿单元的另一端互连且与所述PFC控制器的电流放大器的输出引脚连接；
所述电压补偿电路包括第一电压补偿单元、第二电压补偿单元、第三电压补偿单元和第四电压补偿单元，第三电压补偿电路的一端和第四电压补偿单元的一端均接地，第三电压补偿电路的另一端、第四电压补偿单元的另一端、第一电压补偿单元的一端和第二电压补偿单元的一端互连，第一电压补偿单元的另一端和第二电压补偿单元的另一端互连且与所述PFC控制器的电压放大器的输出引脚连接。
本发明技术方案通过采用电源输入端、电源输出端、多路PFC支路、信号采集电路、电压补偿电路、多路电流补偿电路和PFC控制器组成多路交错式PFC电路，电压补偿电路和多路电流补偿电路进行相应的电压补偿调节和电流补偿调节，PFC控制器根据电源输入端的输入电压值、电源输出端的输出电压值、预设参考电压值和电压补偿信号确定电流给定值，并根据电流给定值、各PFC支路的开关管的电流值确定各PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比，进而实现功率因数校正工作，同时，各电流补偿电路均包括串并联设置的第一电流补偿单元、第二电流补偿单元、第三电流补偿单元和第四电流补偿单元，各电流补偿单元冗余设计，电压补偿电路包括串并联设置的第一电压补偿单元、第二电压补偿单元、第三电压补偿单元和第四电压补偿单元，各电压补偿单元冗余设计，在其中一路电流补偿单元或者电压补偿单元开路或者短路造成自身环路失效时，另外三路或者两路电流补偿单元和电压补偿单元还可继续进行积分比例补偿调节工作，从而解决了积分比例补偿环节在开路或者短路时导致控制环路失效的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明多路交错式PFC电路一实施例的模块示意图；
图2为本发明多路交错式PFC电路一实施例的电路结构示意图；
图3为本发明多路交错式PFC电路中PFC控制器的电路结构示意图；
图4为本发明多路交错式PFC电路另一实施例的电路结构示意图；
图5为本发明多路交错式PFC电路中补偿电路第一实施例的电路等效示意图；
图6为本发明多路交错式PFC电路中补偿电路第二实施例的电路等效示意图；
图7为本发明多路交错式PFC电路中补偿电路第三实施例的电路等效示意图；
图8为本发明多路交错式PFC电路中补偿电路第四实施例的电路等效示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。
本发明提出的一种多路交错式PFC电路。
如图1所示，图1为本发明多路交错式PFC电路一实施例的模块示意图，本实施例中，多路交错式PFC电路包括：
电源输入端IN；
电源输出端OUT；
多路PFC支路，并联连接于电源输入端IN和电源输出端OUT之间；每一PFC支路包括开关管；
信号采集电路20，用于采集电源输入端IN的输入电压值、电源输出端OUT的输出电压值和每一PFC支路的开关管的电流值；
电压补偿电路40，用于根据电源输出端OUT的输出电压值大小输出对应的电压补偿信号；
PFC控制器30，用于根据电源输入端IN的输入电压值、电源输出端OUT的输出电压值、预设参考电压值和电压补偿信号确定电流给定值，并根据电流给定值、各PFC支路的开关管的电流值确定各PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比；
多路电流补偿电路50，用于根据各PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比大小进行自适应补偿；
每一电流补偿电路50包括第一电流补偿单元51、第二电流补偿单元52、第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54，第三电流补偿电路50的一端和第四电流补偿单元54的一端均接地，第三电流补偿电路50的另一端、第四电流补偿单元54的另一端、第一电流补偿单元51的一端和第二电流补偿单元52的一端互连，第一电流补偿单元51的另一端和第二电流补偿单元52的另一端互连且与PFC控制器30的电流放大器的输出引脚连接；
电压补偿电路40包括第一电压补偿单元41、第二电压补偿单元42、第三电压补偿单元43和第四电压补偿单元44，第三电压补偿电路40的一端和第四电压补偿单元44的一端均接地，第三电压补偿电路40的另一端、第四电压补偿单元44的另一端、第一电压补偿单元41的一端和第二电压补偿单元42的一端互连，第一电压补偿单元41的另一端和第二电压补偿单元42的另一端互连且与PFC控制器30的电压放大器的输出引脚连接。
本实施例中，多路交错式PFC电路的电源输入端IN前级连接整流滤波电路，电源输出端OUT连接直流母线，并将整流滤波电路输出的直流电源进行功率因数校正后输出至直流母线，进而输出至负载或者下一级功率转换电路，例如IPM驱动电路，功率转换电路进而驱动负载工作，例如电机或者压缩机等。
多路交错式PFC电路中的每一PFC支路并联连接，多路PFC支路交错工作，PFC支路数量可根据需求进行设置，当PFC支路数量为两路时，每一路PFC支路都跟踪相同的输入源，两个开关管开关频率一致，载波相移180°，当PFC支路为三路时，每一路PFC都跟踪相同的输入源，三个开关管开关频率一致，载波相移120°，在一具体实施例中，多路交错式PFC电路包括三路PFC支路，包括第一PFC支路11、第二PFC支路12和第三PFC支路13，每路PFC支路承载三分之一的工作电流，三个PFC支路中的开关管以120°的相位进行顺序开关切换工作，且电流补偿电路50与PFC支路数量相等。
同时，PFC控制器30通过信号采集电路20获取电源输入端IN的输入电压值、电源输出端OUT的输出电压值以及每一PFC支路中的开关管的电流值，并对输出电压值和预设参考电压值进行差值计算以得到第一电压差值，电压补偿电路对第一电压差值进行电压环积分比例补偿调节输出补偿后的电压值，同时PFC控制器30将补偿后的电压值与输入电压值进行增益调制输出电流给定值，电流给定值分别与各开关管的电流值进行差值计算，并经对应的电流补偿电路进行电流环积分比例补偿确定各PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比，从而实现功率因数校正工作。
在一具体实施例中，如图2所示，每一PFC支路还包括电感、快速恢复二极管、电阻和PFC驱动电路，即第一PFC支路包括第一电感L1、第一快速恢复二极管D1、第一开关管Q1和第一采样电阻RSEN1，第二PFC支路包括第二电感L2、第二快速恢复二极管D2、第二开关管Q2和第二采样电阻RSEN2，第三PFC支路包括第三电感L3、第三快速恢复二极管D3、第三开关管Q3和第三采样电阻RSEN3，电感的一端连接电源输入端IN连接，电感另一端、快速恢复二极管的阳极以及开关管的输入端互连，快速恢复二极管的阴极与电源输出端OUT连接，信号采集电路20的信号端分别与电阻的两端连接，开关管的输出端和电阻的第一端连接，电阻的第二端接地，每一PFC支路的电感的第一端互连，每一开关支路的快速恢复二极管的阴极互连，每一PFC驱动电路的信号输入端与PFC控制器30的信号输出端连接，每一PFC驱动模块的信号输出端与开关管的受控端连接。
同时，PFC控制器30型号为FAN9673，如图2和图4所示，PFC控制器30的电压反馈输入引脚FBPFC获取直流母线电压即电源输出端OUT的输出电压，PFC控制器30的电压放大器的输出引脚VEA连接电压补偿电路，其中，电阻Rvr11、电容Cvr11和电容Cvr21为电压补偿电路的等效电容和等效电阻，PFC控制器30的输入电流引脚连接一电阻RA1以得到成比例的电源输入端IN的输入电压的输入电流，PFC控制器30的六个电流感测引脚CS1+/CS1-、CS2+/CS2-和CS3+/CS3-分别获取三个PFC支路中电阻两端的电压，PFC控制器30的三个电流放大器输出引脚IEA1/IEA2/IEA3分别连接一电流补偿电路，其中，电阻Rir11、电容Cir11和电容Cir21为第一路电流补偿电路的等效电容和等效电阻，依次类推，具体地，如图3所示，输出电压值和预设参考电压值2.5V经比较器GM1进行差值计算得到第一电压差值，第一电压差值经连接在PFC控制器30的电压放大器的输出引脚VEA的电压补偿电路进行电压环积分比例补偿调节后输出补偿后的电压值至增益调制器，并与输入电压对应的电流IAC进行增益调节得到电流给定值，电流给定值为：
其中，IMO为电流给定值，K为增益系数，ILAC为PFC瞬时输入电压的电流值，输入电压通过一个电阻转换为成比例的电流，并反馈至PFC控制器30内部的增益调制器，VVEA为补偿后的电压值，VLPK为与输入电压成正比的电压，用于输入电压前馈控制。
同时，每一电阻两端的电压输出至六个电流感测引脚CS1+/CS1-、CS2+/CS2-和CS3+/CS3-，并分别经增益调节器LPT1、LPT2和LPT3进行电流放大后与电流给定值IMO分别进行比较，比较后的电压值经与PFC控制器30的三个电流放大器输出引脚IEA1/IEA2/IEA3连接的电流补偿电路进行电流环比例积分补偿调节，输出补偿后的电流信号，并与方波进行比较，最终确定各PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比，开关控制信号经PFC驱动电路进行信号放大后控制各自的开关管对应导通和关断。
本实施例中，各补偿电路均包括四个补偿单元共同进行环路的积分比例补偿调节，电流补偿电路50包括串并联连接的第一电流补偿单元51、第二电流补偿单元52、第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54，各电流补偿单元冗余设计，电压补偿电路40包括串并联连接的第一电压补偿单元41、第二电压补偿单元42、第三电压补偿单元43和第四电压补偿单元44，各电压补偿单元冗余设计，各电流补偿单元和各电压补偿单元均包括积分、比例和惯性调节环节用于进行信号的补偿调节。
以电流补偿电路50为例，当第一电流补偿单元51开路时，PFC控制器30的电流放大器的输出引脚可经第二电流补偿单元52、第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54接地，第二电流补偿单元52、第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54构成新的电流补偿电路50，控制环路仍可继续进行积分比例补偿调节，控制环路不会失效，同理，当第一电流补偿单元51短路时，第二电流补偿单元52同样被短路，此时，PFC控制器30的电流放大器的输出引脚可经第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54接地，第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54构成新的电流补偿电路50，控制环路仍可继续进行积分比例补偿调节，控制环路不会失效，电压补偿电路40原理相同，此处不再详述，通过将电压补偿电路40和电流补偿电路50分别冗余设计，当其中任意一路电流补偿单元或者电压补偿单元因开路或者短路而失效时，另外三路或者两路电流补偿单元或者电压补偿单元仍可继续进行积分比例调节工作，确保任何一点开路或者短路失效时，系统仍然有足够的稳定裕度，从而解决了积分比例补偿环节在开路时导致控制环路失效的问题。
本发明技术方案通过采用电源输入端IN、电源输出端OUT、多路PFC支路、信号采集电路20、电压补偿电路40、多路电流补偿电路50和PFC控制器30组成多路交错式PFC电路，电压补偿电路40和多路电流补偿电路50进行相应的电压补偿调节和电流补偿调节，PFC控制器30根据电源输入端IN的输入电压值、电源输出端OUT的输出电压值、预设参考电压值和电压补偿信号确定电流给定值，并根据电流给定值、各PFC支路的开关管的电流值确定各PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比，进而实现功率因数校正工作，同时，各电流补偿电路50均包括串并联设置的第一电流补偿单元51、第二电流补偿单元52、第三电流补偿单元53和第四电流补偿单元54，各电流补偿单元冗余设计，电压补偿电路40包括串并联设置的第一电压补偿单元41、第二电压补偿单元42、第三电压补偿单元43和第四电压补偿单元44，各电压补偿单元冗余设计，在其中一路电流补偿单元或者电压补偿单元开路或者短路造成自身环路失效时，另外三路或者两路电流补偿单元和电压补偿单元还可继续进行积分比例补偿调节工作，从而解决了积分比例补偿环节在开路或者短路时导致控制环路失效的问题。
如图4所示，在一实施例中，每一第一电流补偿单元51包括第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2，每一第二电流补偿单元52包括第二电阻R2、第三电容C3和第四电容C4，每一第三电流补偿单元53包括第三电阻R3、第五电容C5和第六电容C6，每一第四电流补偿单元54包括第四电阻R4、第七电容C7和第八电容C8；
第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端、第三电容C3的第一端和第四电容C4的第一端互连且与PFC控制器30的电流放大器的输出引脚IEA连接，第一电容C1的第二端与第一电阻R1的第一端连接，第三电容C3的第二端与第二电阻R2的第二端连接，第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端、第五电容C5的第一端及第七电容C7的第一端互连，第二电容C2的第二端、第四电容C4的第二端、第六电容C6的第一端及第八电容C8的第一端互连，第五电容C5的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第七电容C7的第二端与第四电阻R4的第二端连接，第三电阻R3的第二端、第四电阻R4的第二端、第六电容C6的第二端及第八电容C8的第二端均接地，且第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的等效阻值相等，第一电容C1、第三电容C3、第五电容C5和第七电容C7的等效容值相等，第二电容C2、第四电容C4、第六电容C6和第八电容C8的等效容值相等。
在一实施例中，第一电压补偿单元41包括第五电阻R5、第九电容C9和第十电容C10，第二电压补偿单元42包括第六电阻R6、第十一电容C11和第十二电容C12，第三电压补偿单元43包括第七电阻R7、第十三电容C13和第十四电容C14，第四电压补偿单元44包括第八电阻R8、第十五电容C15和第十六电容C16；
第九电容C9的第一端、第十电容C10的第一端、第十一电容C11的第一端和第十二电容C12的第一端互连且与PFC控制器30的电压放大器的输出引脚VEA连接，第九电容C9的第二端与第五电阻R5的第一端连接，第十一电容C11的第二端与第六电阻R6的第二端连接，第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第二端、第十三电容C13的第一端及第十五电容C15的第一端互连，第十电容C10的第二端、第十二电容C12的第二端、第十四电容C14的第一端及第十六电容C16的第一端互连，第十三电容C13的第二端与第七电阻R7的第一端连接，第十五电容C15的第二端与第八电阻R8的第二端连接，第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第二端、第十四电容C14的第二端及第十六电容C16的第二端均接地，且第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8的等效阻值相等，第九电容C9、第十一电容C11、第十三电容C13和第十五电容C15的等效容值相等，第十电容C10电容、第十二电容C12、第十四电容C14和第十六电容C16的等效容值相等。
以电流补偿电路举例说明，当各电阻阻值和电容容值相等时，其电流补偿电路结构为如图5所示，图5为电流补偿电路电路结构图及其等效电路图，其阻抗传递函数可以简化为：
这个传递函数包含了三个环节：决定了其积分环节，其作用范围在决定了比例环节和惯性环节，其中R1决定了比例环节，作用范围在当则由惯性环节决定。
首先讨论C2的影响，当C2短路一个时，传递函数变为：
当C2开路一个时，传递函数变为：
其传递函数前后变化不大。
接下来讨论R1或者C1开路一个的影响。
如图6所示，图6为电流补偿电路中R1或者C1开路一个时的等效电路图，其传递函数为：
其传递函数前后变化不大。
然后讨论R1短路的影响。
如图7所示，当其中一个R1短路时，将图7左侧电路图的左半边电路单独分析可得中间电路，推导其传递函数可得：
从环路分析可知，在时，其表现为积分环节在其表现为比例环节0.5R，所以第三项可以忽略，则传递函数最终等效为：
其传递函数前后变化不大。
最后讨论C1短路的情况。
当C1短路后，其初始等效电路为图8中左侧和中间电路图，推导其传递函数可得：
从环路分析可知，在时，其表现为积分环节在其其表现为比例环节R，所以第三项可以忽略，传递函数简化为:
其传递函数前后变化不大。
其他路电流补偿电路或者电压补偿电路可依次类推，因此，在任意元件短路或者开路时，其比例、积分或者惯性环节的大小变化不超过两倍，而在环路控制系统允许一定的幅值变化裕度，且允许的幅值变化裕度大于两倍，因此，在任一元件开路或者短路时，其最大变化量仅为两倍，仍在幅值变化裕度内，系统仍然有足够的稳定裕度。
在一实施例中，如图2所示，信号采集电路20包括获取电源输入端IN的第一电压采集模块、用于获取电源输出端OUT的第二电压采集模块和用于获取每一电阻两端的电压值的第三电压采集模块，第一电压采集模块、第二电压采集模块和第三电压采集模块分别与PFC控制器30连接。
其中，第一电压采集模块为电阻RA1，通过电阻RA1将输入电压转换为成比例的电流输入至PFC控制器30。
第二电压采集模块包括第九电阻RFB1、第十电阻RFB2和第十七电容CFB1，第九电阻RFB1的第一端与滤波模块正极连接，第九电阻RFB1的第二端、第十电阻RFB2的第一端、第十七电容CFB1的第一端CFB1及PFC控制器30的电压反馈输入端FBPFC连接，第十电阻的第二端RFB2和第十七电容CFB1的第二端接地，通过第九电阻RFB1和第十电阻RFB2分压采样，获得直流母线的电压值。
第三电压采集模块包括第一电压采样单元、第二电压采样单元和第三电压采样单元，每一电压采样单元包括电阻CF、电容CF1和电容CF2，第一电压采样单元、第二电压采样单元和第三电压采样单元分别获取PFC支路中的电阻两端的电压值并输出至PFC控制器30，从而确定流经PFC支路的开关管的电流值。
本发明还提出一种空调器，该空调器包括多路交错式PFC电路，该多路交错式PFC电路的具体结构参照上述实施例，由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多路多路交错式PFC电路，其特征在于，包括：
电源输入端；
电源输出端；
多路PFC支路，并联连接于所述电源输入端和电源输出端之间；每一所述PFC支路包括开关管；
信号采集电路，用于采集所述电源输入端的输入电压值、所述电源输出端的输出电压值和每一所述PFC支路的开关管的电流值；
电压补偿电路，用于根据所述电源输出端的输出电压值大小输出对应的电压补偿信号；
PFC控制器，用于根据所述电源输入端的输入电压值、电源输出端的输出电压值、预设参考电压值和电压补偿信号确定电流给定值，并根据电流给定值、各所述PFC支路的开关管的电流值确定各所述PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比；
多路电流补偿电路，用于根据各所述PFC支路的开关控制信号在一个载波周期内的占空比大小进行自适应补偿；
每一所述电流补偿电路包括第一电流补偿单元、第二电流补偿单元、第三电流补偿单元和第四电流补偿单元，第三电流补偿电路的一端和第四电流补偿单元的一端均接地，第三电流补偿电路的另一端、第四电流补偿单元的另一端、第一电流补偿单元的一端和第二电流补偿单元的一端互连，第一电流补偿单元的另一端和第二电流补偿单元的另一端互连且与所述PFC控制器的电流放大器的输出引脚连接；
所述电压补偿电路包括第一电压补偿单元、第二电压补偿单元、第三电压补偿单元和第四电压补偿单元，第三电压补偿电路的一端和第四电压补偿单元的一端均接地，第三电压补偿电路的另一端、第四电压补偿单元的另一端、第一电压补偿单元的一端和第二电压补偿单元的一端互连，第一电压补偿单元的另一端和第二电压补偿单元的另一端互连且与所述PFC控制器的电压放大器的输出引脚连接。
2.如权利要求1所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，每一所述PFC支路还包括电感、快速恢复二极管、电阻和PFC驱动电路；
所述电感的一端连接所述电源输入端连接，所述电感另一端、所述快速恢复二极管的阳极以及所述开关管的输入端互连，所述快速恢复二极管的阴极与所述电源输出端连接，所述信号采集电路的信号端分别与所述电阻的两端连接；
所述开关管的输出端和所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端接地；
每一所述PFC支路的电感的第一端互连，每一所述开关支路的快速恢复二极管的阴极互连；
每一所述PFC驱动电路的信号输入端与所述PFC控制器的信号输出端连接，每一所述PFC驱动模块的信号输出端与所述开关管的受控端连接。
3.如权利要求1所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，每一所述第一电流补偿单元包括第一电阻、第一电容和第二电容，每一所述第二电流补偿单元包括第二电阻、第三电容和第四电容，每一所述第三电流补偿单元包括第三电阻、第五电容和第六电容，每一所述第四电流补偿单元包括第四电阻、第七电容和第八电容；
所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端互连且与所述PFC控制器的电流放大器的输出引脚连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第五电容的第一端及所述第七电容的第一端互连，所述第二电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第六电容的第一端及所述第八电容的第一端互连，所述第五电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第七电容的第二端与所述第四电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第六电容的第二端及所述第八电容的第二端均接地。
4.如权利要求3所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的等效阻值相等，所述第一电容、所述第三电容、所述第五电容和所述第七电容的等效容值相等，所述第二电容、所述第四电容、所述第六电容和所述第八电容的等效容值相等。
5.如权利要求4所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，第一电压补偿单元包括第五电阻、第九电容和第十电容，第二电压补偿单元包括第六电阻、第十一电容和第十二电容，第三电压补偿单元包括第七电阻、第十三电容和第十四电容，第四电压补偿单元包括第八电阻、第十五电容和第十六电容；
所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端、所述第十一电容的第一端和所述第十二电容的第一端互连且与所述PFC控制器的电压放大器的输出引脚连接，所述第九电容的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第十一电容的第二端与所述第六电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第十三电容的第一端及所述第十五电容的第一端互连，所述第十电容的第二端、所述第十二电容的第二端、所述第十四电容的第一端及所述第十六电容的第一端互连，所述第十三电容的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第十五电容的第二端与所述第八电阻的第二端连接，所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第二端、所述第十四电容的第二端及所述第十六电容的第二端均接地。
6.如权利要求5所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第八电阻的等效阻值相等，所述第九电容、所述第十一电容、所述第十三电容和所述第十五电容的等效容值相等，所述第十电容电容、所述第十二电容、所述第十四电容和所述第十六电容的等效容值相等。
7.如权利要求1所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，所述PFC控制器型号为FAN9673。
8.如权利要求1所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，多路交错式PFC电路包括三路PFC支路。
9.如权利要求2所述的多路交错式PFC电路，其特征在于，所述信号采集电路包括获取所述电源输入端的第一电压采集模块、用于获取所述电源输出端的第二电压采集模块和用于获取每一所述电阻两端的电压值的第三电压采集模块，所述第一电压采集模块、所述第二电压采集模块和所述第三电压采集模块分别与所述PFC控制器连接。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的多路交错式PFC电路。
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