CN111245216B - Pfc电路的校正方法、装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种PFC电路的校正方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：获取所述PFC电路的直流输出电压；根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态；其中，所述负载状态包括正常状态和异常状态；根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值；根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给所述开关器件以对所述PFC电路进行校正，以实现对PFC电路负载适应性的校正，解决现有技术中对PFC电路校正硬件成本高、系统体积大的技术问题。

Description

PFC电路的校正方法、装置、电子设备

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种PFC电路的校正方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在相关技术中，目前，为减小输入电流中含有的3次谐波、提高系统的稳定性，功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)电路的校正方法通常包括以下两种方案：第一种方案为增大PFC电路的输出滤波电容，通过硬件来减小输出电压中的低频纹波，在设计电压环时可以相应提高环路的响应速度；第二种方案为增加PFC电路的输出电流检测电路，通过输出电流前馈提高系统的响应速度。

但是，相关技术存在以下缺点：两种方案均需要增加额外的硬件电路，通过增加额外的硬件来实现PFC电路的带载能力，导致对PFC电路的校正硬件成本高、系统体积大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种功率因数校正PFC电路的校正方法，以实现解决现有技术中对PFC电路校正硬件成本高、系统体积大的技术问题。

本发明的第二个目的在于提出一种PFC电路的校正装置。

本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种PFC电路的校正方法，包括以下步骤：

获取所述PFC电路的直流输出电压；根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态；其中，所述负载状态包括正常状态和异常状态；根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值；根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给所述开关器件以对所述PFC电路进行校正。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值，包括：如果所述PFC电路当前所处的负载状态为异常状态时，将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值；如果所述PFC电路当前所处的负载状态为正常状态时，获取所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}作为所述电压反馈值。

根据本发明的一个实施例，所述异常状态包括：负载突加状态、负载突减状态和软启动状态；所述根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态，包括：提取所述直流输出电压的瞬时值，将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较；如果所述直流输出电压的瞬时值满足其中一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述其中一个异常状态；如果所述直流输出电压的瞬时值未满足任意一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述正常状态。

根据本发明的一个实施例，所述将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较，还包括：判断所述直流输出电压的瞬时值是否大于或等于电压设定终值，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或等于所述电压设定终值的持续时长未超过第一预设时长，则确定所述PFC电路当前处于所述软启动状态；获取所述直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值；如果所述差值大于或者等于第一预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突减状态；如果所述差值小于或者等于第二预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突加状态。

根据本发明的一个实施例，还包括：在所述PFC电路当前所处的负载状态为所述异常状态时，实时监控所述异常状态是否结束。

根据本发明的一个实施例，所述实时监控所述异常状态是否结束，包括：在所述异常状态为所述软启动状态时，实时将所述直流输出电压的瞬时值与所述电压设定终值比较，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或者等于所述电压设定终值的持续时长超过第一预设时长，则所述PFC电路的软启动状态结束；在所述异常状态为所述负载突加状态或者负载突减状态时，将所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}比较，如果所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}一致，则确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束。

根据本发明的一个实施例，在确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束后，还包括：获取所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}与所述电压设定终值之间的差值；如果所述差值小于第三预设阈值，则确定所述PFC电路从所述负载突加状态或者所述负载突减状态恢复至所述正常状态。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，包括：将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，对所述调制波进行载波调制后生成所述控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，包括：获取所述电压外环的电压反馈值和电压设定终值之间的差值，将所述差值输入第一比例积分PI控制器，得到交流侧的电流有效值设定值；对所述电流有效值设定值进行交流转换，得到所述交流侧的交流电流瞬时值设定值；将所述交流电流瞬时值设定值输入到第二PI控制器，得到所述PFC电路的调制波的反馈值；对所述调制波的反馈值和调制波的前馈量进行合成，得到所述调制波。

本发明第一方面实施例提出了一种功率因数校正PFC电路的校正方法，通过对直流输出电压进行数据处理和分析，通过其变化趋势来判断功率因数校正PFC电路的工作状态，并根据判断出的工作状态对PFC电路进行校正，使得PFC电路校正与负载情况相关，提高了PFC电路的负载适应性。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种功率因数校正PFC电路的校正装置，包括：第一获取模块，用于获取所述PFC电路的直流输出电压；状态识别模块，用于根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态；其中，所述负载状态包括正常状态和异常状态；第二获取模块，用于根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值；信号生成模块，用于根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给所述开关器件以对所述PFC电路进行校正。

根据本发明的一个实施例，所述第二获取模块，用于：如果所述PFC电路当前所处的负载状态为异常状态时，将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值；如果所述PFC电路当前所处的负载状态为正常状态时，获取所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}作为所述电压反馈值。

根据本发明的一个实施例，所述异常状态包括：负载突加状态、负载突减状态和软启动状态；所述状态识别模块，用于：提取所述直流输出电压的瞬时值，将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较；如果所述直流输出电压的瞬时值满足其中一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述其中一个异常状态；如果所述直流输出电压的瞬时值未满足任意一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述正常状态。

根据本发明的一个实施例，所述状态识别模块，用于，进一步用于：判断所述直流输出电压的瞬时值是否大于或等于电压设定终值，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或等于所述电压设定终值的持续时长未超过第一预设时长，则确定所述PFC电路当前处于所述软启动状态；获取所述直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值；如果所述差值大于或者等于第一预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突减状态；如果所述差值小于或者等于第二预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突加状态。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括:状态监控模块，用于：在所述PFC电路当前所处的负载状态为所述异常状态时，实时监控所述异常状态是否结束。

根据本发明的一个实施例，所述状态监控模块，进一步用于：在所述异常状态为所述软启动状态时，实时将所述直流输出电压的瞬时值与所述电压设定终值比较，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或者等于所述电压设定终值的持续时长超过第一预设时长，则所述PFC电路的软启动状态结束；在所述异常状态为所述负载突加状态或者负载突减状态时，将所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}比较，如果所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}一致，则确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束。

根据本发明的一个实施例，所述状态监控模块，进一步用于：在确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束后，获取所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}与所述电压设定终值之间的差值；如果所述差值小于第三预设阈值，则确定所述PFC电路从所述负载突加状态或者所述负载突减状态恢复至所述正常状态。

根据本发明的一个实施例，所述信号生成模块，用于：将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，对所述调制波进行载波调制后生成所述控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号生成模块，进一步用于：获取所述电压外环的电压反馈值和电压设定终值之间的差值，将所述差值输入第一比例积分PI控制器，得到交流侧的电流有效值设定值；对所述电流有效值设定值进行交流转换，得到所述交流侧的交流电流瞬时值设定值；将所述交流电流瞬时值设定值输入到第二PI控制器，得到所述PFC电路的调制波的反馈值；对所述调制波的反馈值和调制波的前馈量进行合成，得到所述调制波。

本发明第二方面实施例提出了一种功率因数校正PFC电路的校正装置，通过对直流输出电压进行数据处理和分析，通过其变化趋势来判断功率因数校正PFC电路的工作状态，并根据判断出的工作状态对PFC电路进行校正，使得PFC电路校正与负载情况相关，提高了PFC电路的负载适应性。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1-9中任一所述的功率因数校正PFC电路的校正方法。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一所述的功率因数校正PFC电路的校正方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供了一种PFC电路的校正方法的流程图；

图2本发明实施例提供了另一种PFC电路的校正方法的流程图；

图3为本发明实施例提供了一种PFC电路的校正方法的应用示意图；

图4为本发明实施例提供了一种PFC电路的校正过程中电压的变化示意图；

图5为本发明实施例提供了一种PFC电路的校正装置的结构示意图。

图6为本发明实施例提供了一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的PFC电路的校正方法和装置。

图1为根据本发明实施例的PFC电路校正方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S101：获取PFC电路的直流输出电压。

需要说明的是，PFC电路的核心思想是对直流输出电压进行数据处理和分析，通过其变化趋势来判断PFC电路的工作状态，进而对其进行校正，以实现对PFC电路负载适应性的校正，解决现有技术中对PFC电路校正硬件成本高、系统体积大的技术问题。其中，对直流输出电压进行数据处理和分析时，首先要获取PFC电路的直流输出电压。

具体地，该方法可以由PFC电路的校正装置执行，该装置对电网电压、输入电流和直流输出电压进行采样。在试图采样前，对采样单元中的采样算法、采样频率以及采样点进行预设。在试图采样时，按照预设的采样设置对电网电压、输入电流和直流输出电压进行采样。

进一步地，将采样到的电网电压、输入电流和直流输出电压，输入预先设置的滤波单元中进行计算，得到电网电压u_ac、交流侧电流i_ac、直流输出电压瞬时值U_o。

S102：根据直流输出电压，识别PFC电路当前所处的负载状态；其中，负载状态包括正常状态和异常状态。

具体地，在试图进行分析时，可以通过获取到的直流输出电压瞬时值U_o，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较，以得到PFC电路当前所处的负载状态。其中，PFC电路所处的负载状态具体包括：异常状态和正常状态；且异常状态又包括：软启动状态、负载突减状态和负载突加状态。

需要说明的是，在实际情况中，在试图识别PFC电路当前所处的负载状态时，往往先对PFC电路是否处于软启动状态进行判断。在识别到软启动状态后，再进一步识别其他异常状态，即负载突减状态或者负载突加状态。

具体地，如果直流输出电压的瞬时值U_o大于或等于电压设定终值V_ref且U_o大于或等于V_ref的持续时长t小于第一预设时长T时，识别结果为PFC电路当前处于软启动状态；如果直流输出电压的瞬时值U_o与电压设定终值V_ref之间的差值ΔU₁大于或等于第一预设阈值V_T1，则识别结果为PFC电路当前所处的负载状态为负载突减状态；如果直流输出电压的瞬时值U_o与电压设定终值V_ref之间的差值ΔU₁小于或等于第二预设阈值V_T2，则识别结果为PFC电路当前所处的负载状态为负载突加状态。其中，第一预设阈值V_T1以及第二预设阈值V_T2可根据实际情况设置。可选地，这两个预设阈值的绝对值可以相同，也可以不相同，两个可以为相反的数值。例如，第一预设阈值V_T1可以为20V；第二预设阈值V_T2可以为-20V，此处仅为示例，不能作为限制本发明的条件。

进一步地，如果识别结果非以上三种异常状态，则识别PFC电路当前所处的负载状态为正常状态。

S103：根据PFC电路当前所处的负载状态，获取PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值。

具体地，根据获得的PFC电路当前所处的负载状态，给电压外环赋予合适的反馈值。如果PFC电路检测到了负载突变，则电压外环反馈值U_f等于输出电压瞬时值U_o，如果PFC电路未检测到负载突变，即处于正常状态，则电压外环反馈值U_f等于直流输出电压的直流分量U_{o_dc}。

其中，在试图获取直流输出电压的直流分量U_{o_dc}时，通过将采样到的直流输出电压U_o经过陷波滤波器处理，获得直流输出电压直流分量U_{o_dc}，提取公式如下：

其中a为陷波深度，f为陷波点对应的频率，T_s为采样周期。

S104：根据电压外环的电压反馈值，生成PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给开关器件以对PFC电路进行校正。

也就是说，在获取电压外环的电压反馈值后，通过电压外环电流内环计算出调制波，与载波进行比较，产生PFC电路开关所需要的脉冲信号。

本发明实施例中，可以通过将外环电压反馈值输入到电流内环中获取调制波，根据载波调制后生成开关管的控制信号。具体地，计算电压外环的电压反馈值U_f和电压设定终值V_ref之间的差值ΔU₃，将ΔU₃输入到第一比例积分PI控制器中，通过第一比例积分PI控制器运算，得到交流侧的电流有效值设定值I_ref。在获取I_ref后，依据公式i_ref＝I_ref*sinwt，得到交流侧的交流电流瞬时值设定值i_ref，并将交流电流瞬时值设定值i_ref和输入电流i_ac之间的差值ΔU₄输入到第二比例积分PI控制器中进行运算，得到PFC电路的调制波的反馈值v_feedback。此时对电网电压经过前馈增益后得到调制波的前馈量v_forward与调制波的反馈值v_feedback进行合成，获取调制波的前馈量v_forward和调制波的反馈值v_feedback之间的差值，即调制波v_o，并控制调制波v_o经过载波调制，获取开关器件的控制信号，该控制信号可以为一个脉冲调整信号。可选地，可以利用三角载波对调整波v_o进行载波调制，得到开关器件的控制信号。

由此，本发明实施例根据软件算法，对直流输出电压进行数据分析，在不增加任何硬件的前提下，通过检测PFC电路的负载状态给电压外环赋予合适的反馈值。如果检测到了负载突变，则将采样到的直流输出电压直接作为电压环的反馈电压，使得PFC电路校正与负载情况相关，提高了PFC电路的负载适应性。而如果未检测到负载突变，则将采样到的直流输出电压经过陷波滤波器处理后作为电压环的反馈电压，提高电压环的环路增益，并减小输入电流含有的3次谐波。

进一步地，在根据异常状态对应的输出电压反馈值对PFC电路进行校正后，往往对改变PFC电路的异常状态。当PFC电路的异常状态发生更改后，再继续用之前的确定出的输出电压反馈值对PFC电路进行校正，势必会影响PFC电路的输出，不能满足实际需要。因此，为了使输出电压反馈值与PFC电路的实际负载状态匹配，需要实时检测PFC电路的负载状态的变化情况。本发明实施例中，在识别到PFC电路的负载状态为异常状态后，还需要检测异常状态是否结束，在异常状态结束后可以同步变更输出电压反馈值。图2本发明实施例提供了另一种PFC电路的校正方法的流程图，如图2所示，具体包括如下步骤：

S201：判断PFC电路的软启动状态是否完成。

本发明实施例中，可以实时检测PFC电路负载状态是否结束。

PFC电路在启动过程中容易进入一个异常状态(即软启动状态)，在确定PFC电路当前所处的负载状态为软启动状态后，可以进一步识别PFC电路当前所处的该软启动状态是否结束。具体地，如果直流输出电压的瞬时值U_o大于或等于第一设定电压值V_ref且持续时长t小于第一预设时长(T＝100ms)，则识别结果为PFC电路软启动状态未结束，此时返回S201继续监控PFC电路的软启动状态是否结束；如果U_o大于或等于V_ref且t大于或等于100ms，则识别结果为PFC电路软启动状态结束。当软启动状态结束时，则执行S202、S204和S206；以及执行S203、S205和S207。

进一步地，在识别到软启动状态结束时，可以继续将输出电压瞬时值U_o作为电压反馈值U_f，即U_f＝U_o。

下面对图2中负载突减状态的分支进行描述。

S202：判断PFC电路当前负载状态是否为负载突减状态。

具体地，在软启动状态结束后，可以继续判断PFC电路当前的负载状态，该负载状态可以为正常状态、负载突减状态或者负载突加状态。需要说明的是，当未识别到负载突减状态和负载突减状态时，就可以识别为正常状态。

如果直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值ΔU₁大于或等于20V，则识别结果为PFC电路当前所处的负载状态为负载突减状态，如果识别到负载突减状态，则执行S204以及后续操作，如果未识别到负载突减状态，可以返回继续执行S202，或者执行S203。进一步地，将输出电压的瞬时值U_o作为电压反馈值U_f，即U_f＝U_o。

S204：判断PFC电路当前的突减状态是否完成。

具体地，在获取到PFC电路当前所处的状态为突减状态后，进一步地，判断直流输出电压的瞬时值与直流输出电压的直流分量U_o__dc是否一致，如果一致，则可以判断出PFC电路当前的突减状态已完成，如果已完成则执行S206；如果不一致，则可以判断出PFC电路当前的突减状态未完成，则返回S204。进一步地，将输出电压瞬时值U_o作为电压反馈值U_f，即U_f＝U_o。

S206：判断PFC电路当前的突减状态是否恢复至正常状态，并获取反馈电压。

进一步地，在识别到突减状态结束后，可以判断PFC电路是否恢复至正常状态，具体地，如果直流输出电压的直流分量U_{o_dc}与电压设定终值的差值ΔU₂小于或等于第三预设阈值(第三预设阈值可以为10V)，则识别结果为PFC电路未恢复至正常状态，则返回S202继续监控PFC电路是否处于突减状态以及后续操作；如果ΔU₂大于第三预设阈值，则识别结果为已恢复至正常状态，此时，将直流输出电压的直流分量U_{o_dc}作为反馈电压值U_f，即U_f＝U_{o_dc}。

下面对图2中负载突加状态的分支进行描述。

S203：判断PFC电路当前负载状态是否为突加状态。

具体地，在软启动状态结束后，可以继续判断PFC电路当前的负载状态，该负载状态可以为正常状态、负载突减状态或者负载突加状态。需要说明的是，当未识别到负载突减状态和负载突减状态时，就可以识别为正常状态。

如果直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值ΔU₁小于或等于第二预设阈值(如-20V)，则识别结果为PFC电路当前所处的负载状态为负载突加状态，如果识别到负载突加状态，则执行S205以及后续操作，如果未识别到负载突减状态，可以返回继续执行S203，或者执行S202。进一步地，将输出电压的瞬时值U_o作为电压反馈值U_f，即U_f＝U_o。

S205：判断PFC电路当前的突加状态是否完成。

具体地，在获取到PFC电路当前所处的状态为突加状态后，进一步地，判断直流输出电压的瞬时值与直流输出电压的直流分量U_{o_dc}是否一致，如果一致，则可以判断出PFC电路当前的突加状态已完成，如果已完成则执行S207；如果不一致，则可以判断出PFC电路当前的突加状态未完成，则返回S205。进一步地，将输出电压瞬时值U_o作为电压反馈值U_f，即U_f＝U_o。

S207：判断PFC电路当前的突加状态是否恢复至正常状态，并获取反馈电压。

进一步地，在识别到突加状态结束后，可以判断PFC电路是否恢复至正常状态，具体地，如果直流输出电压的直流分量U_{o_dc}与电压设定终值的差值ΔU₂大于或等于第三预设阈值(第三预设阈值可以为10V)，则识别结果为PFC电路未恢复至正常状态，则返回S203继续监控PFC电路是否处于突加状态以及后续操作；如果ΔU₂小于第三预设阈值，则识别结果为已恢复至正常状态，此时，将直流输出电压的直流分量U_{o_dc}作为反馈电压值U_f，即U_f＝U_{o_dc}。

图3为本发明实施例提供了一种PFC电路的校正方法的应用示意图，如图3所示。

PFC核心算法采用直流电压外环、交流电流内环的控制结构，外环用于直流输出电压的稳定，其输出与电网电压相乘作为电流内环的给定，内环实现交流侧电流跟踪电网电压角频率和相位，从而实现功率因数校正。

对电网电压、交流侧电流和直流输出电压采样，经过软件滤波后得到u_ac、i_ac和U_o，并通过对直流输出电压进行反馈量提取得到电压外环反馈量U_f。外环通过PI控制器运算后得到交流侧电流的有效值给定I_ref，将采样后的电网电压除以其有效值后得到相位sinwt，电流环给定i_ref＝I_ref*sinwt，电流内环通过PI控制器运算后得到调制波的反馈量v_feedback，电网电压经过前馈增益(影响前馈量占调制波的份额)后得到调制波的前馈量v_forward，调制波v_o＝v_forward-v_feedback，调制波经过载波调制后得到开关器件的控制信号。

图4为本发明实施例提供了一种PFC电路的校正过程中电压的变化示意图。如图4所示，表示出了PFC电路的校正过程中电压的变化趋势。

图5为本发明实施例提供了一种PFC电路校正装置的结构示意图。如图5所示，本发明实施例的PFC电路100，包括：第一获取模块10、状态识别模块20、第二获取模块30、信号生成模块40。

其中，第一获取模块10，用于获取PFC电路的直流输出电压；状态识别模块20，用于根据直流输出电压，识别PFC电路当前所处的负载状态；其中，负载状态包括正常状态和异常状态；第二获取模块30，用于根据PFC电路当前所处的负载状态，获取PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值；信号生成模块40，用于根据电压外环的电压反馈值，生成PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给开关器件以对所述PFC电路进行校正。

进一步地，第二获取模30块，用于：如果所述PFC电路当前所处的负载状态为异常状态时，将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值；如果所述PFC电路当前所处的负载状态为正常状态时，获取所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}作为所述电压反馈值。所述异常状态包括：负载突加状态、负载突减状态和软启动状态；

进一步地，状态识别模块20，用于：提取所述直流输出电压的瞬时值，将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较；如果所述直流输出电压的瞬时值满足其中一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述其中一个异常状态；如果所述直流输出电压的瞬时值未满足任意一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述正常状态。

进一步地，状态识别模块20，进一步用于：判断所述直流输出电压的瞬时值是否大于或等于电压设定终值，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或等于所述电压设定终值的持续时长未超过第一预设时长，则确定所述PFC电路当前处于所述软启动状态；获取所述直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值；如果所述差值大于或者等于第一预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突减状态；如果所述差值小于或者等于第二预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突加状态。

进一步地，状态识别模块20还包括:状态监控模块50，用于：在所述PFC电路当前所处的负载状态为所述异常状态时，实时监控所述异常状态是否结束。

进一步地，状态监控模块50，进一步用于：在所述异常状态为所述软启动状态时，实时将所述直流输出电压的瞬时值与所述电压设定终值比较，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或者等于所述电压设定终值的持续时长超过第一预设时长，则所述PFC电路的软启动状态结束；在所述异常状态为所述负载突加状态或者负载突减状态时，将所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}比较，如果所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}一致，则确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束。

进一步地，状态监控模块50，进一步用于：在确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束后，获取所述直流输出电压的直流分量U_{o_dc}与所述电压设定终值之间的差值；如果所述差值小于第三预设阈值，则确定所述PFC电路从所述负载突加状态或者所述负载突减状态恢复至所述正常状态。

进一步地，信号生成模块40，用于：将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，对所述调制波进行载波调制后生成所述控制信号。

进一步地，信号生成模块40，进一步用于：获取所述电压外环的电压反馈值和电压设定终值之间的差值，将所述差值输入第一比例积分PI控制器，得到交流侧的电流有效值设定值；对所述电流有效值设定值进行交流转换，得到所述交流侧的交流电流瞬时值设定值；将所述交流电流瞬时值设定值输入到第二PI控制器，得到所述PFC电路的调制波的反馈值；对所述调制波的反馈值和调制波的前馈量进行合成，得到所述调制波。

需要说明的是，前述对PFC电路适应性方法实施例的解释说明也适用于本实施例的PFC电路的校正装置，此处不再赘述。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种电子设备200，如图4所示，包括存储器60、处理器70及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现前述的PFC电路的校正方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种功率因数校正PFC电路的校正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取所述PFC电路的直流输出电压；

根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态；其中，所述负载状态包括正常状态和异常状态；所述异常状态包括：负载突加状态、负载突减状态和软启动状态；

根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值，其中，在所述PFC电路当前所处的负载状态为所述异常状态时，实时监控所述异常状态是否结束，并在异常状态结束后同步变更输出电压反馈值；

根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给所述开关器件以对所述PFC电路进行校正；

所述根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值，包括：

如果所述PFC电路当前所处的负载状态为异常状态时，将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值，并判断PFC电路的软启动状态是否完成；

如果所述软启动状态完成，则判断PFC电路当前负载状态是否为负载突减状态或突加状态；

如果所述当前负载状态为所述负载突减状态，则判断所述负载突减状态是否完成，如果所述负载突减状态未完成，则继续将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值，如果所述负载突减状态完成，则将直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 作为所述电压反馈值；

如果所述当前负载状态为所述负载突加状态，则判断所述负载突加状态是否完成，如果所述负载突加状态未完成，则继续将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值，如果所述负载突加状态完成，则将直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 作为所述电压反馈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态，包括：

提取所述直流输出电压的瞬时值，将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较；

如果所述直流输出电压的瞬时值满足其中一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述其中一个异常状态；

如果所述直流输出电压的瞬时值未满足任意一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述正常状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较，还包括：

判断所述直流输出电压的瞬时值是否大于或等于电压设定终值，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或等于所述电压设定终值的持续时长未超过第一预设时长，则确定所述PFC电路当前处于所述软启动状态；

获取所述直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值；

如果所述差值大于或者等于第一预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突减状态；

如果所述差值小于或者等于第二预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突加状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述实时监控所述异常状态是否结束，包括：

在所述异常状态为所述软启动状态时，实时将所述直流输出电压的瞬时值与所述电压设定终值比较，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或者等于所述电压设定终值的持续时长超过第一预设时长，则所述PFC电路的软启动状态结束；

在所述异常状态为所述负载突加状态或者负载突减状态时，将所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 比较，如果所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 一致，则确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束后，还包括：

获取所述直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 与所述电压设定终值之间的差值；

如果所述差值小于第三预设阈值，则确定所述PFC电路从所述负载突加状态或者所述负载突减状态恢复至所述正常状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，包括：

将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，对所述调制波进行载波调制后生成所述控制信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，包括：

获取所述电压外环的电压反馈值和电压设定终值之间的差值，将所述差值输入第一比例积分PI控制器，得到交流侧的电流有效值设定值；

对所述电流有效值设定值进行交流转换，得到所述交流侧的交流电流瞬时值设定值；

将所述交流电流瞬时值设定值输入到第二PI控制器，得到所述PFC电路的调制波的反馈值；

对所述调制波的反馈值和调制波的前馈量进行合成，得到所述调制波。

8.一种功率因数校正PFC电路的校正装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述PFC电路的直流输出电压；

状态识别模块，用于根据所述直流输出电压，识别所述PFC电路当前所处的负载状态；其中，所述负载状态包括正常状态和异常状态；所述异常状态包括：负载突加状态、负载突减状态和软启动状态；

第二获取模块，用于根据所述PFC电路当前所处的负载状态，获取所述PFC电路的控制环中电压外环的电压反馈值；

状态监控模块，用于在所述PFC电路当前所处的负载状态为所述异常状态时，实时监控所述异常状态是否结束，并在异常状态结束后同步变更输出电压反馈值；

信号生成模块，用于根据所述电压外环的电压反馈值，生成所述PFC电路中开关器件的控制信号，并反馈给所述开关器件以对所述PFC电路进行校正；

所述第二获取模块，用于：

如果所述PFC电路当前所处的负载状态为异常状态时，将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值，并判断PFC电路的软启动状态是否完成；

如果所述软启动状态完成，则判断PFC电路当前负载状态是否为负载突减状态或突加状态；

如果所述当前负载状态为所述负载突减状态，则判断所述负载突减状态是否完成，如果所述负载突减状态未完成，则继续将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值，如果所述负载突减状态完成，则将直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 作为所述电压反馈值；

如果所述当前负载状态为所述负载突加状态，则判断所述负载突加状态是否完成，如果所述负载突加状态未完成，则继续将所述直流输出电压的瞬时值作为所述电压反馈值，如果所述负载突加状态完成，则将直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 作为所述电压反馈值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述状态识别模块，用于：

提取所述直流输出电压的瞬时值，将所述直流输出电压的瞬时值，分别与每个异常状态对应的判断条件进行比较；

如果所述直流输出电压的瞬时值满足其中一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述其中一个异常状态；

如果所述直流输出电压的瞬时值未满足任意一个异常状态的判断条件，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述正常状态。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述状态识别模块，用于，进一步用于：

判断所述直流输出电压的瞬时值是否大于或等于电压设定终值，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或等于所述电压设定终值的持续时长未超过第一预设时长，则确定所述PFC电路当前处于所述软启动状态；

获取所述直流输出电压的瞬时值与电压设定终值之间的差值；

如果所述差值大于或者等于第一预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突减状态；

如果所述差值小于或者等于第二预设阈值，则确定所述PFC电路当前所处的负载状态为所述负载突加状态。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述状态监控模块，进一步用于：

在所述异常状态为所述软启动状态时，实时将所述直流输出电压的瞬时值与所述电压设定终值比较，如果所述直流输出电压的瞬时值大于或者等于所述电压设定终值的持续时长超过第一预设时长，则所述PFC电路的软启动状态结束；

在所述异常状态为所述负载突加状态或者负载突减状态时，将所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 比较，如果所述直流输出电压的瞬时值与所述直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 一致，则确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述状态监控模块，进一步用于：

在确定所述负载突加状态或者所述负载突减状态结束后，获取所述直流输出电压的直流分量U _{o_dc} 与所述电压设定终值之间的差值；

如果所述差值小于第三预设阈值，则确定所述PFC电路从所述负载突加状态或者所述负载突减状态恢复至所述正常状态。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号生成模块，用于：

将所述电压外环的电压反馈值，输入到所述PFC电路的控制环中的电流内环中，获取所述PFC电路的调制波，对所述调制波进行载波调制后生成所述控制信号。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述信号生成模块，进一步用于：

获取所述电压外环的电压反馈值和电压设定终值之间的差值，将所述差值输入第一比例积分PI控制器，得到交流侧的电流有效值设定值；

对所述电流有效值设定值进行交流转换，得到所述交流侧的交流电流瞬时值设定值；

将所述交流电流瞬时值设定值输入到第二PI控制器，得到所述PFC电路的调制波的反馈值；

对所述调制波的反馈值和调制波的前馈量进行合成，得到所述调制波。

15.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器；

其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1-7中任一所述的功率因数校正PFC电路的校正方法。

16.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的功率因数校正PFC电路的校正方法。

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