CN112701902B - 一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法和装置,涉及开关电源技术领域,可以使交错并联工作的两路Boost单元保持良好的180°相移,兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。包括:数字控制单元接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。本发明适用于升压型BoostPFC变换器及开关电源中。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域,尤其涉及一种交错并联式BCM(临界导通模式)Boost PFC变换器(Power Factor Correction Converter,通常简称为:PFC换器)的控制方法和装置。
背景技术
功率因数校正变换器是开关电源减小对电网的谐波污染和无功污染的重要装置,交错并联BCM Boost PFC变换器被广泛应用于开关电源输入级。交错式运作使输入和输出级上的PFC变换器纹波电流都会被降低,并且电流的纹波频率是单路纹波频率的两倍,这些因素可以简化EMI滤波器规格。流经每一路的电流减半,降低了开关元件的导通损耗和开关损耗,有利于进一步提高开关效率。临界导通模式下,在每个开关周期电感电流下降到零,开关损耗低,开关频率不固定。在一般的电源设计中,通常采用调制180°相移的主/从交错方式,或者基于PLL(Phase Locked Loop,锁相回路或锁相环)的导通时间调制方式实现。
一些现有技术中,两个主/从交错方式相连的转换器通过各自的零电流检测(ZCD)电路自由工作在临界导通模式(BCM模式)下,并对导通时间进行调制,使相移在稳态下达到180°。两个转换器开启时间相同,在第二转换器的导通时间调制大于第一转换器时,其相位角也会增大。当相位角达到180°稳态时,为保持180°相角,第二转换器的导通时间会减小。如中国专利公告号为“CN208581166U”发明名称“交错并联式开关电源控制电路”中披露的技术方案,通过控制第二转换器电感电流的上限值和下限值,改变其开关周期,从而改变相移,使其在180°稳态下实现两个转换器交错工作。
上述方案中,通过差值调节电路经过滤波后调节第二转换器的电流上限值和下限值,直到相位差满足预期,需要经过数个或数十个开关周期之后才能够达到稳态,致使在启动期间交错缺失,两路电感电流甚至同相叠加,导致输入端产生严重的开关纹波。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法和装置,可以使交错并联工作的两路Boost单元保持良好的180°相移,同时兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。
为达到上述发明目的,采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法,所述BCM Boost PFC变换器包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;
所述方法包括:接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;
在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。
结合第一方面,在第一方面的第一种实施方式中,所述第一升压电路还包括第一准谐振谷值检测电路,所述第一准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第一开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第一开关器件的驱动控制端;
所述方法还包括:在第一导通信号的导通时间结束时,关断第一开关器件;
利用所述第一准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;
在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第一准谐振检测信号至控制器和/或第一开关器件;
根据所述第一准谐振检测信号对应的时间点确定第一开关器件本周期的关断时间;
根据第一开关器件的关断时间确定第一开关器件下一个周期的导通时刻;
根据第一开关器件第一开关器件本周期的关断时间、下一个周期的导通时刻到捕获谷值检测信号的时长,确定第一开关器件的开关周期。
结合第一方面的第一种实施方式,在第一方面的第二种实施方式中,所述方法还包括:在第一开关器件导通时,获取电感电流上升阶段的第一电感电压,所述电感电压为输入电压;
在第一开关器件关断时,获取电感电流下降阶段的第二电感电压;
在第二开关器件导通时,根据第一升压电路工作在BCM模式下电感电流上升阶段与其作用时间的乘积等于电感电流下降阶段电感电压与其作用时间的乘积,计算得到第一开关器件关断时间宽度;
根据第一开关器件的导通时间宽度与所述关断时间宽度计算得到第一开关器件的开关周期。
结合第一方面的第一或第二种实施方式,在第一方面的第三种实施方式中,所述第二升压电路还具有第二准谐振谷值检测电路,所述第二准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第二开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第二开关器件的驱动控制端;
所述方法还包括:在第二导通信号的导通时间结束时,关断第二开关器件;
利用所述第二准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;
在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第二准谐振检测信号至控制器和/或第二开关器件;
根据所述第二准谐振检测信号对应的时间点确定第二开关器件本周期的关断时间;
根据第二开关器件的关断时间确定第二开关器件下一个周期的导通时刻;
基于第一升压电路谷值检测信号到第二升压电路谷值检测信号的时间宽度,确定第一升压电路与第二升压电路的相位差。
结合第一方面的第一至第三任一种实施方式,在第一方面的第四种实施方式中,在确定第一升压电路与第二升压电路的相位差之后,所述方法还包括:判断所述相位差与第一开关器件的开关周期之间的关系;
若所述相位差大于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度、将第二升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度;
若所述相位差等于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度与第二升压电路导通时间宽度共享所述数字控制器输出的相同时间宽度控制量;
若所述相位差小于半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度、第二升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度;
其中,所述第一预定时间宽度为2倍的第二预定时间宽度。
第二方面,本发明实施例提供一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制装置,包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;
所述数字控制器,用于:
接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;
在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。
本发明实施例提供的交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法和装置,所述BCM Boost PFC变换器包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;在工作时,数字控制器接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。这样,可使两个升压电路的开关器件以180°相移交错开关,各自工作在临界导通模式,从而使交错并联工作的两路Boost单元保持良好的180°相移,同时兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。
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获得其它的附图。
图1为本发明交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制装置一实施例电路结构示意框图;
图2为本发明交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制装置一实施例工作方法流程示意图;
图3为本发明交错并联式BCM Boost PFC变换器主要电路工作波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
参看图1及图2所示,本发明实施例提供的交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法,适用于升压型(boost)PFC变换器及开关电源中。可以使交错并联工作的两路Boost单元保持良好的180°相移,同时兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。
所述BCM Boost PFC变换器包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;
接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;
在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。
所述方法包括步骤:
110、接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通。
本实施例中,所述数字控制器包括数字PID控制单元(比例积分微分控制单元,英文:Proportional-integral-derivative control unit:根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。)及相位调制单元,第一升压电路在启动阶段,由数字控制器,例如单片机,直接输出第一个固定导通信号。其导通时间宽度由数字PID控制单元计算,控制误差电压来自参考电压和输出电压的一部分的差,经过数字补偿环节后输出一个稳定的导通时间给第一升压电路的第一开关器件,导通时间结束,关断开关器件。
120、在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。
第二升压电路在启动阶段,由第一升压电路在第一个导通信号延时半个开关周期时刻,触发启动第二升压电路的第一个第二导通信号,从而使两个开关信号相位差为180°,兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。
本发明实施例提供的交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法,通过在第一升压电路启动后延时半个开关周期启动第二升压电路,使两个升压电路的开关器件以180°相移交错开关,各自工作在临界导通模式,从而使交错并联工作的两路Boost单元保持良好的180°相移,同时兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。
继续参看图1所示,在本实施例中,作为一可选实施例,所述第一升压电路还包括第一准谐振谷值检测电路,所述第一准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第一开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第一开关器件的驱动控制端。
所述方法还包括:在第一导通信号的导通时间结束时,关断第一开关器件;利用所述第一准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第一准谐振检测信号至控制器和/或第一开关器件;根据所述第一准谐振检测信号对应的时间点确定第一开关器件本周期的关断时间;根据第一开关器件的关断时间确定第一开关器件下一个周期的导通时刻;根据第一开关器件第一开关器件本周期的关断时间、下一个周期的导通时刻到捕获谷值检测信号的时长,确定第一开关器件的开关周期。
所述第一准谐振谷值检测电路,用于在电感电流下降到零后开关元件寄生电容与电感的谐振波形,在谐振波形的第一个最小值或者谷值输出第一准谐振检测信号。以该第一准谐振检测信号对应的时间点来确定结束第一开关元件的关断时刻,也就是第一开关元件下一个开关周期的导通时刻,使电路工作在临界导通模式。单片机根据第一开关元件下一个开关周期的导通时刻到下一个开关周期捕获谷值检测信号的时长(即时间宽度),可获得开关周期。
参看图1所示,一些工况下,例如,本实施例中,采用的第二升压电路启动阶段,由第一升压电路在第一个导通信号延时半个开关周期时刻,触发启动第二升压电路的第一个导通信号,两个开关信号相位差为180°。由于此时第一升压电路的第一个开关周期尚未结束,通过第一准谐振谷值检测电路还未捕获开关周期。因此,作为一可选实施例,开关周期可以由数字控制器计算预测。具体为:
所述方法还包括:在第一开关器件导通时,获取电感电流上升阶段的第一电感电压,所述电感电压为输入电压;在第一开关器件关断时,获取电感电流下降阶段的第二电感电压;在第二开关器件导通时,根据第一升压电路工作在BCM模式下电感电流上升阶段与其作用时间的乘积等于电感电流下降阶段电感电压与其作用时间的乘积,计算得到第一开关器件关断时间宽度;根据第一开关器件的导通时间宽度与所述关断时间宽度计算得到第一开关器件的开关周期。
其中,第一升压电路工作在BCM模式下,电感电流上升阶段电感电压与其作用时间的乘积,必然等于电感电流下降阶段电感电压与其作用时间的乘积,即:
VON×tON=VOFF×tOFF
电感电流上升阶段,电感电压为瞬时输入电压VIN;电感电流下降阶段,电感电压为瞬时输出电压与输入电压的差值(VOUT-VIN)。已知导通时间宽度TON,可以计算出电感续流时间TOFF,即关断时间宽度。计算公式如下:
开关周期TS计算公式为:
TS=TON+TOFF。
继续参看图1所示,在另一些实施例中,所述第二升压电路还具有第二准谐振谷值检测电路,所述第二准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第二开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第二开关器件的驱动控制端;
所述方法还包括:在第二导通信号的导通时间结束时,关断第二开关器件;利用所述第二准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第二准谐振检测信号至控制器和/或第二开关器件;根据所述第二准谐振检测信号对应的时间点确定第二开关器件本周期的关断时间;根据第二开关器件的关断时间确定第二开关器件下一个周期的导通时刻;基于第一升压电路谷值检测信号到第二升压电路谷值检测信号的时间宽度,确定第一升压电路与第二升压电路的相位差。
第二升压电路的第一个第二导通时间宽度与第一升压电路第一个第一导通时间宽度相同,共享数字PID输出的控制量。第二准谐振谷值检测电路,用于在检测电感电流下降到零后开关元件漏源端之间的寄生电容与电感的谐振波形,在谐振波形的第一个最小值或者谷值输出第二准谐振检测信号。以该第二准谐振检测信号对应的时间点来确定结束第二开关元件的关断时刻,也就是第二开关元件下一个开关周期的导通时刻,电路工作在临界导通模式。数字控制器根据获取第一升压电路的第一准谐振谷值检测信号到第二升压电路的第二准谐振谷值检测信号的时长,即时间宽度,可得到两个并联电路的相位差。
其中,如图1所示,第一准谐振检测电路与第二准谐振谷值检测电路分别包括连接于开关器件漏源端的第一电容与第二电容,在第一电容与第二电容之间的节点上引出的线路为检测输出端,
作为一可选实施例,在确定第一升压电路与第二升压电路的相位差之后,所述方法还包括:判断所述相位差与第一开关器件的开关周期之间的关系;
若所述相位差大于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度、将第二升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度;
若所述相位差等于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度与第二升压电路导通时间宽度共享所述数字控制器输出的相同时间宽度控制量;
若所述相位差小于半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度、第二升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度;
其中,所述第一预定时间宽度为2倍的第二预定时间宽度。
一般地,两个并联电路的相位差TPHASE与第一升压电路捕获到的开关周期TS一般可能存在三种关系:相位差大于半个开关周期、相位差等于半个开关周期、相位差小于半个开关周期。计算两者差值的公式为:
在一个开关周期内,导通时间变化△TON,与周期变化△T之间的关系为:
若采用非逐周期控制,控制周期扩大N倍,为了使周期变化△T,导通时间变化△TON需要相应的缩小N倍。
若相位差大于半个开关周期:第一升压电路导通时间宽度延长△TON;或者第二升压电路导通时间宽度缩短△TON;或者同时将第一升压电路导通时间宽度延长1/2△TON、第二升压电路导通时间宽度缩短1/2△TON。
相位差等于半个开关周期,第一升压电路导通时间宽度与第二升压电路导通时间宽度共享同一个PID输出的控制量。
相位差小于半个开关周期:第一升压电路导通时间宽度缩短△TON;或者第二升压电路导通时间宽度延长△TON;或者同时将第一升压电路导通时间宽度缩短1/2△TON、第二升压电路导通时间宽度延长1/2△TON。
具体地,如图3所示,以第一升压电路为例说明在一个开关周期中的电路工作过程:阶段1:t0~t1。在t0时刻,S1开通,S1漏源电压VDS_1(即图3中Vds1)等于0。流过L1的电流iL1以VIN/L1为斜率线性上升。
阶段2:t1~t2。t1时刻,S1关断,VDS_1上升到直流输出电压VOUT。交流输入下拉偏带重载时,iL1峰值较大,在S1关断瞬间产生较大的瞬时电流变化di/dt。线路寄生电感与MOS输出寄生电容谐振,VDS_1在直流输出电压VOUT附近有震荡。iL1线性下降,斜率为(VOUT-VIN)/L1。
阶段3:t2~t3。t2时刻,iL1下降到0。PFC电感L1与MOS输出寄生电容谐振,在t3时刻VDS_2谐振到谷值,此时开通S1,由dv/dt造成的电流尖峰将会最小化。在输入电压较低时,可以实现零电压开关(ZVS)。MOS输出寄生电容(Coss)的容值并不是一个常数,随着VDS的升高而减小,因此,VDS_1的谐振波形不是正弦。
根据图3可知,通过改变第一升压电路开关器件的导通时间,可以改变该电路的开关周期,实现相位调制。
第二升压电路的工作原理与第一升压电路相同,在此就不再赘述,本实施例通过改变第一升压电路或第二升压电路开关器件的导通时间,就可以改变该电路的开关周期,实现相位调制。
因此,本实施例中,通过上述导通时间控制方式,两个升压电路在启动阶段和稳定阶段均可保持180°稳定相移。并且可以在轻载下保持关断一个升压电路,使变换器工作在单电感模式,获得更高的效率。PFC变换器在单电感模式和双电感模式间平滑切换,不会增加输入电流谐波畸变率(THDA)。
实施例二
参看图1所示,本发明实施例提供的交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制装置,至少包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;
所述数字控制器,用于:
接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;
在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通。
对于本发明提供的交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制装置而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,其技术方案与技术效果基本相同,相关之处请参见实施例一的部分说明即可。
本发明提供的技术方案,能够使交错并联工作的两路Boost电路保持良好的180°相移,同时兼顾了临界导通模式的可靠性与180°相位差的稳定性。进一步地,本发明使用准谐振谷值检测电路,其利用L-C谐振特性软化开关原理,可以提高变换器工作效率。进一步地,本发明无需利用电流互感器检测电感电流,利用准谐振开关实现变换器两个Boost电路实现临界连续工作模式,成本更低、性能更优。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同或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。
为了描述的方便,描述以上继电器控制系统是以功能分为各种功能单元/电路/模块分别描述。当然,在实施本发明时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质还可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制方法,其特征在于,所述BCM BoostPFC变换器包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;
所述方法包括:接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;
在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通;
所述第一升压电路还包括第一准谐振谷值检测电路,所述第一准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第一开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第一开关器件的驱动控制端;
所述方法还包括:在第一导通信号的导通时间结束时,关断第一开关器件;
利用所述第一准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;
在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第一准谐振检测信号至控制器和/或第一开关器件;
根据所述第一准谐振检测信号对应的时间点确定第一开关器件本周期的关断时间;
根据第一开关器件的关断时间确定第一开关器件下一个周期的导通时刻;
根据第一开关器件第一开关器件本周期的关断时间、下一个周期的导通时刻到捕获谷值检测信号的时长,确定第一开关器件的开关周期;
所述第二升压电路还具有第二准谐振谷值检测电路,所述第二准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第二开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第二开关器件的驱动控制端;
所述方法还包括:在第二导通信号的导通时间结束时,关断第二开关器件;
利用所述第二准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;
在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第二准谐振检测信号至控制器和/或第二开关器件;
根据所述第二准谐振检测信号对应的时间点确定第二开关器件本周期的关断时间;
根据第二开关器件的关断时间确定第二开关器件下一个周期的导通时刻;
基于第一升压电路谷值检测信号到第二升压电路谷值检测信号的时间宽度,确定第一升压电路与第二升压电路的相位差;
在确定第一升压电路与第二升压电路的相位差之后,所述方法还包括:判断所述相位差与第一开关器件的开关周期之间的关系;
若所述相位差大于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度、将第二升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度;
若所述相位差等于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度与第二升压电路导通时间宽度共享所述数字控制器输出的相同时间宽度控制量;
若所述相位差小于半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度、第二升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在第一开关器件导通时,获取电感电流上升阶段的第一电感电压,所述第一电感电压为输入电压;
在第一开关器件关断时,获取电感电流下降阶段的第二电感电压;
在第二开关器件导通时,根据第一升压电路工作在BCM模式下电感电流上升阶段电感电压与其作用时间的乘积等于电感电流下降阶段电感电压与其作用时间的乘积,计算得到第一开关器件关断时间宽度;
根据第一开关器件的导通时间宽度与所述关断时间宽度计算得到第一开关器件的开关周期。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一预定时间宽度为2倍的第二预定时间宽度。
4.一种交错并联式BCM Boost PFC变换器的控制装置,其特征在于,包括:数字控制器、第一升压电路和第二升压电路,所述第一升压电路与第二升压电路并联,所述第一升压电路包括第一开关器件,所述第二升压电路包括第二开关器件;
所述数字控制器,用于:
接收第一升压电路启动信号指令,发送第一导通信号给所述第一开关器件,以使所述第一开关器件导通;
在第一导通信号延时半个开关周期时刻,发送第二导通信号给所述第二升压电路的第二开关器件,以使所述第二开关器件导通;
所述第一升压电路还包括第一准谐振谷值检测电路,所述第一准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第一开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第一开关器件的驱动控制端;
所述数字控制器,还用于:在第一导通信号的导通时间结束时,关断第一开关器件;
利用所述第一准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;
在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第一准谐振检测信号至控制器和/或第一开关器件;
根据所述第一准谐振检测信号对应的时间点确定第一开关器件本周期的关断时间;
根据第一开关器件的关断时间确定第一开关器件下一个周期的导通时刻;
根据第一开关器件第一开关器件本周期的关断时间、下一个周期的导通时刻到捕获谷值检测信号的时长,确定第一开关器件的开关周期;
所述第二升压电路还具有第二准谐振谷值检测电路,所述第二准谐振谷值检测电路采样输入端连接于第二开关器件漏源端,其采样输出端分别连接于所述数字控制器及第二开关器件的驱动控制端;
所述数字控制器,还用于:在第二导通信号的导通时间结束时,关断第二开关器件;
利用所述第二准谐振谷值检测电路检测电感电流下降到零时的开关器件寄生电容与电感的谐振波形;
在所述谐振波形的第一个谷值点时输出第二准谐振检测信号至控制器和/或第二开关器件;
根据所述第二准谐振检测信号对应的时间点确定第二开关器件本周期的关断时间;
根据第二开关器件的关断时间确定第二开关器件下一个周期的导通时刻;
基于第一升压电路谷值检测信号到第二升压电路谷值检测信号的时间宽度,确定第一升压电路与第二升压电路的相位差;
所述数字控制器,还用于:在确定第一升压电路与第二升压电路的相位差之后,判断所述相位差与第一开关器件的开关周期之间的关系;
若所述相位差大于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度、将第二升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度;
若所述相位差等于第一开关器件的半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度与第二升压电路导通时间宽度共享所述数字控制器输出的相同时间宽度控制量;
若所述相位差小于半个开关周期,则将第一升压电路导通时间宽度缩短第一预定时间宽度;或者将第二升压电路导通时间宽度延长第一预定时间宽度;或者同时将第一升压电路导通时间宽度缩短第二预定时间宽度、第二升压电路导通时间宽度延长第二预定时间宽度。
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