[发明专利]带线性调节的PFC控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及供电或配电技术，特别涉及带线性调节的PFC(功率因数 校正)控制电路及控制方法。

背景技术

改善电力电子装置的效率对提高电能利用率起着至关重要的作用，在 电力电子换流装置中，输入整流装置约占了80％以上，且大多数采用了相 控整流，功率因数低，向电网注入大量高次谐波，浪费了电能，即通常所 说的电力公害。为了减少非线性负荷对交流电网产生的谐波污染，国内外 已普遍对开关电源设备的输入谐波电流提出了越来越严格的限制标准。特 别是大功率电源装置的普遍应用，除了对系统满载提出较高的输入指标要 求之外，在较轻的负载的条件下也要求电源装置具有较高的功率因数及较 小的输入电流谐波，以减小各种工作条件下电力电子装置对电网的污染， 同时也可以进一步提高轻载时的电源效率，因为实际应用中的电力装置都 不会满载运行，因此提高轻载的输入指标及效率有着更加现实的意义。

传统上使用的有源功率因数技术多为硬件集成电路实现其控制方式， 受到其外围硬件电路的影响，往往针对某一固定的控制对象完成控制电路 的参数固化，因此系统很难适应不同的带载能力。导致满载有较高的输入 指标，而小负载的时候指标就会加速恶化。

目前常用的PFC数字控制技术依然沿用传统的控制手段，仅考虑额定 条件下的输入性能指标，不能实现全负载范围的性能改善，特别是控制装 置中的PID控制参数都是考虑最大的负载量，参数一旦固定就不能改变。 部分提出利用判断负载轻重进行PWM的发波进行切换的方式，首先其限定 了应用场合，另外其主要目的是切换不同控制方案进而导致切换PWM发 波，该控制策略必然会导致在切换过程中造成对控制器的扰动。负载的间 断切换的等级越多，所需要的切换控制器也就越多，浪费了大量资源。

由于电流越小越需要较强的控制力度，但同样的控制力度又会引起重 载时的过调制，因此现有的调节参数固定的PFC数字控制技术存在系统可 靠性低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带线性调节的PFC控制电路，通过线性调节 解决系统可靠性低的问题，特别是解决电源装置中PFC电路轻载时输入性 能指标问题。

本发明的另一目的是提供一种带线性调节的PFC控制方法，通过线性 调节解决系统可靠性低的问题，特别是解决电源装置中PFC电路轻载时输 入性能指标问题。

根据本发明第一方面，本发明的一种线性调节的PFC控制电路包括：

PFC输入电压采样模块，用于从输入电源采样输入电压V_IN；

PFC输入电流采样模块，用于从输入电源采样输入电流I_IN；

PFC输出电压采样模块，用于从输出电源采样输出电压V_OUT；

PFC控制电路模块，用于根据PFC输入电压采样模块、PFC输入电流采 样模块和PFC输出电压采样模块采样的输入电压V_IN、输入电流I_IN和输出电 压V_OUT，生成发波信号V_D；

PFC输出升压功率电路模块，用于根据所述发波信号V_D，对输入电源进 行功率因数校正和升压处理后，得到所述输出电源；

PFC线性调节模块，用于利用采样输入电流I_IN，生成在重载到轻载范 围内对所述PFC控制电路模块执行的电流环控制进行线性调节的线性调节 参数；

其中，通过用线性调节参数对PFC控制电路模块的电流环控制进行线 性调节，使其生成的发波信号V_D可以对PFC输出升压功率电路模块进行线 性调节控制。

其中，所述PFC线性调节装置模块包括：

电流限幅单元，用于对输入电流I_IN进行限幅；

线性调节参数生成单元，用于根据已限幅的输入电流和固定的系数， 生成线性调节参数。

根据本发明第二方面，本发明的一种线性调节的PFC控制方法包括以 下步骤：

从输入电源采样输入电压V_IN和输入电流I_IN，并从输出电源采样输出电 压V_OUT；

利用采样的输入电流I_IN生成从重载到轻载范围内的线性调节参数；