[发明专利]基于非线性平均电流控制的BOOST PFC电路

说明书

技术领域

本发明涉及功率因数校正电路，尤其是一种BOOST PFC电路。

背景技术

电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染，因此必须引入功率因数校正(PFC)电路，使其输入电流谐波满足现有的谐波要求。功率因数校正一直在朝着效率高、结构简单、控制容易实现、减小EMI等方向发展，所以无桥BOOST PFC电路作为一种提高效率的有效方式越来越受到人们的关注。无桥BOOST PFC电路省略了传统BOOST PFC电路的整流桥，减少了二极管的通态损耗，效率得到很大提高。但是传统的无桥BOOST PFC的EMI较大，图腾柱BOOST PFC作为它的一种演变，EMI要小很多，但是图腾柱BOOSTPFC的传统控制较为复杂，特别是电感电流检测上较困难。因此，提出一种相对简单的图腾柱BOOST PFC电路的控制方法是很有意义的。

发明内容

为了减小无桥BOOST PFC的电磁干扰和克服已有的单周期控制中轻载不稳定、非线性载波控制中积分器设计复杂等的不足，本发明提供一种轻载稳定、简化积分器设计的基于非线性平均电流控制的图腾柱BOOST PFC电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于非线性平均电流控制的图腾柱BOOST PFC电路，包括图腾柱BOOST PFC主电路，所述图腾柱BOOST PFC主电路包括输入侧、电容C0、电阻Rs、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、电感L和输出侧，所述输出侧与所述电容C0并联，所述输出侧一端与所述第三二极管D3的反向端相接，所述输出侧的另一端与电阻Rs的一端相接，所述第三三极管D3的正向端与所述第二场效应管的漏极连接，所述电阻Rs的另一端与第一二极管的正向端、第一场效应管的源极连接，所述第一二极管D1的反向端和第二二极管的正向端均与输入侧的一端连接，所述第二场效应管Q2的源极和第一场效应管Q1的漏极均与电感L的一端连接，所述电感L的另一端与输入侧的另一端连接，所述的基于非线性平均电流控制的BOOST PFC电路还包括控制支路，所述控制支路的控制率方程如下：

1Ts∫dTsTs(k|vi|-iD3)dt=(k-ge)|vi|2vo---(14)]]>

其中，|v_i|是输入侧电压绝对值，g_e是电压环补偿器输出值，k是一比例常数，T_s是场效应管的开关周期，i_D3是第三二极管D3的电流，d是场效应管的开关占空比，V_o是输出侧电压；

所述控制率方程(14)的左边采用可复位的积分器实现，所述控制率方程(14)的右边采用数字控制器实现，所述积分器包括运算放大器、积分电容C和开关S；