[发明专利]功率因数校正电路结构、控制方法及电器

说明书

本发明提供一种功率因数校正电路结构、控制方法及电器。其中功率因数校正电路结构包括：相位环电路，与负载电路相连接，用于根据所述负载电路的电压信号和电流信号获得所述电压信号和所述电流信号的相位差，以实现电流与电压同相控制；输入电流合成电路，与所述相位环电路和所述负载电路相连接，用于将所述相位环电路获得的相位差和所述负载电路的电流信号合成为与电压同相的输入电流。本发明提供的技术方案不需要检测过零点相位即可达到控制电流相位的效果，由于不需要大量的过零检测，节省了许多芯片资源；利用锁相环的核心思想来对电流相位进行锁定，控制精度高，即使负载变化幅度大也不会失锁，使得PFC能更加稳定可靠地发挥其作用。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种功率因数校正电路结构、控制方法及电器。

背景技术

现阶段传统的PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)实现的控制方法主要有平均电流控制，峰值电流控制，滞环电流控制和单周期控制，这些控制方式在软件上的实现并没有以电流的实时相位和幅值进行判定和控制，在一定程度上降低了控制的精准性，同时也容易引起过冲的电流。而业界则有的利用芯片资源的AD采集过零点的时间，经过滤波等处理来实现对电流相位的确定，从而达到PFC控制策略平滑投切的效果，但是这样在检测电流的数据以及计算过零点等地方占用比较多资源，纯属浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率因数校正电路结构，包括：相位环电路，与负载电路相连接，用于根据所述负载电路的电压信号和电流信号获得所述电压信号和所述电流信号的相位差，以实现电流与电压同相控制；输入电流合成电路，与所述相位环电路和所述负载电路相连接，用于将所述相位环电路获得的相位差和所述负载电路的电流信号合成为与电压同相的输入电流。

可选地，还包括幅度环电路，与所述输入电流合成电路相连接，用于根据所述负载电路的电压信号产生电压幅值控制信号；所述输入电流合成电路还用于：将所述相位环电路获得的相位差、所述幅度环电路输出的电压幅值控制信号和所述负载电路的电流信号合成为与电压同相的输入电流。

可选地，还包括电压采样电路和电流采样电路，分别用于采集所述负载电路的电压信号和电流信号；所述负载电路通过所述电压采样电路和所述电流采样电路，与所述相位环电路相连接；所述相位环电路还用于：根据所述电压采样电路采集的电压信号和所述电流采样电路采集的电流信号获得所述电压信号和所述电流信号的相位差，以实现电流与电压同相控制；在所述功率因数校正电路结构不包括所述幅度环电路的情况下，所述输入电流合成电路还用于：将所述相位环电路获得的相位差和所述电流采样电路采集的电流信号合成为与电压同相的输入电流；在所述功率因数校正电路结构包括所述幅度环电路的情况下，所述输入电流合成电路还用于：将所述相位环电路获得的相位差、所述幅度环电路输出的电压幅值控制信号和所述电流采样电路采集的电流信号合成为与电压同相的输入电流。

可选地，还包括通过所述电压采样电路和所述电流采样电路将所述负载电路的电压信号和电流信号转变为弱电信号后，输出给所述相位环电路。

可选地，还包括第一乘法器，所述电压采样电路和所述电流采样电路通过第一乘法器与所述相位环电路相连接；所述第一乘法器用于将所述电压采样电路采集到的负载电路的电压信号和所述电流采样电路采集到的负载电路的电流信号相乘后，输出给所述相位环电路。

可选地，所述电压采样电路和/或所述电流采样电路还包括转换单元，所述转换单元用于：将所述电压采样电路采集到的负载电路的电压信号和/或所述电流采样电路采集到的负载电路的电流信号进行数学变换，使所述负载电路的电压信号和电流信号的角频率相同，然后输出给所述第一乘法器。

可选地，所述相位环电路包括环路滤波器，所述环路滤波器与所述第一乘法器相连接，用于接收所述第一乘法器输出的信号，并滤掉所述第一乘法器输出的信号中的高频成分；所述环路滤波器的传递函数模型为其中p＝1/(T1+T2),z＝1/T1,T1和T2为环路滤波器的时间常数，K为待定系数，其值根据电路结构确定。