[发明专利]一种基于SOPC的交错并联APFC装置

权利要求书

1.一种基于SOPC的交错并联APFC装置，其特征在于：包括主电路、霍尔传感器、信号调理电路+AD7874单元、SOPC控制单元以及驱动电路；

所述主电路包括依次连接的交流电源、整流桥、交错并联Boost变换器以及负载电阻Ro；所述主电路，用于对交流电源整流并向霍尔传感器提供整流后的输出电压V_g、流经交错并联Boost变换器的电感电流i_L1、i_L2以及交错并联Boost变换器的直流输出电压V_o，实现电路的输入电流在相位和波形上与整流后的输出电压一致，实现功率因数的校正；

所述霍尔传感器，与所述主电路连接，用于对整流后的输出电压V_g、电感电流i_L1、i_L2以及输出电压V_o四路信号进行采集；

所述信号调理电路+AD7874单元，与所述霍尔传感器的输出端连接，用于对霍尔传感器采集到的四路信号进行滤波、电平转换、模数转换处理，并将处理后的数据传送给所述SOPC控制单元；

所述SOPC控制单元，与所述信号调理电路+AD7874单元连接，包括A/D控制存储模块、电压比较器、电流比较器、乘法器、PI控制器以及PWM模块；所述A/D控制存储模块，与所述信号调理电路+AD7874单元连接，用于对AD7874的模数转换进行有序控制，并将转换后的数据存储到A/D控制存储模块的FIFO中；所述PI控制器，为自定制的符合Avalon总线接口的PI控制器，用于实现双环PI控制算法，保证所述APFC装置在既定控制策略下有序地工作；所述PWM模块，为自定制的符合Avalon总线接口的PWM信号发生器，用于输出PWM信号；

所述驱动电路，与所述PWM模块连接，用于将PWM模块输出的信号进行放大，再输出给交错并联Boost变换器中的两个功率MOSFET管，以满足功率MOSFET管所需的驱动电压，控制两个功率MOSFET管的导通与关断，对主电路并联的Boost变换器进行交错控制。

2.如权利要求1所述的基于SOPC的交错并联APFC装置，其特征在于：所述交错并联Boost变换器包括第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一功率MOSFET管S1、第二功率MOSFET管S2和输出电容Co；所述整流后的输出电压V_g的正极分别连接第一电感L1的第一端和第二电感L2的第一端；所述第一电感L1的第二端分别连接第一二极管D1的正极和第一功率MOSFET管S1的漏极，所述第二电感L2的第二端分别连接第二二极管D2的正极和第二功率MOSFET管S2的漏极；第一二极管D1和第二二极管D2的负极均连接所述输出电容Co的第一端，所述输出电容Co的第二端以及所述第一功率MOSFET管S1、第二功率MOSFET管S2的源极均连接至所述整流后的输出电压V_g的负极；所述输出电容Co的两端与所述负载电阻Ro连接。

3.如权利要求2所述的基于SOPC的交错并联APFC装置，其特征在于：所述第一电感L1和第二电感L2均包括环形磁芯(1)和绕组(2)，所述绕组(2)包括第一绕组和第二绕组；在所述环形磁芯(1)的外环表面沿纵向均匀分布四个截面为梯形的切槽(3)；在对称两边的两个梯形切槽(3)上分别绕制相同匝数的第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和第二绕组之间形成两段隔离处(4)；所述第一绕组和第二绕组分别从中间起头向两侧各绕相同匝数的圈，形成蝶形绕线结构。

4.如权利要求1所述的基于SOPC的交错并联APFC装置，其特征在于：所述霍尔传感器包括霍尔电流传感器和霍尔电压传感器，所述霍尔电流传感器为闭环霍尔电流传感器，包括带有容纳腔的绝缘壳体(5)和外表面设有线圈的圆形磁芯(7)，所述圆形磁芯(7)置于所述容纳腔内；在所述圆形磁芯(7)上开设有贯穿圆形磁芯(7)的平行开口，在所述平行开口内安装有霍尔元件；在所述圆形磁芯(7)中部设置有贯穿绝缘壳体(5)的圆形安装部(6)，在绝缘壳体(5)内还安装有线路板(8)，所述线路板(8)的一端分别与霍尔元件和线圈(9)连接，另一端延伸形成排针(10)，所述排针(10)向下伸出绝缘壳体(5)；在所述绝缘壳体(5)内填充灌封胶(11)；在所述绝缘壳体(5)的两侧对称设置有两个安装脚(12)；在所述绝缘壳体(5)上凸起形成两个定位部(13)。