[发明专利]PFC电路控制方法及应用该控制方法的无环路PFC控制电路

说明书

本发明涉及一种PFC电路控制方法，其仅使用到Vg和Ig两个变量，中间无电压环路的计算和电流环路的计算，即有效得出占空比，实现了PFC的整个控制过程；还涉及一种无环路PFC控制电路，运用软件数据处理模块进行占空比运算，以对开关管进行控制，在实现传统PFC功能的基础上，控制过程无任何环路计算，使得实现过程大幅简化，降低了PFC模块的应用难度，实现了较高的PF值。

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及PFC电路控制方法及应用该控制方法的无环路PFC控制电路。

背景技术

目前，家用变频空调系统为了使压缩机运行稳定，通常需要增加一个BOOST电路，进行PFC控制，以保持空调系统在大功率运行期间保持电压稳定，从而保证压缩机的平稳运行，同时使电源电流跟随输入电压，使电流和电压保持同相位，以满足国家对电网谐波的要求。但是由于BOOST电路控制需要电压环和电流环进行控制，如图1所示，包括以下步骤：

1、首先实际母线电压与参考电压差值经过PI环节，作为电压环路控制的输出。

2、然后是电感电压经过比例放大1/K后，与电压环控制的输出相乘，乘积作为电流环路的电流参考。

3、实际电流经过Rs进行采样后，与参考电流比较，然后经过PI校正作为控制开关管S的占空比，实现对BOOST电路进行控制。其运算过程过于复杂，使PFC模块应用难度大。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供PFC电路控制方法及应用该控制方法的无环路PFC控制电路。

PFC电路控制方法，应用于BOOST拓扑结构电路，包括以下步骤：

S1、在PFC电路中采样，获取PFC电路中的输入电压Vg的实时数值、电感电流Ig的实时数值及系统参考电压值Vref，并求取输入电压的平均值及电感电流的平均值

S2、基于公式将所述输入电压的平均值电感电流的平均值系统参考电压值Vref以及电感电流Ig的实时数值进行运算，得到开关管的占空比反值

S3、将所述占空比反值以反相器进行反相，输出开关管的占空比d；

S4、基于开关管的占空比d，控制PFC电路中开关管的状态，使PFC电路中电感电流Ig的低频波形跟随输入电压Vg的波形，并保持输出电压稳定。

进一步地，所述步骤S1中，输入电压的平均值电感电流的平均值通过低通滤波器运算得到。

进一步地，所述系统参考电压值Vref为330V。

进一步地，在PFC电路中采样，获取PFC电路中的输出电压V0的实时数值，并求取输出电压平均值对输出电压的稳定情况进行确认。

进一步地，或可以步骤S2-1替换所述步骤S2，该步骤S2-1为：获取常数Kref，所述Kref＝1/Vref，基于公式将所述输入电压的平均值电感电流的平均值常数Kref以及电感电流Ig的实时数值进行运算，得到开关管的占空比反值

本发明提出的一种PFC电路控制方法，其仅使用到Vg和Ig两个变量，中间无电压环路的计算和电流环路的计算，即有效得出占空比d，实现了PFC的整个控制过程。

本发明还提出一种上述控制方法的无环路PFC控制电路，所述PFC电路连接有软件数据处理模块，该软件数据处理模块包括：

控制器K1，其用于获取PFC电路输入电压的实时数值Vg；其输出端连接有第一低通滤波单元以用于求取PFC电路中输入电压的平均值

控制器K2，其用于获取PFC电路电感电流的实时数值Ig；其输出端连接有第二低通滤波单元以用于求取PFC电路中电感电流的平均值