[实用新型]一种无桥PFC电路

说明书

本实用新型公开了一种无桥PFC电路，包括：主电路模块、负载模块、电压采集模块、电流采集模块、模糊PID模块和单周期模块。其中，电压采样模块采集电压用于模糊PID控制，单周期模块处理电流数据与模糊PID处理后的电压数据并生成相应的占空比信号，完成对于开关管的开关控制，实现电路的PFC功能。相较于传统的单周期无桥PFC电路，使得控制过程的响应时间更短、超调量更小，进一步提升了电路的工作性能。

技术领域

本实用新型属于电路设计领域，特别是涉及一种无桥PFC电路。

背景技术

无桥PFC电路作为整流电路能够有效地降低电路的谐波失真率、改善电路的功率因数，同时相较于有桥PFC电路，电路使用元件少，电路整体损耗更低。在日常生活中已经得到广泛的应用。单周期控制方式相较于平均电流等传统的控制方式，电路控制原理简单，电路性能优秀，成为控制电路设计的较好选择。

多控制方式的无桥PFC电路相较于单控制的无桥PFC电路，电路整体设计更加复杂、电路成本较高，但是能够实现更加优秀的电路性能，对于高精度的电源设计有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种无桥PFC电路，实现多种控制对于PFC电路的联合控制，进一步改善电路的输出精度以及整体性能。

本实用新型是这样实现的，一种无桥PFC电路，包括：主电路模块、负载模块、电压采样模块、电流采样模块、模糊PID控制模块以及单周期控制模块，所述单周期控制模块与电流采集模块、模糊PID控制模块相连，模糊PID控制模块与电压采集模块、单周期控制模块相连；所述模糊PID控制模块对于电压采样模块采集的电压数据进行模糊PID控制，所述单周期控制模块对于处理后的电压与电流采样电路采集的电流进行处理，得到开关管的控制信号，所述电流采样模块采集主电路模块的电流，所述负载模块连接在主电路模块的稳压电容上，所述电压采样模块采集主电路模块的电压。

进一步地，主电路模块采用双二极管式无桥PFC电路结构，包括两个连接在电源两端的升压电感L1以及升压电感L2；连接在电源两端的回流二极管D1 以及回流二极管D2，升压电感L1的另一端连接升压二极管D3的一端，升压二极管D3的另一端连接升压二极管D4以及稳压电容C1的一端，升压二极管 D4的另一端连接开关管S2，升压二极管D3连接开关管S1，开关管S2和开关管S1的另一端连接稳压电容C1的另一端，回流二极管D1以及回流二极管D2 的另一端与开关管S2和开关管S1的另一端之间连接采样电阻R1。

进一步地，所述负载模块为电阻或者DC-DC变换器。

进一步地，电压采样模块为三个电阻并联结构。

进一步地，电流采集模块包括主电路中的采样电阻R1以及电阻R_SF和电容 C_SF组成的RC低通滤波器。

进一步地，所述模糊PID控制模块采用单片机实现控制。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：

经过对比分析，主电路模块选择双二极管式无桥PFC电路结构，EMI值较低、电路损耗低、采样电流易于测量。电流采样模块采用间接测量的方式，利用小电阻R1实现对于电路电压的测量，设计RC低通滤波器进一步滤除电压中的高频谐波，得到单周期控制模块的参考电流IREF。采用模糊PID模块的克服了传统PID参数无法实时调整PID参数的缺点，参数设计更加灵活、控制响应速度更快。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种多控制方式优化的无桥PFC电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电压采集模块结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电流采集模块结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的模糊PID控制的实现框图。