[发明专利]一种单闭环脉冲控制电路

说明书

本发明公开一种单闭环脉冲控制电路，用于变频空调的功率因数校正，包括输出电压误差反馈放大器、PI调节器和PWM信号生成模块；电压误差反馈放大器用于接收目标电压和BOOST升压电路中直流母线采样电路输出的输出母线电压采样值，并输出误差信号；PI调节器用于接收误差信号并输出直流控制信号；PWM信号生成模块用于接收直流控制信号并输出开关信号，开关信号用于输出到BOOST升压电路中的驱动电路。本发明的有益效果是：只保留了直流母线采样电路，控制方法变为了单环控制，实现了适当提高功率因数的目的，而且能够降低开关管、快恢复二极管和PFC电感的损耗，满足电网对谐波的要求。

技术领域

本发明涉及PFC技术领域，尤其涉及一种单闭环脉冲控制电路。

背景技术

没有功率因数校正的家用电器会产生电流谐波，导致设备功率因数(PF)偏低，增加电网的容量和配电站的变压器容量，也容易导致变压器发热，所以国家一般对用电设备进行谐波限制，限制电网的20次以内的谐波，所以对于功率较大的家用电器需要增加有功功率因数校正功能来提高电器的PF值和降低输入电流谐波，满足国家或地区的标准。

功率因数又分为无源PFC技术和有源PFC技术，变频空调由于功率较大，所以一般采用有源PFC技术，有源PFC技术一般使用升压电路(BOOST电路)拓扑进行PFC控制。图1所示为传统经典的有源PFC控制电路，其主电路由BOOST升压电路构成，AC为输入交流电源，BR为整流桥，L为PFC电感、D为快恢复二极管、G为开关管(IGBT或MOSFET)、C为电解电容，RL为PFC输出负载.

平均电流法是有源PFC的常用控制方法，其需要3个采样电路，分别为交流电压采样电路，直流母线电压采样电路以及电流采样电路。

平均电流法采用双闭环控制，外环电压环主要是稳压作用，即输出母线电压采样值跟随目标电压，电压环经过PI校正后输出一个与功率成正比，与输入电压平方成反比的直流量Vc；该直流量与半波交流电压|VAC|相乘后作为电流环的目标电流，电流环作为内环，主要起校正电流波形作用，即电感电流的采样电流跟随目标电流，经过电流环输出的值为占空比d，占空比与经过PWM调制后输出开关信号驱动开关管G。

传统PFC技术的功率因数较高，额定电压下功率因数一般能够做到0.99，但采样电路复杂，控制算法也复杂，需要双闭环控制，而且PWM载频较高，一般在15KHZ以上，导致L、D、G损耗很大，需要很大的散热器，增加电路散热成本，而且开关管需要高速IGBT，二极管需要快恢复二极管。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种单闭环脉冲控制电路，旨在采用简单的控制方法实现适当提高功率因数的目的，而且能够降低开关管、快恢复二极管和PFC电感的损耗，满足电网对谐波的要求。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种单闭环脉冲控制电路，用于变频空调的功率因数校正，包括输出电压误差反馈放大器、PI调节器和PWM信号生成模块；

所述电压误差反馈放大器用于接收目标电压和BOOST升压电路中直流母线采样电路输出的输出母线电压采样值，并输出误差信号；

所述PI调节器用于接收所述误差信号并输出直流控制信号；

所述PWM信号生成模块用于接收直流控制信号并输出开关信号，所述开关信号用于输出到所述BOOST升压电路中的驱动电路。

在一些实施方式中，所述直流控制信号为占空比。

在一些实施方式中，所述BOOST升压电路的交流输入频率为50HZ，所述PWM信号生成模块的载波频率为100HZ。

在一些实施方式中，所述驱动电路为开关管，所述开关信号输出到所述开关管的基极。