[发明专利]一种图腾柱PFC的全数字控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种图腾柱PFC的全数字控制方法及装置，包括：通过采样模块获取相应电压电流信息，数字锁相完成后计算输入电压有效值和相位值，通过电压外环调节器和电流内环调节器对误差信号进行调节，利用占空比前馈对输出占空比进行前馈补偿。本发明通过引入占空比前馈，使得电流内环调节器仅需抑制小信号扰动，大大提高了控制器跟踪工频正弦电流的能力，采集输入电压过零点进行数字锁相，通过查询正弦表获得输入电压相位值，采集输入电压实时值进行有效值计算，利用计算得到的输入电压实时值作为输入电流指令值和前馈占空比计算模块输入值，从而消除了输入电压采样偏差带来的输出占空比扰动，提高了数字控制图腾PFC的抗干扰性和稳定性。

主权项

1.一种图腾柱PFC的全数字控制方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)采集图腾柱PFC输入电压V_AC，并当所述输入电压V_AC过零时输出过零检测信号；并捕获所述过零检测信号的翻转边沿，通过在每个输入电压过零时刻进行数字锁相，直到所述输入电压V_AC的过零点与数字控制器内部正弦表过零点无偏差时完成数字锁相；(2)当锁相完成后通过在数字控制器内部进行输入电压有效值计算获得输入电压有效值V_rms；并根据所述输入电压有效值V_rms的大小选择相应的控制参数对输入电流波形和输出电压大小进行控制；(3)采集输出电压V_DC，并将所述输出电压V_DC与变换器设定的输出指令电压V_DC‑ref做差后获得误差信号V_err，所述误差信号V_err经过电压外环调节器校正后得到输入功率指令P_IN‑ref；(4)当锁相完成后通过查询控制器内部提前存储的离散正弦表获取当前输入电压相位值V_{phase_tab}，并根据当前输入电压相位值V_{phase_tab}和所述输入电压有效值V_rms获得输入电压实时值V_INAC；(5)通过查询控制器内部提前存储的除法表获得输入电压有效值平方的倒数1/V²_rms，并根据所述倒数1/V²_rms，所述输入电压实时值V_INAC和所述输入功率指令P_IN‑ref获得输入电流指令值i_L‑ref；(6)采集输入电流i_L，并将所述输入电流i_L与所述输入电流指令值i_L‑ref做差后获得误差信号I_err，所述误差信号I_err经过电流内环调节器校正后获得输出占空比d1，并将前馈占空比d2乘以比例系数km后与所述输出占空比d1相加后获得最终输出PWM信号占空比d，根据所述占空比d输出用于驱动图腾柱PFC GaN MOSFET桥臂的驱动信号。