数字无桥PFC控制电路的制作方法

本实用新型涉及PFC电路，具体涉及一种数字无桥PFC控制电路。

背景技术：

在大多数AC/DC应用中，系统都具有一个PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)和一个DC/DC转换电路。因此，当测量电路效率时，将根据整个系统的状况来测量。若想提高轻载时的总系统效率，现有技术中的常用方法是降低PFC输出电压和开关频率，但是这种方法要求了解负载信息，而这项工作通常通过使用一些额外电路来测量输出电流实现。增加额外电路会造成电路结构繁琐，成本高，且测量过程十分麻烦。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种数字无桥PFC控制电路。

本实用新型的技术方案如下：

一种数字无桥PFC控制电路，包括DSP控制器、第一DC/DC升压电路、第二DC/DC升压电路、第一慢恢复二极管以及第二慢恢复二极管；所述第一DC/DC升压电路包括第一电感、第一场效应管和第一二极管；所述第二DC/DC升压电路包括第二电感、第二场效应管和第二二极管；所述第一电感和所述第一二极管串联为第一支路，所述第一支路的一端连接交流电源的线路，另一端连接负载的第一端，负载的第二端接地；所述第一场效应管的漏极连接所述第一电感和所述第一二极管的公共端，源极接地，栅极连接DSP控制器的第一数字脉冲宽度调制端口；所述第二电感和所述第二二极管串联为第二支路，所述第二支路的一端连接交流电源的中性点，另一端连接负载的第一端；所述第二场效应管的漏极连接所述第二电感和所述第二二极管的公共端，源极接地，栅极连接DSP控制器的第二数字脉冲宽度调制端口；所述第一慢恢复二极管的负极连接到交流电源的线路，正极接地；所述第二慢恢复二极管的负极连接到交流电源的中性点，正极接地；DSP控制器的第一模数转换端口连接交流电源的中性点；DSP控制器的第一模数转换端口连接交流电源的线路。

其进一步的技术方案为，所述DSP控制器的型号为TMS32010。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型采用了数字控制器对电路进行信号输入和控制，在测量效率时不需要附加额外电路。在本实用新型的电路中，输入的交流电压和输出的直流电压相同时，输出电流与电压环路输出成正比。因此，如果知道电压环路的输出，便可以相应地调节频率和输出电压，以实现通过数字软件对系统效率测量的控制。使得系统的效率的测量方法更加简便。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2显示了DSP控制器所发出的PWM控制波形。

具体实施方式

图1是本实用新型的示意图，如图1所示，本实用新型包括DSP控制器、第一DC/DC升压电路、第二DC/DC升压电路以及第一慢恢复二极管D3和第二慢恢复二极管D4。本实施例中所使用的DSP控制器的型号为TMS32010。

第一DC/DC升压电路包括第一电感L1、第一场效应管S1和第一二极管D1；第二DC/DC升压电路包括第二电感L2、第二场效应管S2和第二二极管D2。

第一电感L1和第一二极管D1串联为第一支路，第一支路的一端连接交流电源的线路LINE，另一端连接负载RL的第一端，负载RL的第二端接地。第一场效应管S1的漏极连接第一电感L1和第一二极管D1的公共端，源极接地，栅极连接DSP控制器的第一数字脉冲宽度调制端口DPWM1A。

第二电感L2和第二二极管D2串联为第二支路，第二支路的一端连接交流电源的中性点NAUTRAL，另一端连接负载RL的第一端。第二场效应管S2的漏极连接第二电感L2和第二二极管D2的公共端，源极接地，栅极连接DSP控制器的第二数字脉冲宽度调制端口DPWM2A。

第一慢恢复二极管D3的负极连接到交流电源的线路LINE，正极接地。第二慢恢复二极管D4的负极连接到交流电源的中性点NAUTRAL，正极接地。

DSP控制器的第一模数转换端口ADC_01连接交流电源的中性点NAUTRAL。DSP控制器的第二模数转换端口ADC_02连接交流电源的线路LINE。

在本实用新型所述的电路中，具有两个DC/DC升压电路。通过参考内部电源的接地端，可分别检测交流电线路LINE和中性点NAUTRAL的电压，进而测量得到输入交流电压。通过对比检测到的线路LINE和中性点NAUTRAL信号，DSP控制器可知道交流电源AC处于信号的正半周，还是负半周。在信号的一个正半周内，第一DC/DC升压电路有效，并且升压电流通过第二慢恢复二极管D4回到交流电源的中性点NAUTRAL。在信号的一个负半周内，第二DC/DC升压电路有效，并且升压电流通过第一慢恢复二极管D3回到交流电源的线路LINE。

即：本实用新型所述的无桥PFC电路由两个相升压电路组成，但在任何时候都只有一个相有效。对比使用相同功率器件的传统单相PFC电路，无桥PFC电路和单相PFC电路的开关损耗相差不大。但是，无桥PFC电路的电流在任何时候都只通过一个慢恢复二极管二极管，正半周通过第二慢恢复二极管D4，负半周通过第一慢恢复二极管D3，而非同时通过两者。因此，本实用新型的效率的提高取决于一个二极管和两个二极管之间的传导损耗差异。另外，通过完全开启非当前的开关管可以进一步提高无桥PFC的效率。例如：在信号的一个正半周内，在第一场效应管S1通过DSP控制器所发出的PWM信号控制的同时，第二场效应管S2可以完全开启。当流动的电流低于某个值时，第二场效应管S2的压降可能低于第二慢恢复二极管D4，因此，返回电流部分全部流经第一电感L1、第一二极管D1、负载RL、第二场效应管S2、第二电感L2所形成的回路，然后返回交流电源。这样，传导损耗被降低，电路效率也能够提高，特别是在轻载情况下。同理，在信号的一个负半周内，第二场效应管S2被DSP控制器所发出的PWM信号控制的时候，第一场效应管S1被完全开启。

图2显示了DSP控制器所发出的PWM控制波形。上述的第一场效应管S1和第二场效应管S2的控制信号参见图2。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。