一种功率因数控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种功率因数控制方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置的应用日益广泛，随之产生的 谐波污染也日益严重。为了减少电力电子装置对电网造成的谐波污染，通常会在电力电子 装置的输入侧增加功率因数校正（Power Factor Correction，PFC)电路，以期将输入电流 变换为与输入电压同相位的正弦波，提升线路的输出能力，减少电路中的谐波电流，从而降 低电力电子装置的电磁干扰（Electro Magnetic Interference,简称：EMI)，提升其电磁兼 容性（Electro Magnetic Compatibility，简称：EMC)。
[0003] 现有技术中，对电力电子装置进行功率因数校正的方法众多，但大多通过固定载 波频率（简称：载频）、固定输出电压的方式实现。而在PFC电路运行过程中，若MCU采用 单一的载频对功率开关管进行控制，会使得载波在市电电压的波谷阶段出现较窄的关断脉 宽（如图1中A所示），在市电电压的峰值阶段出现较窄的开通脉宽（如图1中B所示）。 一方面，这些较窄的脉宽会使得功率开关管的关断时间和导通时间极短，降低了 PFC电路 功率因数校正的效果，使得电力电子装置的EMI增大、EMC变差。另一方面，这些较窄的脉 宽会使功率开关管迅速关断或开通，使得功率开关管的损耗增加。
[0004] 现有技术中，也有通过载频可变的方式实现对功率因数校正的方案，该类方案通 过控制信号发生电路和关断信号发生电路来实现功率开关管的导通和关断，从而控制功率 开关管以变频方式工作，最终达到对电力电子装置进行功率因数校正的目的。该类方案虽 然实现了载频可变，但如果在市电电压的谷底或峰值阶段发生抖频并偏向最高频方向，则 会使载波产生更窄的关断或开通脉宽，致使电力电子装置产生更大的电磁干扰。
[0005] 因此，寻求一种能够提升电力电子装置的EMC，同时减少功率开关管损耗的功率因 数控制方法，是目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的实施例提供一种功率因数控制方法及装置，以至少解决现有的功率因数 控制方法所引起的电力电子装置的EMC变差，以及功率开关管损耗增加的问题，能够提升 电力电子装置的EMC，同时减少功率开关管的损耗。
[0007] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0008] 第一方面，提供一种功率因数控制方法，包括：
[0009] 采集输入电压值；
[0010] 根据所述输入电压值、以及预设的输出电压目标值，计算斩波管的导通时间占载 波周期的占空比；
[0011] 根据所述占空比，控制所述斩波管的导通时间、或关断时间、或载波周期，其中，所 述斩波管的关断时间不小于第一预设时间，所述斩波管的导通时间不小于第三预设时间， 所述第一预设时间+所述第三预设时间〈第二预设时间，所述第二预设时间为所述斩波管 的额定周期。
[0012] 基于本发明实施例提供的功率因数控制方法，通过控制斩波管的导通时间、或关 断时间、或载波周期，使得斩波管的关断时间不小于第一预设时间、导通时间不小于第三预 设时间，从而使得载波在输入电压的波谷阶段不会出现较窄的关断脉宽，在输入电压的波 峰阶段不会出现较窄的导通脉宽。因此，与现有技术相比，本发明实施例提供的功率因数 控制方法可避免载波在市电的波谷阶段出现较窄的关断脉宽、在波峰阶段出现较窄的开通 脉宽，进而能够克服现有技术由于较窄的开通或关断脉宽所引起的电力电子装置的EMC变 差，以及功率开关管损耗增加的问题，能够提升电力电子装置的EMC，同时减少功率开关管 的损耗。
[0013] 第二方面，提供一种功率因数控制装置，包括：采集单元、计算单元、以及第一控制 单元；
[0014] 所述采集单元，用于采集输入电压值；
[0015] 所述计算单元，用于根据所述输入电压值、以及预设的输出电压目标值，计算斩波 管的导通时间占载波周期的占空比；
[0016] 所述第一控制单元，用于根据所述占空比，控制所述斩波管的导通时间、或关断时 间、或载波周期，其中，所述斩波管的关断时间不小于第一预设时间，所述斩波管的导通时 间不小于第三预设时间，所述第一预设时间+所述第三预设时间〈第二预设时间，所述第二 预设时间为所述斩波管的额定周期。
[0017] 基于本发明实施例提供的功率因数控制装置，通过控制斩波管的导通时间、或关 断时间、或载波周期，使得斩波管的关断时间不小于第一预设时间、导通时间不小于第三预 设时间，从而使得载波周期的变化与工频电压相位的变化保持同步，载波在输入电压的波 谷阶段不会出现较窄的关断脉宽，在输入电压的波峰阶段不会出现较窄的导通脉宽。因此， 与现有技术相比，本发明实施例提供的功率因数控制装置可避免载波在市电的波谷阶段出 现较窄的关断脉宽、在波峰阶段出现较窄的开通脉宽，能够克服现有技术由于较窄的开通 或关断脉宽所引起的电力电子装置的EMC变差，以及功率开关管损耗增加的问题，能够提 升电力电子装置的EMC，同时减少功率开关管的损耗，实现变载频控制。
【附图说明】
[0018] 图1为现有技术中载波的波形示意图；
[0019] 图2为本发明实施例提供的一种功率因数控制方法的流程示意图一；
[0020] 图3为本发明实施例提供的一种功率因数控制方法的流程示意图二；
[0021] 图4为本发明实施例提供的一种功率因数校正的电路示意图一；
[0022] 图5为本发明实施例提供的一种功率因数校正的电路示意图二；
[0023] 图6为本发明实施例提供的一种功率因数控制装置的结构示意图一；
[0024] 图7为本发明实施例提供的一种功率因数控制装置的结构示意图二；
[0025] 图8为本发明实施例提供的一种功率因数控制装置的结构示意图三；
[0026] 图9为本发明实施例提供的一种功率因数控制装置的结构示意图四。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了"第 一"、"第二"等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可 以理解"第一"、"第二"等字样并不对数量和执行次序进行限定。
[0029] 需要说明的是，本发明适用于多种PFC电路，以下仅以交错式PFC电路和普通型 PFC电路为例进行说明。
[0030] 实施例一、
[0031] 本发明实施例提供一种功率因数控制方法，如图2所示，包括：
[0032] S201、功率因数控制装置采集输入电压值。
[0033] S202、功率因数控制装置根据输入电压值、以及预设的输出电压目标值，计算斩波 管的导通时间占载波周期的占空比。
[0034] S203、功率因数控制装置根据所述占空比，控制斩波管的导通时间、或关断时间、 或载波周期。
[0035] 其中，斩波管的关断时间不小于第一预设时间，斩波管的导通时间不小于第三预 设时间，第一预设时间+第三预设时间〈第二预设时间，第二预设时间为斩波管的额定周 期。
[0036] 具体的，如图3所示，本发明实施例提供一种功率因数控制方法中，功率因数控制 装置根据所述占空比，控制斩波管的导通时间、或关断时间、或载波周期（步骤S203)，具体 可以包括：
[0037] S203a、当输入电压在过零点后由小增大时，功率因数控制装置控制斩波管的关断 时间为第一预设时间，并根据占空比和关断时间确定斩波管的载波周期，其中，斩波管的载 波周期逐渐减小。
[0038] S203b、当斩波管的载波周期达到第二预设时间后，功率因数控制装置控制斩波管 的载波周期维持在第二预设时间，并根据占空比和