三电平pfc电路的数字控制系统及控制方法
【专利摘要】本发明涉及电力电子电路数字控制【技术领域】，具体涉及一种三电平PFC电路的数字控制系统及控制方法，该数字控制系统包括输入相电流采样模块，输出电压与电流采样模块，模/数转换模块，控制量运算模块，PWM生成模块；输出电压信号经模/数转换模块转换后，经控制量运算模块生成电压控制因子；输出电流信号经模/数转换模块转换后，经控制量运算模块生成频率选择因子；输入相电流经模/数转换模块转换后，经控制量运算模块生成开关管控制因子；以上电压控制因子、频率选择因子与开关管控制因子经PWM生成模块得到PWM控制量。该数字控制系统与控制方法实现了输出正负母线电压平衡，且在不同等级下的负载时均有很高的功率因数。
【专利说明】三电平PFC电路的数字控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子电路数字控制【技术领域】，特别是涉及一种三电平PFC电路的数字控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]三电平功率因数校正(PFC)电路拓扑结构如图(I)所示，其中R、S、T是三相交流电压输入，各相输入分别接电感1^1、1^2、1^3，电感另一端分别连接由二极管01、02、03、04、05、D6组成的桥式电路中点A、B、C，二极管D1、D3、D5的N极共同连接至输出电容Cu正极，为电路的正极输出P，二极管D2、D4、D6的P极共同连接至输出电容Cd负极，为电路的负极输出N, S1、S2、S3分别为三相对应的开关管，由若干电力电子器件及其附加电路组成，通过开关管的电流可以是正向流动，也可以是反向流动，S1、S2、S3的其中一边分别连接A、B、C点，另一边均连接到输出电容的中点M，以上电路相互连接构成了三电平功率因数校正(PFC)电路。
[0003]目前，三电平PFC电路的控制存在多种方法，中国专利200910145279.1、200710080000.7均提供了空间矢量控制的方法，200910128568.0提供了一种优化开
关操作的方法来确保电流的相位与电压一致；国内期刊的文献上也有人提供了单周期(One-Cycle)控制的方法；这些控制方法各有特点，矢量控制是基于数字芯片的一种控制方法，实际中可以灵活应用，适合用于大功率的场合，但其算法相对比较复杂，需要对三相的输入电压、输入电流、输出电压与电流进行采样，增加了装置的复杂度；单周期控制的方法较为简单，无需要采样输入电压，只需要对输入电流、输出电压进行采样，但由于需要实时的输入电流参与比较得到控制量，采用数字芯片实现单周期控制存在较大难度。
[0004]因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种算法简单，采样数据较少，并且可以适用于大功率场合的三电平PFC电路的数字控制系统及控制方法显得尤为重要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种算法简单、采样数据较少，并且可以适用于大功率场合的三电平PFC电路的数字控制系统及控制方法。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
三电平PFC电路的数字控制系统，包括
输入相电流采样模块，用于采样输入相电流信号；
输出电压与电流米样模块，用于米样输出电压信号和输出电流信号；
模/数转换模块，用于将输入相电流信号、输出电压信号和输出电流信号进行转换，从而得到R相输入电流“、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压％、输出电流10 ；
控制量运算模块，用于对R相输入电流厶、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压%、输出电流10进行计算，得到各相开关管控制因子和频率选择因子；PWM生成模块，用于将频率选择因子和各相开关管控制因子转换成各相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，并根据对应的寄存器比较值对各相开关管进行控制。
[0007]其中，所述输入相电流采样模块包括R相电流分流器、S相电流分流器、T相电流分流器、第一线性隔离器、第二线性隔离器、第三线性隔离器、第一信号调理电路；
所述R相电流分流器的输出端与第一线性隔离器的输入端连接，所述S相电流分流器的输出端与第二线性隔离器的输入端连接，所述T相电流分流器的输出端与第三线性隔离器的输入端连接，所述第一线性隔离器的输出端、第二线性隔离器的输出端、第三线性隔离器的输出端分别与第一信号调理电路的输入端连接，第一信号调理电路的输出端与模/数转换模块的输入端连接。
[0008]其中，所述输出电压与电流采样模块包括输出电压分压电路、输出电流分流器、第四线性隔离器、第五线性隔离器和第二线性调理电路；
所述输出电压分压电路的输出端与第四线性隔离器的输入端连接，所述输出电流分流器的输出端与第五线性隔离器的输入端连接，所述第四线性隔离器的输出端、第五线性隔离器的输出端分别与第二信号调理电路的输入端连接，第二信号调理电路的输出端与模/数转换模块的输入端连接。
[0009]其中，所述控制量运算模块包括PID调节器、R相开关管控制因子运算器、S相开关管控制因子运算器、T相开关管控制因子运算器、频率选择器；
所述控制量运算模块包括PID调节器的输入端、R相开关管控制因子运算器的输入端、S相开关管控制因子运算器的输入端、T相开关管控制因子运算器的输入端、频率选择器的输入端分别与模/数转换模块的输出端连接；PID调节器的输出端分别与R相开关管控制因子运算器的输入端、S相开关管控制因子运算器的输入端、T相开关管控制因子运算器的输入端连接#相开关管控制因子运算器的输出端、S相开关管控制因子运算器的输出端、T相开关管控制因子运算器的输出端、频率选择器的输出端分别与PWM生成模块的输入端连接。
[0010]三电平PFC电路的数字控制方法，包括以下步骤:
(O输入相电流米样模块米样输入相电流信号，输出电压与电流米样模块米样输出电压信号和输出电流信号；
(2)输入相电流信号、输出电压信号和输出电流信号经过模/数转换模块，得到R相输入电流“、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压U0和输出电流10 ；
(3)R相输入电流厶、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压U0经过控制量运算模块的运算得到各相开关管控制因子，开关管控制因子用于控制各相开关管的开通时间；输出电流10经过控制量运算模块的频率选择器得到频率选择因子& ；
(4)PWM生成模块将开关管控制因子和频率选择因子转换成开关管控制PWM对应的寄存器比较值，并根据寄存器比较值对各相开关管进行控制。
[0011]其中，所述步骤(I)具体为:
(11)R相交流电、S相交流电、T相交流电分别经输入相电流采样模块的R相电流分流器、S相电流分流器、T相电流分流器分流后，通过输入相电流采样模块的线性隔离器隔离，最后经过输入相电流采样模块的第一信号调理电路得到输入相电流信号；
(12)输出电压、输出电流分别经输出电压与电流米样模块的输出电压分压电路、输出电流分流器的处理后，通过输出电压与电流采样模块的线性隔离器隔离，最后经过输出电压与电流采样模块的第二信号调理电路得到输出电压信号和输出电流信号。
[0012]其中，所述步骤(3)具体为:
(31)控制量运算模块的PID调节器将输出电压U0调节成稳定的电压控制因子&；
(32)控制量运算模块的R相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流厶，并运算得到R相开关管控制因子見；
控制量运算模块的S相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流is，并运算得到S相开关管控制因子久；
控制量运算模块的T相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流it，并运算得到T相开关管控制因子久；
(33)输出电流10经过控制量运算模块的频率选择器得到频率选择因子
[0013]其中，所述步骤(32)的开关管控制因子的计算公式为:
Dr=1-1 IrMKu-,
Ds=1-1 is/Kv.,
Dt=l— I 雜,'
其中，化为R相开关管控制因子，ir为R相输入电流，Ds为S相开关管控制因子，is为S相输入电流，久为T相开关管控制因子，it为T相输入电流。
[0014]其中，所述步骤(4)的开关管控制PWM对应的寄存器比较值计算公式为: CMPr=KfXT0XDr ；
CMPs=KfXT0XDs ；
CMPt=KfXT0XDt ；
其中，A为频率选择因子，T0为额定输出电流时对应的PWM计数器的计数周期值，OTr为R相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，为S相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，CMPt为T相开关管控制PWM对应的寄存器比较值。
[0015]其中，所述频率选择器得到频率选择因子&的方式为:输出电流Z0占额定输出电流的百分比为P，当P大于O且小于等于20%时，频率选择因子A取值为0.2 ;当P大于20%且小于等于40%时，频率选择因子&取值为0.4 ;当P大于40%且小于等于60%时，频率选择因子A取值为0.6 ;当P大于60%且小于等于80%时，频率选择因子&取值为0.8 ;当P大于80%且小于等于100%时，频率选择因子&取值为I。
[0016]本发明的有益效果:1、本发明的三电平PFC电路的数字控制系统，只需要对输入相电流、输出电压与输出电流进行米样，米样数据较少，电路相对简单；2、该三电平PFC电路的数字控制方法，算法简单，执行时间少，对数字芯片的运算能力要求相对比较低；3、该三电平PFC电路的数字控制方法，由于频率选择因子的合理设计与使用，在不同负载的情况下均可以达到很高的功率因数，而且电流谐波小。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
[0018]图1是三电平PFC电路拓扑图与本发明的三电平PFC电路的数字控制系统的模块示意图。
[0019]图2是本发明的输入相电流采样模块和输出电压与电流采样模块的模块示意图。[0020]图3是本发明的控制量运算模块的模块示意图。
[0021]图4 Ca)是本发明的三电平PFC电路的数字控制方法的主程序流程图。
[0022]图4 (b)是本发明的三电平PFC电路的数字控制方法的定时器中断程序流程图。
[0023]图4 (C)是本发明的三电平PFC电路的数字控制方法的PWM中断程序流程图。
【具体实施方式】
[0024]结合以下实施例对本发明作进一步说明。
[0025]如图1至图3所示，三电平PFC电路的数字控制系统，包括 输入相电流采样模块，用于采样输入相电流信号；
输出电压与电流米样模块，用于米样输出电压信号和输出电流信号；
模/数转换模块，用于将输入相电流信号、输出电压信号和输出电流信号进行转换，从而得到R相输入电流“、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压％、输出电流10 ；
控制量运算模块，用于对R相输入电流厶、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压%、输出电流10进行计算，得到各相开关管控制因子和频率选择因子；
PWM生成模块，用于将频率选择因子和各相开关管控制因子转换成各相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，并根据对应的寄存器比较值对各相开关管进行控制。该三电平PFC电路的数字控制系统，只需要对输入相电流、输出电压与输出电流进行采样，采样数据较少，电路相对简单。
[0026]如图1所示，本发明的三电平PFC电路的数字控制装置与其控制的三电平功率因数校正(PFC)电路拓扑结构。工作时，交流电流从R、S、T三相输入，经电感L1、L2、L3、二极管Df D6、开关管S1、S2、S3、电容Cu及Cd组成的三电平功率因数校正(PFC)电路，转化为PN端输出的直流电；由输入相电流采样模块、输出电压与电流采样模块、模/数转换模块、控制量运算模块以及PWM生成模块相互连接组成的三电平PFC电路的数字控制装置对开关管S1、S2、S3进行控制，使三相电流跟电压同步，整个电源装置呈纯阻特性。
[0027]如图2所示，其中，所述输入相电流采样模块包括R相电流分流器、S相电流分流器、T相电流分流器、第一线性隔离器、第二线性隔离器、第三线性隔离器、第一信号调理电路；
所述R相电流分流器的输出端与第一线性隔离器的输入端连接，所述S相电流分流器的输出端与第二线性隔离器的输入端连接，所述T相电流分流器的输出端与第三线性隔离器的输入端连接，所述第一线性隔离器的输出端、第二线性隔离器的输出端、第三线性隔离器的输出端分别与第一信号调理电路的输入端连接，第一信号调理电路的输出端与模/数转换模块的输入端连接。
[0028]其中，所述输出电压与电流采样模块包括输出电压分压电路、输出电流分流器、第四线性隔离器、第五线性隔离器和第二线性调理电路；
所述输出电压分压电路的输出端与第四线性隔离器的输入端连接，所述输出电流分流器的输出端与第五线性隔离器的输入端连接，所述第四线性隔离器的输出端、第五线性隔离器的输出端分别与第二信号调理电路的输入端连接，第二信号调理电路的输出端与模/数转换模块的输入端连接。
[0029]R相电流经R相电流分流器后，得到的信号送至第一线性隔离器；S相电流经S相电流分流器后，得到的信号送至第二线性隔离器；τ相电流经T相电流分流器后，得到的信号送至第三线性隔离器；经隔离的信号送至第一信号调理电路进行处理后，连接至模/数转换模块，本实施例的模/数转换模块采用DSP芯片TMS320F2808的ADC模块，运行时，每个控制周期对输入相电流进行转换，经转换后得到三相电流之、is、it ;PN的输出电压经输出电压分压电路后，得到的信号送至第四线性隔离器，输出负载电流经输出电流分流器后，得到的信号送至第五线性隔离器，经隔离的信号送至第二信号调理电路进行处理后，连接至模/数转换模块，经转换后得到输出电压U0与输出电流10。
[0030]如图3所示，其中，所述控制量运算模块包括PID调节器、R相开关管控制因子运算器、S相开关管控制因子运算器、T相开关管控制因子运算器、频率选择器；
所述控制量运算模块包括PID调节器的输入端、R相开关管控制因子运算器的输入端、S相开关管控制因子运算器的输入端、T相开关管控制因子运算器的输入端、频率选择器的输入端分别与模/数转换模块的输出端连接；PID调节器的输出端分别与R相开关管控制因子运算器的输入端、S相开关管控制因子运算器的输入端、T相开关管控制因子运算器的输入端连接#相开关管控制因子运算器的输出端、S相开关管控制因子运算器的输出端、T相开关管控制因子运算器的输出端、频率选择器的输出端分别与PWM生成模块的输入端连接。 [0031 ] PID调节器接收到由模/数转换模块转换所得的输出电压U0,通过PID调节器与给定量Uset进行运算电压控制因子& 送至R相开关管控制因子运算与ir进行运算得到R相开关管控制因子見送至S相开关管控制因子运算与is进行运算得到S相开关管控制因子久送至T相开关管控制因子运算与it进行运算得到T相开关管控制因子仏；这里的给定量具体指的是该电路的额定电压。本实施例中的控制量运算模块可以采用DSP芯片 TMS320F2808。
[0032]如图1至图3所示，三电平PFC电路的数字控制方法，包括以下步骤:
(O输入相电流米样模块米样输入相电流信号，输出电压与电流米样模块米样输出电压信号和输出电流信号；
(2)输入相电流信号、输出电压信号和输出电流信号经过模/数转换模块，得到R相输入电流“、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压U0和输出电流10 ；
(3)R相输入电流厶、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压U0经过控制量运算模块的运算得到各相开关管控制因子，开关管控制因子用于控制各相开关管的开通时间；输出电流10经过控制量运算模块的频率选择器得到频率选择因子& ；
(4)PWM生成模块将开关管控制因子和频率选择因子转换成开关管控制PWM对应的寄存器比较值，并根据寄存器比较值对各相开关管进行控制。
[0033]其中，所述步骤(1)具体为:
(11)R相交流电、S相交流电、T相交流电分别经输入相电流采样模块的R相电流分流器、S相电流分流器、T相电流分流器分流后，通过输入相电流采样模块的线性隔离器隔离，最后经过输入相电流采样模块的第一信号调理电路得到输入相电流信号；
(12)输出电压、输出电流分别经输出电压与电流米样模块的输出电压分压电路、输出电流分流器的处理后，通过输出电压与电流采样模块的线性隔离器隔离，最后经过输出电压与电流采样模块的第二信号调理电路得到输出电压信号和输出电流信号。[0034]信号调理电路往往是把来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。调理就是放大，缓冲或定标模拟信号，使其适合于模/数转换器(ADC)的输入。然后，ADC对模拟信号进行数字化，并把数字信号送到微控制器或其他数字器件，以便用于系统的数据处理。
[0035]其中，所述步骤(3)具体为:
(31)控制量运算模块的PID调节器将输出电压U0调节成稳定的电压控制因子&；
(32)控制量运算模块的R相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流厶，并运算得到R相开关管控制因子見；
控制量运算模块的S相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流is，并运算得到S相开关管控制因子久；
控制量运算模块的T相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流it，并运算得到T相开关管控制因子久；
(33)输出电流10经过控制量运算模块的频率选择器得到频率选择因子
[0036]其中，所述步骤(32)的开关管控制因子的计算公式为:
Dr=1-1 IrMKu-,
Ds=1-1 is/Kv.,
Dt=l— I 雜,'
其中，化为R相开关管控制因子，ir为R相输入电流，Ds为S相开关管控制因子，is为S相输入电流，久为T相开关管控制因子，it为T相输入电流。
[0037]其中，电流为10时对应的PWM计数器计数周期值为&X7；，各相开关管控制PWM对应的寄存器比较值为:
CMPr=KfXT0XDr ；
CMPs=KfXT0XDs ；
CMPt=KfXT0XDt ；
其中，A为频率选择因子，T0为额定输出电流时对应的PWM计数器的计数周期值，OTr为R相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，为S相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，CMPt为T相开关管控制PWM对应的寄存器比较值。计算所得的Dr、Ds、Dt与Kf最终送至PWM生成模块(5)进行处理。该三电平PFC电路的数字控制方法，算法简单，执行时间少，对数字芯片的运算能力要求相对比较低。
[0038]其中，所述频率选择器得到频率选择因子&的方式为:输出电流/^占额定输出电流的百分比为P，当P大于O且小于等于20%时，频率选择因子A取值为0.2 ;当P大于20%且小于等于40%时，频率选择因子&取值为0.4 ;当P大于40%且小于等于60%时，频率选择因子A取值为0.6 ;当P大于60%且小于等于80%时，频率选择因子&取值为0.8 ;当P大于80%且小于等于100%时，频率选择因子(取值为I。该三电平PFC电路的数字控制方法，由于频率选择因子的合理设计与使用，在不同负载的情况下均可以达到很高的功率因数，而且电流谐波小。
[0039]如图4 Ca)所不，是二电平PFC电路的数字控制方法主程序流程图，其中Flagl=I时，表示一个电压闭环周期到达，对输出电压％的采样已经在定时器中断程序中完成，此时通过PID调节器计算后得到电压控制因子&;Flag2=l时，表示一个频率选择周期到达，对输出电流/^的采样已经在定时器中断程序中完成，此时通过频率选择器计算后得到频率选择因子如图4 (b)所示，是三电平PFC电路的数字控制方法定时器中断程序流程图，其执行时间间隔为lOOus，所以输出电压％的采样周期及PID调节周期为1ms，对输出电压％采样完成后，将Flagl置为1，返回主程序后便立刻进行一次PID调节；输出电流Z0的采样周期及频率选择因子的更新周期为20ms，对输出电流厶采样完成后，将Flag2置为1，返回主程序后便立刻更新频率选择因子A ;如图4 (c)所示，是三电平PFC电路的数字控制方法PWM中断程序流程图，PWM中断程序被设置为高优先级中断，在PWM计数器计数值为O时，均会进入PWM中断程序，进入该程序后首先对三相输入电流进行采样，得到输入相电流之、is、A，然后根据主程序中运算得到的电压控制因子&计算下一个开关周期的开关管控制因子m并结合频率选择因子&计算各相开关管控制PWM对应的寄存器比较值CMPr、CMPs、CMPt与PWM计数器计数周期值ΑΧ,。最后，将各相开关管控制PWM对应的寄存器比较值更新为OPr ,CMPs ,CMPt，PWM计数器计数周期值更新为并设置为在下一开关周期生效。
[0040]最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.三电平PFC电路的数字控制系统，其特征在于:包括 输入相电流采样模块，用于采样输入相电流信号； 输出电压与电流米样模块，用于米样输出电压信号和输出电流信号； 模/数转换模块，用于将输入相电流信号、输出电压信号和输出电流信号进行转换，从而得到R相输入电流“、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压％、输出电流10 ； 控制量运算模块，用于对R相输入电流厶、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压%、输出电流10进行计算，得到各相开关管控制因子和频率选择因子； PWM生成模块，用于将频率选择因子和各相开关管控制因子转换成各相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，并根据对应的寄存器比较值对各相开关管进行控制。
2.根据权利要求1所述的三电平PFC电路的数字控制系统，其特征在于:所述输入相电流采样模块包括R相电流分流器、S相电流分流器、T相电流分流器、第一线性隔离器、第二线性隔离器、第三线性隔离器、第一信号调理电路； 所述R相电流分流器的输出端与第一线性隔离器的输入端连接，所述S相电流分流器的输出端与第二线性隔离器的输入端连接，所述T相电流分流器的输出端与第三线性隔离器的输入端连接，所述第一线性隔离器的输出端、第二线性隔离器的输出端、第三线性隔离器的输出端分别与第一信号调理电路的输入端连接，第一信号调理电路的输出端与模/数转换模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的三电平PFC电路的数字控制系统，其特征在于:所述输出电压与电流采样模块包括输出电压分压电路、输出电流分流器、第四线性隔离器、第五线性隔离器和第二线性调理电路； 所述输出电压分压电路的输出端与第四线性隔离器的输入端连接，所述输出电流分流器的输出端与第五线性隔离器的输入端连接，所述第四线性隔离器的输出端、第五线性隔离器的输出端分别与第二信号调理电路的输入端连接，第二信号调理电路的输出端与模/数转换模块的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的三电平PFC电路的数字控制系统，其特征在于:所述控制量运算模块包括PID调节器、R相开关管控制因子运算器、S相开关管控制因子运算器、T相开关管控制因子运算器、频率选择器； 所述控制量运算模块包括PID调节器的输入端、R相开关管控制因子运算器的输入端、S相开关管控制因子运算器的输入端、T相开关管控制因子运算器的输入端、频率选择器的输入端分别与模/数转换模块的输出端连接；PID调节器的输出端分别与R相开关管控制因子运算器的输入端、S相开关管控制因子运算器的输入端、T相开关管控制因子运算器的输入端连接#相开关管控制因子运算器的输出端、S相开关管控制因子运算器的输出端、T相开关管控制因子运算器的输出端、频率选择器的输出端分别与PWM生成模块的输入端连接。
5.三电平PFC电路的数字控制方法，其特征在于:包括以下步骤: (O输入相电流米样模块米样输入相电流信号，输出电压与电流米样模块米样输出电压信号和输出电流信号； (2)输入相电流信号、输出电压信号和输出电流信号经过模/数转换模块，得到R相输入电流“、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压U0和输出电流10 ；(3)R相输入电流厶、S相输入电流is、T相输入电流it、输出电压U0经过控制量运算模块的运算得到各相开关管控制因子；输出电流Z0经过控制量运算模块的频率选择器得到频率选择因子A; (4)PWM生成模块将开关管控制因子和频率选择因子转换成开关管控制PWM对应的寄存器比较值，并根据寄存器比较值对各相开关管进行控制。
6.根据权利要求5所述的三电平PFC电路的数字控制方法，其特征在于:所述步骤(1)具体为: (11)R相交流电、S相交流电、T相交流电分别经输入相电流采样模块的R相电流分流器、S相电流分流器、T相电流分流器分流后，通过输入相电流采样模块的线性隔离器隔离，最后经过输入相电流采样模块的第一信号调理电路得到输入相电流信号； (12)输出电压、输出电流分别经输出电压与电流米样模块的输出电压分压电路、输出电流分流器的处理后，通过输出电压与电流采样模块的线性隔离器隔离，最后经过输出电压与电流采样模块的第二信号调理电路得到输出电压信号和输出电流信号。
7.根据权利要求6所述的三电平PFC电路的数字控制方法，其特征在于:所述步骤(3)具体为: (31)控制量运算模块的PID调节器将输出电压U0调节成稳定的电压控制因子&； (32)控制量运算模块的R相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流厶，并运算得到R相开关管控制因子見； 控制量运算模块的S相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流is，并运算得到S相开关管控制因子久； 控制量运算模块的T相开关管控制因子运算器获取电压控制因子&和R相输入电流it，并运算得到T相开关管控制因子久； (33)输出电流10经过控制量运算模块的频率选择器得到频率选择因子
8.根据权利要求7所述的三电平PFC电路的数字控制方法，其特征在于:所述步骤(32)的开关管控制因子的计算公式为:
Dr=1-1 IrMKu-,
Ds=1-1 is/Kv., Dt=l— I 雜,' 其中，化为R相开关管控制因子，ir为R相输入电流，Ds为S相开关管控制因子，is为S相输入电流，久为T相开关管控制因子，it为T相输入电流。
9.根据权利要求8所述的三电平PFC电路的数字控制方法，其特征在于:所述步骤(4)的开关管控制PWM对应的寄存器比较值计算公式为:
CMPr=KfXT0XDr ；
CMPs=KfXT0XDs ；
CMPt=KfXT0XDt ； 其中，A为频率选择因子，T0为额定输出电流时对应的PWM计数器的计数周期值，OTr为R相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，为S相开关管控制PWM对应的寄存器比较值，CMPt为T相开关管控制PWM对应的寄存器比较值。
10.根据权利要求1所述的三电平PFC电路的数字控制方法，其特征在于:所述频率选择器得到频率选择因子A的方式为:输出电流/^占额定输出电流的百分比为P，当P大于O且小于等于20%时，频率选择因子&取值为0.2 ;当P大于20%且小于等于40%时，频率选择因子A取值为0.4 ;当P大于40%且小于等于60%时，频率选择因子&取值为0.6 ;当P大于60%且小于等于80%时，频率选择因子&取值为0.8 ;当P大于80%且小于等于100%时，频率选择因子A取 值为I。
【文档编号】H02M1/42GK104022637SQ201410281198
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】周映虹, 黄熙, 陈小琴 申请人:广东工业大学