一种电路控制方法及设备与流程

技术特征：

1.一种电路控制方法，其特征在于，包括：

将升压功率因数校正电路处于断续模式时的一个开关周期内的平均电流等效为理想输入电流来计算所述电路处于断续模式时的占空比；

将计算得到的占空比作为第一前馈发波；

当所述电路处于断续模式且所述电路的实际负载不大于设定的负载阈值时，从所述第一前馈发波以及第二前馈发波中，选取在电压过零处的大小远小于第二前馈发波的第一前馈发波作为所述电路实际所需的前馈发波，并根据所选取的前馈发波对所述电路进行前馈控制；

其中，所述第二前馈发波表示为1-U_in/U_Bus，其中，U_in为所述电路的输入电压，U_Bus为预设的母线电压给定值。

2.如权利要求1所述的电路控制方法，其特征在于，将升压功率因数校正电路处于断续模式时的一个开关周期内的平均电流等效为理想输入电流来计算所述电路处于断续模式时的占空比，包括：

根据第一公式、第二公式以及第三公式，计算得到用于表示升压功率因数校正电路处于断续模式时的一个开关周期内的平均电流的第四公式；

将第一公式、第二公式、第四公式与第五公式以及第六公式进行结合，计算得到第七公式所示的所述电路处于断续模式时的占空比；

所述第一公式为$i_{\mathrm{pk}}=\frac{U_{\mathrm{in}}{D}_1{T}_S}{L};$

所述第二公式为$i_{\mathrm{pk}}=\frac{(U_{\mathrm{out}}-U_{\mathrm{in}})D_2{T}_S}{L};$

所述第三公式为${\∫}_0^{\mathrm{Ts}}i\left(t\right)=\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_1\mathrm{Ts}}{2}+\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_2\mathrm{Ts}}{2};$

所述第四公式为${\⟨i_{\mathrm{avg}}\⟩}_{\mathrm{Ts}}=\frac{1}{\mathrm{Ts}}(\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_1\mathrm{Ts}}{2}+\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_2\mathrm{Ts}}{2});$

所述第五公式为${\⟨i_{\mathrm{avg}}\⟩}_{\mathrm{Ts}}=\sqrt{2}{I}_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*\sin \left(\mathrm{wt}\right);$

所述第六公式为$\sqrt{2}{I}_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*\sin \left(\mathrm{wt}\right)=\sqrt{2}\frac{U_{\mathrm{out}}^2}{R*U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}}\sin \left(\mathrm{wt}\right);$

所述第七公式为$D1=\sqrt{\frac{2\mathrm{Lfsw}}{R}}*\sqrt{\frac{U_{\mathrm{out}}(U_{\mathrm{out}}-U_{\mathrm{in}})}{U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}}};$

其中，所述Ts为所述电路的开关周期；所述i_pk为所述电路处于断续模式时，所述电路的一个开关周期内的电流最大值；所述D₁为所述电路处于断续模式时的占空比，也为所述电路处于断续模式时，每个开关周期内的电流上升阶段所占用的时长与所述开关周期的比值；所述D₂为所述电路处于断续模式时，每个开关周期内的电流下降阶段所占用的时长与所述开关周期的比值；所述i_avg为所述电路处于断续模式时，所述电路的一个开关周期内的平均电流；所述I_inrms为所述电路的输入电流有效值；所述U_inrms为所述电路的输入电压有效值；所述U_out为所述电路的输出电压；所述U_in为所述电路的输入电压；所述R为所述电路的负载大小；所述fsw为所述电路的频率大小；所述L为所述电路中的电感的电感大小。

3.如权利要求1或2所述的电路控制方法，其特征在于，在将计算得到的占空比作为第一前馈发波之前，所述方法还包括：

根据所述电路的实际电流大小，对计算得到的占空比进行拟合，得到拟合后的占空比；

将计算得到的占空比作为第一前馈发波，包括：

将所述拟合后的占空比作为所述第一前馈发波。

4.如权利要求3所述的电路控制方法，其特征在于，根据所述电路的实际电流大小，对计算得到的占空比进行拟合，得到拟合后的占空比，包括：

根据所述电路的实际电流大小，对所述第七公式中的参数进行拟合，得到其中，所述K1、K2为根据设定的输入线电流谐波畸变总数THDI所得到的参数；

根据对所述第七公式进行修正，得到第八公式所示的拟合后的占空比：

第八公式：$D1=(K1*\mathrm{Irms}+K2)*\sqrt{\frac{U_{\mathrm{out}}(U_{\mathrm{out}}-U_{\mathrm{in}})}{U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}}}.$

5.如权利要求1或2所述的电路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电路处于连续模式，或者，当所述电路处于断续模式且所述电路的实际负载大于设定的负载阈值时，从所述第一前馈发波以及第二前馈发波中，选取第二前馈发波作为所述电路实际所需的前馈发波，并根据所选取的前馈发波对所述电路进行前馈控制。

6.一种电路控制设备，其特征在于，包括：

计算模块，用于将升压功率因数校正电路处于断续模式时的一个开关周期内的平均电流等效为理想输入电流来计算所述电路处于断续模式时的占空比；

选取模块，用于将计算得到的占空比作为第一前馈发波，并在确定所述电路处于断续模式且所述电路的实际负载不大于设定的负载阈值时，从所述第一前馈发波以及第二前馈发波中，选取在电压过零处的大小远小于第二前馈发波的第一前馈发波作为所述电路实际所需的前馈发波；其中，所述第二前馈发波表示为1-U_in/U_Bus，其中，U_in为所述电路的输入电压，U_Bus为预设的母线电压给定值；

控制模块，用于在确定所述电路处于断续模式且所述电路的实际负载不大于设定的负载阈值时，根据所述选取模块所选取的第一前馈发波对所述电路进行前馈控制。

7.如权利要求6所述的电路控制设备，其特征在于，

所述计算模块，具体用于根据第一公式、第二公式以及第三公式，计算得到用于表示升压功率因数校正电路处于断续模式时的一个开关周期内的平均电流的第四公式；并

将第一公式、第二公式、第四公式与第五公式以及第六公式进行结合，计算得到第七公式所示的所述电路处于断续模式时的占空比；

所述第一公式为$i_{\mathrm{pk}}=\frac{U_{\mathrm{in}}{D}_1{T}_S}{L};$

所述第二公式为$i_{\mathrm{pk}}=\frac{(U_{\mathrm{out}}-U_{\mathrm{in}})D_2{T}_S}{L};$

所述第三公式为${\∫}_0^{\mathrm{Ts}}i\left(t\right)=\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_1\mathrm{Ts}}{2}+\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_2\mathrm{Ts}}{2};$

所述第四公式为${\⟨i_{\mathrm{avg}}\⟩}_{\mathrm{Ts}}=\frac{1}{\mathrm{Ts}}(\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_1\mathrm{Ts}}{2}+\frac{i_{\mathrm{pk}}{D}_2\mathrm{Ts}}{2});$

所述第五公式为${\⟨i_{\mathrm{avg}}\⟩}_{\mathrm{Ts}}=\sqrt{2}{I}_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*\sin \left(\mathrm{wt}\right);$

所述第六公式为$\sqrt{2}{I}_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*\sin \left(\mathrm{wt}\right)=\sqrt{2}\frac{U_{\mathrm{out}}^2}{R*U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}}\sin \left(\mathrm{wt}\right);$

所述第七公式为$D1=\sqrt{\frac{2\mathrm{Lfsw}}{R}}*\sqrt{\frac{U_{\mathrm{out}}(U_{\mathrm{out}}-U_{\mathrm{in}})}{U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}}};$

其中，所述Ts为所述电路的开关周期；所述i_pk为所述电路处于断续模式时，所述电路的一个开关周期内的电流最大值；所述D₁为所述电路处于断续模式时的占空比，也为所述电路处于断续模式时，每个开关周期内的电流上升阶段所占用的时长与所述开关周期的比值；所述D₂为所述电路处于断续模式时，每个开关周期内的电流下降阶段所占用的时长与所述开关周期的比值；所述i_avg为所述电路处于断续模式时，所述电路的一个开关周期内的平均电流；所述I_inrms为所述电路的输入电流有效值；所述U_inrms为所述电路的输入电压有效值；所述U_out为所述电路的输出电压；所述U_in为所述电路的输入电压；所述R为所述电路的负载大小；所述fsw为所述电路的频率大小；所述L为所述电路中的电感的电感大小。

8.如权利要求6或7所述的电路控制设备，其特征在于，所述电路控制设备还包括拟合模块：

所述拟合模块，用于在将计算得到的占空比作为第一前馈发波之前，根据 所述电路的实际电流大小，对计算得到的占空比进行拟合，得到拟合后的占空比；

所述选取模块，具体用于将所述拟合后的占空比作为所述第一前馈发波。

9.如权利要求8所述的电路控制设备，其特征在于，

所述拟合模块，具体用于根据所述电路的实际电流大小，对所述第七公式中的参数进行拟合，得到其中，所述K1、K2为根据设定的输入线电流谐波畸变总数THDI所得到的参数；并

根据对所述第七公式进行修正，得到第八公式所示的拟合后的占空比：

第八公式：$D1=(K1*\mathrm{Irms}+K2)*\sqrt{\frac{U_{\mathrm{out}}(U_{\mathrm{out}}-U_{\mathrm{in}})}{U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}*U_{\mathrm{in}}\mathrm{rms}}}.$

10.如权利要求6或7所述的电路控制设备，其特征在于，

所述选取模块，还用于在确定所述电路处于连续模式，或者，在确定所述电路处于断续模式且所述电路的实际负载大于设定的负载阈值时，从所述第一前馈发波以及第二前馈发波中，选取第二前馈发波作为所述电路实际所需的前馈发波；

所述控制模块，还用于在确定所述电路处于连续模式，或者，在确定所述电路处于断续模式且所述电路的实际负载大于设定的负载阈值时，根据所述选取模块所选取的第二前馈发波对所述电路进行前馈控制。