功率因数校正pfc电路的升压比调节方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种功率因数校正PFC电路的升压比调节方法以及一种PFC电路的升压比调节装置。
【背景技术】
[0002]在家用空调等设备中，为提高电源功率因数，通常在不可控全桥整流电路之后连接PFC电路例如Boost型功率因数校正电路，并在PFC电路之后连接大容量电解电容和负载(例如开关电源和压缩机等)，这样，通过PFC电路不仅可以达到较高的功率因数，而且可以升压输出稳定的直流电压，给负载提供稳定的直流电源。
[0003]在相关技术中，可采用单周期PFC控制算法对Boost型功率因数校正电路进行控制，具体地，单周期PFC控制算法可通过电压外环和单周期电流内环计算出PFC电路中开关管的占空比。但是，相关技术存在的缺点是，在控制过程中会产生滞后，进而导致计算出的占空比偏差较大，从而使得PFC控制算法的电压控制效果较差。因此，相关技术需要改进。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够更加快速准确地进行电压控制的功率因数校正PFC电路的升压比调节方法。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种PFC电路的升压比调节装置。
[0006]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的功率因数校正PFC电路的升压比调节方法，包括以下步骤:检测所述PFC电路的输入电流瞬时值Iinst和所述PFC电路的输入电压瞬时值Vin，并根据所述输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，以及根据所述输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg ;获取所述PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和所述PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据所述耐压上限值Vdc_limit和所述输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据所述直流母线电压给定VdC_ref和所述输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限；根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势；当所述PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第一调节下限获取所述升压比的调节范围；当所述PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第二调节下限获取所述升压比的调节范围。
[0007]根据本发明实施例提出的PFC电路的升压比调节方法，当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。由此，通过调整升压比的调节范围，能够减小占空比的计算偏差，达到更加快速准确的电压控制效果。
[0008]根据本发明的一个实施例，通过第一低通滤波器对所述输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算所述输入电流平均值Iavg，并通过第二低通滤波器对所述输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算所述输入电压平均值Vin_avg。其中，所述第一低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电流的频率，所述第二低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电压的频率。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述升压比的第一调节下限为(VdC_ref/Vin_avg)* λ 1，所述升压比的第二调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)* λ 2，其中，λ I和λ 2分别为第一设定系数和第二设定系数，且O < λ2 < λ I < I。
[0010]根据本发明的一个实施例，根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势，具体包括:如果(Iinst-1avg* Ji/2)大于预设的电流波动阈值，则判断所述PFC电路的输入电流处于上升过程中；如果(Iavg^Ji/2-1inst)大于所述预设的电流波动阈值且持续预设时间，则判断所述PFC电路的输入电流处于下降过程中；如果(IinSt-1aVg*3i/2)小于或等于所述预设的电流波动阈值或者如果(IaVg*3i/2-1inSt)小于或等于所述预设的电流波动阈值，则判断所述PFC电路的输入电流处于稳态。
[0011]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种PFC电路的升压比调节装置，包括:电流检测模块，用于检测所述PFC电路的输入电流瞬时值Iinst ;电压检测模块，用于检测所述PFC电路的输入电压瞬时值Vin ;计算模块，用于根据所述输入电流瞬时值Iinst计算输入电流平均值Iavg，并根据所述输入电压瞬时值Vin计算输入电压平均值Vin_avg ;获取模块，用于获取所述PFC电路输出端的直流母线电压给定Vdc_ref和所述PFC电路输出端的电解电容的耐压上限值Vdc_limit，并根据所述耐压上限值Vdc_limit和所述输入电压平均值Vin_avg获取升压比的调节上限，以及根据所述直流母线电压给定VdC_ref和所述输入电压平均值Vin_avg分别获取升压比的第一调节下限和第二调节下限；调节模块，用于根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势，并在所述PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第一调节下限获取所述升压比的调节范围，以及在所述PFC电路的输入电流处于下降过程中时根据所述升压比的调节上限和所述升压比的第二调节下限获取所述升压比的调节范围。
[0012]根据本发明实施例提出的PFC电路的升压比调节装置，调节模块根据输入电流瞬时值Iinst和输入电流平均值Iavg判断PFC电路的输入电流的变化态势，并当PFC电路的输入电流处于稳态或上升过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第一调节下限获取升压比的调节范围，以及当PFC电路的输入电流处于下降过程中时，根据升压比的调节上限和升压比的第二调节下限获取升压比的调节范围。由此，通过调整升压比的调节范围，能够减小占空比的计算偏差，达到更加快速准确的电压控制效果。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述计算模块包括第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述第一低通滤波器对所述输入电流瞬时值Iinst进行低通滤波以计算所述输入电流平均值Iavg，所述第二低通滤波器对所述输入电压瞬时值Vin进行低通滤波以计算所述输入电压平均值Vin_avg。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述第一低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电流的频率，所述第二低通滤波器的截止频率远小于所述PFC电路的输入电压的频率。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述升压比的第一调节下限为(VdC_ref/Vin_avg)* λ 1，所述升压比的第二调节下限为(Vdc_ref/Vin_avg)* λ 2，其中，λ I和λ 2分别为第一设定系数和第二设定系数，且O < λ2 < λ I < I。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述调节模块根据所述输入电流瞬时值Iinst和所述输入电流平均值Iavg判断所述PFC电路的输入电流的变化态势时，其中，如果(Iinst-1avg* Ji/2)大于预设的电流波动阈值，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于上升过程中；如果(IaVg*3i/2-1inSt)大于所述预设的电流波动阈值且持续预设时间，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于下降过程中；如果(Iinst-1avg* Ji/2)小于或等于所述预设的电流波动阈值或者如果(Iavg* Ji/2_Iinst)小于或等于所述预设的电流波动阈值，所述调节模块则判断所述PFC电路的输入电流处于稳
??τ O
【附图说明】
[0017]图1是根据本发明实施例的PFC电路的升压比调节方法的流程图；
[0018]图2是根据本发明实施例的PFC电路的升压比调节装置的方框示意图；
[0019]图3是根据本发明一个实施例的PFC电路的升压比调节装置的控制原理图；以及
[0020]图4是根据本发明一个实施例的PFC电路的升压比调节装置中计算模块的方框示意图。
【具体实施方式】
[002