功率因数校正pfc电路及其电感辨识方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种功率因数校正PFC电路及其电感辨识方法和装置，所述方法包括以下步骤：向电感注入脉冲测试电压；检测PFC电路的输入电压，并检测PFC电路的输入电流；根据输入电压计算功率开关管处于导通状态时电感两端的电压；以及根据功率开关管处于导通状态时电感两端的电压的伏秒数和输入电流的变化量对电感进行辨识以获取电感的电感值。该方法通过注入脉冲测试电压，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和输入电流的变化量来计算电感的电感值，从而根据电感值判断该电感是否发生损坏。
【专利说明】
功率因数校正PFC电路及其电感辨识方法和装置
技术领域
[0001 ]本发明设及功率因数校正技术领域，特别设及一种PFC( Power Factor Correction,功率因数校正）电路及其电感辨识方法和装置。
【背景技术】
[0002] 多数家用电器采用如下电路拓扑:单相交流电源经过不可控整流输出脉动的直流 电压，再经过功率因数校正器调节输出稳定的直流电压，然后接至大容量的电解电容，最后 再给内部开关电源和主要负载供电。其中，功率因数校正器常用Boost型PFC电路，即由电 感、功率开关管和二极管组成。
[0003] 在家用电器生产运输过程中，PFC电路的电感容易产生磁忍断裂或者碎裂，使得电 感的感量严重变小，从而造成功率因数校正功能异常。如果家用电器长期工作在功率因数 校正功能异常的状态下，则将影响家用电器的使用寿命，而且会污染局域电网，甚至导致家 用电器无法正常工作。
[0004] 为此，非常有必要在产品出厂前进行产品的电感自检，防止问题产品流入市场。同 时，电感的感量对优化PFC控制参数具有积极作用。
【发明内容】
[0005] 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 第一个目的在于提出一种PFC电路的电感辨识方法，该方法通过注入脉冲测试电压，并根据 脉冲测试电压作用的伏秒数和输入电流的变化量来计算电感的电感值，从而根据电感值判 断该电感是否发生损坏。
[0006] 本发明的第二个目的在于提出一种PFC电路的电感辨识装置。
[0007] 本发明的第Ξ个目的在于提出一种PFC电路。
[000引为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种PFC电路的电感辨识方法，所 述PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，所述方法包括W下步骤：向所述电感注入脉冲 测试电压;检测所述PFC电路的输入电压，并检测所述PFC电路的输入电流;根据所述输入电 压计算所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压；W及根据所述功率开关管处 于导通状态时所述电感两端的电压的伏秒数和所述输入电流的变化量对所述电感进行辨 识W获取所述电感的电感值。
[0009] 根据本发明实施例的PFC电路的电感辨识方法，通过对电感注入脉冲测试电压，然 后通过检测电感电流，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和电感电流的变化量来计算电感 的电感值，W根据电感值来判断该电感是否发生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避免 因电感损坏导致的PFC电路功率因数校正功能异常的问题，进而保证具有PFC电路的相关产 品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0010] 根据本发明的一个实施例，通过W下公式获取所述电感的电感值：
[0011]
[0012] 其中，L为所述电感的电感值，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两 端的电压，tl和t2分别为所述脉冲测试电压注入的开始时刻和结束时刻，Iind(tl)和Iind(t2) 分别为所述脉冲测试电压注入开始时刻的输入电流和所述脉冲测试电压注入结束时刻的 输入电流。
[0013] 根据本发明的一个实施例，通过W下公式计算所述功率开关管处于导通状态时所 述电感两端的电压：
[0014] Vind =化 d-ViGBT，
[0015] 其中，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压，Vbd为所述输入 电压，ViCBT为所述功率开关管的导通压降。
[0016] 根据本发明的一个实施例，在所述输入电流为零时，向所述电感注入预设占空比 的脉冲电压W使所述输入电流上升，并在所述输入电流下降至零时再次向所述电感注入预 设占空比的脉冲电压，W使所述PFC电路工作在电流断续状态。
[0017] 根据本发明的一个实施例，当向所述电感注入N次脉冲电压时，通过W下公式获取 所述电感的电感值：
[001 引
[0019]其中，L为所述电感的电感值，Vbd为所述输入电压，ViGBT为所述功率开关管的导通 压降，Duty化)为第k次注入的脉冲电压的占空比，Tpw为所述功率开关管的工作周期，Iind 化)为第k次脉冲电压注入时的输入电流的变化量，N和k为正整数。
[0020] 根据本发明的一个实施例，所述预设占空比满足W下公式：
[0021]
[0022] 其中，Duty为所述预设占空比，Lo为所述电感正常状态下的电感值，Ith为所述功率 开关管允许的最大电流值，化d为所述输入电压，Tpmi为所述功率开关管的工作周期。
[0023] 为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种PFC电路的电感辨识装置，所 述PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，所述装置包括:注入模块，所述注入模块用于向 所述电感注入脉冲测试电压；电压检测模块，所述电压检测模块用于检测所述PFC电路的输 入电压；电流检测模块，所述电流检测模块用于检测所述PFC电路的输入电流;辨识模块，所 述辨识模块分别与所述注入模块、所述电压检测模块和所述电流检测模块相连，所述辨识 模块用于根据所述输入电压计算所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压，并 根据所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压的伏秒数和所述输入电流的变 化量对所述电感进行辨识W获取所述电感的电感值。
[0024] 根据本发明实施例的PFC电路的电感辨识装置，通过对电感注入脉冲测试电压，然 后通过检测电感电流，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和电感电流的变化量来计算电感 的电感值，w根据电感值来判断该电感是否发生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避免 因电感损坏导致的PFC电路功率因数校正功能异常的问题，进而保证具有PFC电路的相关产 品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0025] 根据本发明的一个实施例，所述辨识模块通过W下公式获取所述电感的电感值：
[0026]
[0027] 其中，L为所述电感的电感值，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两 端的电压，tl和t2分别为所述脉冲测试电压注入的开始时刻和结束时刻，Iind(tl)和Iind(t2) 分别为所述脉冲测试电压注入开始时刻的输入电流和所述脉冲测试电压注入结束时刻的 输入电流。
[0028] 根据本发明的一个实施例，所述辨识模块通过W下公式计算所述功率开关管处于 导通状态时所述电感两端的电压：
[0029] Vind = Vbd-VlGBT,
[0030] 其中，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压，Vbd为所述输入 电压，ViGBT为所述功率开关管的导通压降。
[0031] 根据本发明的一个实施例，在所述输入电流为零时，所述注入模块向所述电感注 入预设占空比的脉冲电压W使所述输入电流上升，并在所述输入电流下降至零时再次向所 述电感注入预设占空比的脉冲电压，W使所述PFC电路工作在电流断续状态。
[0032] 根据本发明的一个实施例，当所述注入模块向所述电感注入N次脉冲电压时，所述 辨识模块通过W下公式获取所述电感的电感值：
[0033]
.
[0034] 其中，L为所述电感的电感值，Vbd为所述输入电压，ViGBT为所述功率开关管的导通 压降，Duty化)为第k次注入的脉冲电压的占空比，Tpw为所述功率开关管的工作周期，Iind 化)为第k次脉冲电压注入时的输入电流的变化量，N和k为正整数。
[0035] 根据本发明的一个实施例，所述预设占空比满足W下公式：
[0036]
[0037] 其中，Duty为所述预设占空比，Lo为所述电感正常状态下的电感值，Ith为所述功率 开关管允许的最大电流值，化d为所述输入电压，Tpmi为所述功率开关管的工作周期。
[0038] 为实现上述目的，本发明第Ξ方面实施例提出了一种PFC电路，其包括上述的电感 辨识装置。
[0039] 本发明实施例的PFC电路，通过上述的电感辨识装置能够有效判断出电感是否发 生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避免因电感损坏导致的功率因数校正功能异常的 问题，进而保证相关产品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
【附图说明】
[0040]图1是根据本发明一个实施例的PFC电路的拓扑图；
[0041 ]图2是根据本发明实施例的PFC电路的电感辨识方法的流程图；
[0042] 图3是根据本发明一个实施例的脉冲电压注入的示意图；W及
[0043] 图4是根据本发明实施例的PFC电路的电感辨识装置的方框图。
【具体实施方式】
[0044] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0045] 下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的PFC电路及其电感辨识方法和装 置。
[0046] 在本发明的实施例中，如图1所示，单相交流输入的功率因数校正电路包括控制忍 片、主电路和检测电路，主电路包括整流桥、滤波电容、PFC电路和大容量电解电容W及负 载，PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，其中，功率开关管可W为IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect化ansistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管），二极管可W为快恢复二极 管。
[0047] 当功率开关管开通时，输入电压Vbd施加在电感和功率开关管上，电流从整流桥的 正端输出，流经电感、功率开关管和采样电阻，回到整流桥的负端。电感电流呈线性上升，其 变化关系满足：
[0048]
(1)
[0049]其中，Vbd为输入电压，L为电感的电感值，lind为输入电流，ViGBT为功率开关管的导 通压降。
[0050]当功率开关管关断时，输入电压Vbd施加在电感和二极管上，电流从整流桥的正端 输出，流经电感、二极管进入电解电容和负载，再经过采样电阻回到整流桥的负端。在输入 电压化d高于输出电压Vdc时，电感电流继续上升，反之电流下降，电流变化关系满足： 陶]
城
[0052] 其中，Vfrd为二极管的导通压降，Vd。为输出电压。
[0053] 控制忍片通过检测整流桥整流后的直流电压（即PFC电路的输入电压Vbd)、电感电 流(即PFC电路的输入电流Iind)和直流母线电压（即电解电容两端的电压，也即PFC电路的输 出电压Vdc)进行PFC电路的控制和电感辨识。其中，输入电流Iind可采用电阻采样方法或者通 过霍尔电流传感器检测，输入电压化d和输出电压Vdc可采用电阻分压方法检测。
[0054] 如图2所示，该PFC电路的电感辨识方法包括W下步骤：
[0化5] S1，向电感注入脉冲测试电压。
[0056]具体而言，当需要对PFC电路的电感进行辨识时，可W通过控制忍片向电感注入测 试电压，其中，测试电压可w为脉冲测试电压。
[0化7] S2,检测PFC电路的输入电压，并检测PFC电路的输入电流。
[0058] S3,根据输入电压计算功率开关管处于导通状态时电感两端的电压。
[0059] S4,根据功率开关管处于导通状态时电感两端的电压的伏秒数和输入电流的变化 量对电感进行辨识W获取电感的电感值。
[0060] 具体地，在对电感进行辨识时，控制忍片向电感注入测试电压，同时通过采样电阻 等方法检测PFC电路的输入电流Iind，然后根据注入测试电压作用的伏秒数和输入电流Iind 的变化量来对电感进行辨识，W获得电感的电感值=注入测试电压作用的伏秒数/输入电 流Iind的变化量，即通过下述公式(3)获取电感的电感值：
[0061] (3)
[0062] 其中，tl和t2分别为测试电压注入的开始时刻和结束时刻，Iind(tl)和Iind(t2)分别 为测试电压注入开始时刻的输入电流和测试电压注入结束时刻的输入电流，Vind为电感两 端的电压(也称作用在电感上的电压，或称电感产生的反电动势），在本发明的实施例中，可 通过下述公式(4)计算电感两端的电压：
[0063] (4)
[0064] 进一步地，当控制忍片向电感注入脉冲测试电压，并根据功率开关管处于导通状 态时电感两端的电压的伏秒数和输入电流的变化量对电感进行辨识W获取电感的电感值 时，上述公式(3)中的Vind为功率开关管处于导通状态时电感两端的电压，tl和t2分别为脉冲 测试电压注入的开始时刻和结束时刻，Iind(tl)和Iind(t2)分别为脉冲测试电压注入开始时 刻的输入电流和脉冲测试电压注入结束时刻的输入电流，通过上述公式(3)即可获得电感 的电感值。
[0065] 因此，本发明实施例的PFC电路的电感辨识方法，通过对电感注入脉冲测试电压， 然后通过检测电感电流，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和电感电流的变化量来计算电 感的电感值，W根据电感值来判断该电感是否发生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避 免因电感损坏导致的PFC电路功率因数校正功能异常的问题，进而保证具有PFC电路的相关 产品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0066] 进一步地，当控制忍片通过向电感注入脉冲测试电压来对电感进行辨识时，在本 发明的一个实施例中，可W在输入电流为零时，向电感注入预设占空比的脉冲电压W使输 入电流上升，并在输入电流下降至零时再次向电感注入预设占空比的脉冲电压，W使PFC电 路工作在电流断续状态。
[0067] 具体地，如图3所示，控制忍片向电感注入N次脉冲电压，设第k次脉冲电压注入的 占空比为Duty化），输入电流Iind从零开始上升到Iind化），然后关闭脉冲电压输出，直到输入 电流Iind下降为零后再重新进行下一次脉冲电压的注入，W使输入电流Iind工作在断续状 态。其中，每次注入的脉冲电压的占空比可W相同，也可W不同。
[0068] 然后，根据N次脉冲电压注入时间内，功率开关管处于导通状态下，注入脉冲电压 作用的伏秒数的累加量和输入电流变化量的累加量来计算电感的电感值，即，当向电感注 入N次脉冲电压时，可通过下述公式(5)获取电感的电感值：
[0069]
斌
[0070] 其中，Duty化)为第k次注入的脉冲电压的占空比，Tpmi为功率开关管的工作周期， Iind化)为第k次脉冲电压注入时的输入电流的变化量，N和k为正整数。
[0071] 因此，本发明的PFC电路的电感辨识方法，可W在电流断续模式下进行电感辨识， 每次脉冲电压注入时，电流都是从零开始上升，辨识结果更接近于零电流状态下的电感值。
[0072] 需要说明的是，在上述实施例中，占空比的设定与输入电压Vbd、输出电压Vdc、电感 的电感值和预设第一电感电流有关，其中，预设第一电感电流小于功率开关管允许的最大 电流值。
[0073] 如果占空比过大，在输入电压Vbd较大时，在脉冲电压注入期间，会使输入电流Iind 超过预设第一电感电流，使得电感的饱和特性表现出来，造成电感辨识结果小于零电流下 的电感值，甚至会使输入电流Iind超过功率开关管的保护阔值，造成功率开关管过流。为此， 预设占空比满足：
[0074]
饭）
[0075] 目P，在忽略功率开关管的导通压降的条件下，预设占空比满足下述公式(7):
[0076] 巧
[0077] 其中，Duty为预设占空比，Lo为电感正常状态下的电感值，Ith为功率开关管允许的 最大电流值。
[007引而如果占空比过小，则会造成输入电流Iind的变化量化升量)过小，影响检测精 度，延长检测时间。因此，需要选择合适的占空比来保证输入电流Iind和输入电流Iind的变化 量在合理范围内。
[0079] 需要说明的是，该实施例的电感辨识方法特别适用于电感值小于
的电感 辨识。另外，在辨识过程中，需要使用输入电压化d和输入电流Iind，其中，要检测输入电流Iind 在功率开关管的一个脉冲电压内的输入电流Iind的变化量，因此至少每个脉冲电压前后采 样两次输入电流Iind，即在每个脉冲电压注入开始时刻和注入结束时刻采样输入电流Iind。
[0080] 在发明的实施例中，尽可能提高PWM频率、电流和电压的检测频率，有助于提高电 感辨识的精度。
[0081] 综上所述，本发明实施例的PFC电路的电感辨识方法，通过对电感注入脉冲测试电 压，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和电感电流的变化量来计算电感的电感值，W根据 电感值来判断该电感是否发生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避免因电感损坏导致 的PFC电路功率因数校正功能异常的问题，进而保证具有PFC电路的相关产品可W正常工 作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0082] 图4是根据本发明实施例的PFC电路的电感辨识装置的方框图。
[0083] 在本发明的实施例中，如图1所示，PFC电路包括电感LI、功率开关管Q和二极管 F畑，具体电路结构和工作原理前面已经描述，运里不再寶述。
[0084] 如图4所示，该PFC电路的电感辨识装置包括:注入模块10、电压检测模块20、电流 检测模块30和辨识模块40。
[0085] 其中，注入模块10用于向电感L1注入脉冲测试电压。电压检测模块20用于检测PFC 电路的输入电压Vbd。电流检测模块30用于检测PFC电路的输入电流Iind。辨识模块40分别与 注入模块10、电压检测模块20和电流检测模块30相连，辨识模块40用于根据输入电压化d计 算功率开关管Q处于导通状态时电感L1两端的电压，并根据功率开关管Q处于导通状态时电 感L1两端的电压的伏秒数和输入电流I ind的变化量对电感L1进行辨识W获取电感的电感 值。
[0086] 具体地，注入模块10和辨识模块40可W集成在图1中的控制忍片中。当需要对PFC 电路的电感L1进行辨识时，可W通过注入模块10向电感L1注入测试电压，其中，测试电压可 W为脉冲测试电压，辨识模块40根据注入测试电压作用的伏秒数和输入电流Iind的变化量 来对电感L1进行辨识，W获得电感L1的电感值=注入测试电压作用的伏秒数/输入电流Iind 的变化量，即通过上述公式(3)获取电感L1的电感值。
[0087] 因此，本发明实施例的PFC电路的电感辨识装置，通过对电感注入脉冲测试电压， 然后通过检测电感电流，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和电感电流的变化量来计算电 感的电感值，W根据电感值来判断该电感是否发生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避 免因电感损坏导致的PFC电路功率因数校正功能异常的问题，进而保证具有PFC电路的相关 产品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0088] 进一步地，当辨识模块40通过注入模块10向电感L1注入脉冲测试电压来对电感L1 进行辨识时，在本发明的一个实施例中，在输入电流为零时，注入模块10向电感L1注入预设 占空比的脉冲电压W使输入电流上升，并在输入电流下降至零时再次向电感注入预设占空 比的脉冲电压，W使PFC电路工作在电流断续状态。
[0089] 具体地，如图3所示，注入模块10给电感L1注入N次脉冲电压，设第k次脉冲电压注 入的占空比为Duty化），输入电流Iind从零开始上升到Iind化），然后关闭脉冲电压输出，直到 输入电流Iind下降为零后再重新进行下一次脉冲电压的注入，W使输入电流Iind工作在断续 状态。其中，每次注入的脉冲电压的占空比可W相同，也可W不同。然后，辨识模块40根据N 次脉冲电压注入时间内，功率开关管Q处于导通状态下，注入脉冲电压作用的伏秒数的累加 量和输入电流变化量的累加量来计算电感L1的电感值，即，当向电感L1注入N次脉冲电压 时，可通过上述公式(5)获取电感L1的电感值。
[0090] 因此，本发明的PFC电路的电感辨识装置，可W在电流断续模式下进行电感辨识， 每次脉冲电压注入时，电流都是从零开始上升，辨识结果更接近于零电流状态下的电感值。
[0091] 需要说明的是，在上述实施例中，占空比的设定与输入电压Vbd、输出电压Vdc、电感 L1的电感值和预设第一电感电流有关，其中，预设第一电感电流小于功率开关管Q允许的最 大电流值。
[0092] 如果占空比过大，在输入电压Vbd较大时，在脉冲电压注入期间，会使输入电流Iind 超过预设第一电感电流，使得电感L1的饱和特性表现出来，造成电感辨识结果小于零电流 下的电感值，甚至会使输入电流Iind超过功率开关管Q的保护阔值，造成功率开关管Q过流。 为此，预设占空比满足上述公式(7)。
[0093] 而如果占空比过小，则会造成输入电流Iind的变化量化升量)过小，影响检测精 度，延长检测时间。因此，需要选择合适的占空比来保证输入电流Iind和输入电流Iind的变化 量在合理范围内。
[0094] 需要说明的是，该实施例的电感辨识装置特别适用于电感值小于^^^的电感 化. 辨识。另外，在辨识过程中，需要使用输入电压Vbd和输入电流Iind，其中，电流检测模块30要 检测输入电流Iind在功率开关管Q的一个脉冲电压内的输入电流Iind的变化量，因此电流检 测模块30至少每个脉冲电压前后采样两次输入电流Iind，即在每个脉冲电压注入开始时刻 和注入结束时刻采样输入电流Iind。
[00%]在本发明的实施例中，尽可能提高PWM频率、电流和电压的检测频率，有助于提高 电感辨识的精度。
[0096] 根据本发明实施例的PFC电路的电感辨识装置，通过对电感注入脉冲测试电压，然 后通过检测电感电流，并根据脉冲测试电压作用的伏秒数和电感电流的变化量来计算电感 的电感值，W根据电感值来判断该电感是否发生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避免 因电感损坏导致的PFC电路功率因数校正功能异常的问题，进而保证具有PFC电路的相关产 品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0097] 此外，本发明的实施例还提出了一种PFC电路，其包括上述的电感辨识装置。
[0098] 本发明实施例的PFC电路，通过上述的电感辨识装置能够有效判断出电感是否发 生损坏，如果损坏则及时更换，从而有效避免因电感损坏导致的功率因数校正功能异常的 问题，进而保证相关产品可W正常工作，保证产品的可靠性，提高用户体验。
[0099] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能 理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可W明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个" 的含义是至少两个，例如两个，Ξ个等，除非另有明确具体的限定。
[0100] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或成一体;可W是机械连 接，也可W是电连接;可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，可W是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可W根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0101] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可W在任 一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可W将本说明书中描述的不同实施例或示例W及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0102] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可W理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可W对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种功率因数校正PFC电路的电感辨识方法，其特征在于，所述PFC电路包括电感、功 率开关管和二极管，所述方法包括以下步骤： 向所述电感注入脉冲测试电压； 检测所述PFC电路的输入电压，并检测所述PFC电路的输入电流； 根据所述输入电压计算所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压；以及 根据所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压的伏秒数和所述输入电流 的变化量对所述电感进行辨识以获取所述电感的电感值。2. 根据权利要求1所述的PFC电路的电感辨识方法，其特征在于，通过以下公式获取所 述电感的电感值：其中，L为所述电感的电感值，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的 电压，t#Pt2分别为所述脉冲测试电压注入的开始时刻和结束时刻，Ιιη(1(ω和I ind(t2)分别 为所述脉冲测试电压注入开始时刻的输入电流和所述脉冲测试电压注入结束时刻的输入 电流。3. 根据权利要求2所述的PFC电路的电感辨识方法，其特征在于，通过以下公式计算所 述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压： Vind = Vbd~VlGBT? 其中，vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压，vbd为所述输入电 压，VICBT为所述功率开关管的导通压降。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的PFC电路的电感辨识方法，其特征在于，在所述输 入电流为零时，向所述电感注入预设占空比的脉冲电压以使所述输入电流上升，并在所述 输入电流下降至零时再次向所述电感注入预设占空比的脉冲电压，以使所述PFC电路工作 在电流断续状态。5. 根据权利要求4所述的PFC电路的电感辨识方法，其特征在于，当向所述电感注入N次 脉冲电压时，通过以下公式获取所述电感的电感值：其中，L为所述电感的电感值，Vbd为所述输入电压，VICBT为所述功率开关管的导通压降， Duty(k)为第k次注入的脉冲电压的占空比，T?为所述功率开关管的工作周期，Iind(k)为第 k次脉冲电压注入时的输入电流的变化量，N和k为正整数。6. 根据权利要求4所述的PFC电路的电感辨识方法，其特征在于，所述预设占空比满足 以下公式：其中，Duty为所述预设占空比，L〇为所述电感正常状态下的电感值，Ith为所述功率开关 管允许的最大电流值，Vbd为所述输入电压，Tpw为所述功率开关管的工作周期。7. -种功率因数校正PFC电路的电感辨识装置，其特征在于，所述PFC电路包括电感、功 率开关管和二极管，所述装置包括： 注入模块，所述注入模块用于向所述电感注入脉冲测试电压； 电压检测模块，所述电压检测模块用于检测所述PFC电路的输入电压； 电流检测模块，所述电流检测模块用于检测所述PFC电路的输入电流； 辨识模块，所述辨识模块分别与所述注入模块、所述电压检测模块和所述电流检测模 块相连，所述辨识模块用于根据所述输入电压计算所述功率开关管处于导通状态时所述电 感两端的电压，并根据所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压的伏秒数和所 述输入电流的变化量对所述电感进行辨识以获取所述电感的电感值。8. 根据权利要求7所述的PFC电路的电感辨识装置，其特征在于，所述辨识模块通过以 下公式获取所述电感的电感值：其中，L为所述电感的电感值，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的 电压，t#Pt2分别为所述脉冲测试电压注入的开始时刻和结束时刻，Ιιη(1(ω和I ind(t2)分别 为所述脉冲测试电压注入开始时刻的输入电流和所述脉冲测试电压注入结束时刻的输入 电流。9. 根据权利要求8所述的PFC电路的电感辨识装置，其特征在于，所述辨识模块通过以 下公式计算所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压： Vind = Vbd~VlGBT, 其中，Vind为所述功率开关管处于导通状态时所述电感两端的电压，Vbd为所述输入电 压，VICBT为所述功率开关管的导通压降。10. 根据权利要求7-9中任一项所述的PFC电路的电感辨识装置，其特征在于，在所述输 入电流为零时，所述注入模块向所述电感注入预设占空比的脉冲电压以使所述输入电流上 升，并在所述输入电流下降至零时再次向所述电感注入预设占空比的脉冲电压，以使所述 PFC电路工作在电流断续状态。11. 根据权利要求10所述的PFC电路的电感辨识装置，其特征在于，当所述注入模块向 所述电感注入N次脉冲电压时，所述辨识模块通过以下公式获取所述电感的电感值：其中，L为所述电感的电感值，Vbd为所述输入电压，VICBT为所述功率开关管的导通压降， Duty(k)为第k次注入的脉冲电压的占空比，T?为所述功率开关管的工作周期，Iind(k)为第 k次脉冲电压注入时的输入电流的变化量，N和k为正整数。12. 根据权利要求10所述的PFC电路的电感辨识装置，其特征在于，所述预设占空比满 足以下公式：其中，Duty为所述预设占空比，Lo为所述电感正常状态下的电感值，Ith为所述功率开关 管允许的最大电流值，Vbd为所述输入电压，Tpw为所述功率开关管的工作周期。13.-种功率因数校正PFC电路，其特征在于，包括根据权利要求7-12中任一项所述的 电感辨识装置。
【文档编号】H02M1/42GK105871235SQ201610370380
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】罗宇华, 黄招彬
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司