[發(fā)明專利]無(wú)需檢測(cè)直流輸出電壓的單相功率因數(shù)校正數(shù)字電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810202089.4
• 申請(qǐng)日: 2008-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101499715A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊喜軍;朱俊;周文鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海誠(chéng)躍電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42;H02J3/18
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉;尹麗云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單相功率因數(shù)校正數(shù)字電路，特別涉及一種無(wú)需檢測(cè)直流輸出電壓的單相功率因數(shù)校正數(shù)字電路。

背景技術(shù)

截至目前，單相有源功率因數(shù)校正(APFC)技術(shù)得到了廣泛和深入的發(fā)展和應(yīng)用，帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，功率范圍也日益提高，甚至出現(xiàn)輸入電流接近40A的實(shí)際應(yīng)用。隨著微控制器技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字控制的靈活性和可塑性，僅年來(lái)，數(shù)字APFC技術(shù)也得到了相應(yīng)發(fā)展和具體應(yīng)用，同時(shí)也促生了多種新的APFC控制算法的出現(xiàn)。然而，不論模擬APFC還是數(shù)字APFC，縱觀全部現(xiàn)有的控制算法，都需要對(duì)APFC直流輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將所得電壓的信息作為一種控制的信號(hào)來(lái)源。此外，實(shí)時(shí)檢測(cè)直流輸出電壓的目的也在于用作輸出電壓的閉環(huán)控制和監(jiān)視輸出電壓是否欠壓和過(guò)壓，如此就增加了硬件成本和控制的復(fù)雜程度。

因此，如何簡(jiǎn)化現(xiàn)有APFC電路的結(jié)構(gòu)并能獲得良好的校正效果實(shí)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需檢測(cè)直流輸出電壓的單相功率因數(shù)校正數(shù)字電路，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、靈活性強(qiáng)、校正效果佳之優(yōu)點(diǎn)，適用所有APFC的應(yīng)用場(chǎng)合。

為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明的無(wú)需檢測(cè)直流輸出電壓的單相功率因數(shù)校正數(shù)字電路包括：由受接入的單相交流輸入電壓控制的功率管、因所述功率管的通斷而相應(yīng)進(jìn)行充放電的電感、與所述電感相串聯(lián)并與所述功率管共同作用使輸出直流電壓近于恒定的電解電容、及與所述電感相串聯(lián)的分流電阻等部件構(gòu)成的功率電路、與所述分流電阻相連接且用于測(cè)量所述分流電阻的瞬時(shí)電壓或電流的分流電阻檢測(cè)單元、用于將所述分流電阻檢測(cè)單元測(cè)量出的所述電壓或電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、用于設(shè)定所述功率電路的輸出直流電壓的輸出直流電壓設(shè)定單元、用于根據(jù)所述功率電路輸入的單相交流電壓、所設(shè)定的輸出直流電壓和所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果計(jì)算占空比的占空比計(jì)算單元、用于根據(jù)所述占空比計(jì)算單元所計(jì)算出的占空比產(chǎn)生相應(yīng)PWM脈沖的PWM脈沖產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)所述PWM脈沖產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)所述功率管的通斷的驅(qū)動(dòng)單元。

此外，所述無(wú)需檢測(cè)直流輸出電壓的單相功率因數(shù)校正數(shù)字電路還可包括：用于測(cè)量所述功率電路輸入的單相交流電壓瞬時(shí)值的輸入電壓檢測(cè)單元、及用于將所述輸入電壓檢測(cè)單元測(cè)量的交流電壓瞬時(shí)值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換且將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送入所述占空比計(jì)算單元的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。

較佳地，所述占空比計(jì)算單元按照d(t)＝1-k_c|I_in(t)|計(jì)算占空比，其中，d(t)為占空比，kc=|Uin(t)||Iin(t)|Udc(t),]]>U_in(t)為所述輸出直流電壓，U_in(t)為輸入的單相交流電壓或所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的轉(zhuǎn)換結(jié)果，I_in(t)為所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果，所述U_in(t)和I_in(t)采用有效值或平均值。

較佳地，所述輸出直流電壓設(shè)定單元根據(jù)所述輸入的單相交流電壓來(lái)進(jìn)行設(shè)定，即設(shè)定為在所述輸入的單相交流電壓幅值的基礎(chǔ)上再增加一偏壓，所述偏壓值可為預(yù)設(shè)的恒定值，也可根據(jù)所述電感電流有效值而確定，還可根據(jù)所述輸入的單相交流電壓幅值與所述電感電流有效值而確定。

較佳地，所述PWM脈沖產(chǎn)生單元可采用定時(shí)器與中斷來(lái)產(chǎn)生PWM脈沖，所述驅(qū)動(dòng)單元可包括推挽驅(qū)動(dòng)器，所述功率電路可為有橋或無(wú)橋電路。