[實用新型]直接設定直流輸出電壓的單相功率因數校正數字電路

有效

• 申請號: 200820154746.8
• 申請日: 2008-10-31
• 公開（公告）號: CN201328078Y
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 楊喜軍;朱俊;周文鳴
• 申請（專利權）人: 上海誠躍電氣科技有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02J3/18
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉;尹麗云

技術領域

本實用新型涉及一種單相功率因數校正數字電路，特別涉及一種直接設定直流輸出電壓的單相功率因數校正數字電路。

背景技術

截至目前，單相有源功率因數校正(APFC)技術得到了廣泛和深入的發展和應用，帶來了可觀的經濟效益和社會效益，其應用領域日益擴大，功率范圍也日益提高，甚至出現輸入電流接近40A的實際應用。隨著微控制器技術的發展以及數字控制的靈活性和可塑性，僅年來，數字APFC技術也得到了相應發展和具體應用，同時也促生了多種新的APFC控制算法的出現。然而，不論模擬APFC還是數字APFC，縱觀全部現有的控制算法，都需要對APFC直流輸出電壓進行實時檢測，并將所得電壓的信息作為一種控制的信號來源。此外，實時檢測直流輸出電壓的目的也在于用作輸出電壓的閉環控制和監視輸出電壓是否欠壓和過壓，如此就增加了硬件成本和控制的復雜程度。

因此，如何簡化現有APFC電路的結構并能獲得良好的校正效果實已成為本領域技術人員亟待解決的技術課題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種直接設定直流輸出電壓的單相功率因數校正數字電路，具有結構簡單、成本低廉、靈活性強、校正效果佳之優點，適用所有APFC的應用場合。

為了達到上述目的及其他目的，本實用新型的直接設定直流輸出電壓的單相功率因數校正數字電路包括：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進行充放電的電感、與所述電感相串聯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的分流電阻等部件構成的功率電路、包括與所述分流電阻相連接的電阻、及與所述電阻相連接且用于測量所述分流電阻的瞬時電壓的運放的分流電阻檢測單元、用于將所述分流電阻檢測單元測量出的所述電壓進行模數轉換的第一模數轉換器、用于設定所述功率電路的輸出直流電壓，并根據所述功率電路輸入的單相交流電壓、所設定的輸出直流電壓和所述第一模數轉換器轉換得到的結果計算占空比的處理器、用于根據所述處理器所計算出的占空比產生相應PWM脈沖的定時器、以及用于根據所述定時器所產生的PWM脈沖驅動所述功率管的通斷的驅動器。

此外，所述直接設定直流輸出電壓的單相功率因數校正數字電路還可包括：用于測量所述功率電路輸入的單相交流電壓瞬時值的輸入電壓檢測單元、及用于將所述輸入電壓檢測單元測量的交流電壓瞬時值進行模數轉換且將轉換后的結果送入所述處理器的第二模數轉換器。

較佳地，所述處理器為按照d(t)＝1-k_c|I_in(t)|計算占空比的處理器，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轉換器的轉換結果，I_in(t)為所述第一模數轉換器轉換得到的結果，所述U_in(t)和I_in(t)采用有效值或平均值。

較佳地，所述驅動器可為推挽驅動器，所述功率電路可為有橋或無橋電路。

再者，所述直接設定直流輸出電壓的單相功率因數校正數字電路還可包括：用于根據所述第二模數轉換器的轉換結果判斷所述功率電路的輸入的單相交流電壓是否過壓和欠壓，并將判斷結果送入所述定時器以調整所產生的PWM脈沖的過壓欠壓判斷單元；以及用于根據所述第一模數轉換器的轉換結果判斷所述功率電路的電流是否過流，并將判斷結果送入所述定時器以調整所產生的PWM脈沖的過流判斷單元。