[發(fā)明專利]基于主從交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式的PFC控制電路及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110269418.9
• 申請(qǐng)日: 2011-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102307007A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫良偉;黃秋凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/42
• 分類號(hào): H02M1/42
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率因數(shù)校正技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種基于主從交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式的PFC控制電路及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通以及家庭中的應(yīng)用日益廣泛。而在這些電力設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的電流諧波和無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)的污染也日益嚴(yán)重，給電力系統(tǒng)帶來(lái)危害。為了解決以上問(wèn)題一般會(huì)在電力設(shè)備，如一些整流式設(shè)備以及開(kāi)關(guān)電源中，設(shè)置功率因數(shù)校正(PFC，Power?Factor?Correction)電路，用來(lái)控制輸入電流和輸入電壓保持同相，以降低諧波、提高功率因數(shù)。

在傳統(tǒng)的主從交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式(Interleaved?Boundary?ConductionMode)的PFC電路中，通過(guò)主從交錯(cuò)式導(dǎo)通模式PFC的控制電路輸出的脈沖寬度調(diào)制(PWM，Pulse?Width?Modulation，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制)信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通與斷開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路功率因數(shù)的校正。如圖1，為一種常用的主從通道模式的PFC電路，其功率級(jí)電路中包括主通道和從通道，其中主通道包括第一開(kāi)關(guān)管M1和第一電感L1，從通道包括第二開(kāi)關(guān)管M2和第二電感L2，該P(yáng)FC控制電路控制第一開(kāi)關(guān)管M1的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的同時(shí)，根據(jù)第一開(kāi)關(guān)管M1的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)一步控制第二開(kāi)關(guān)管M2的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)主從模式控制，達(dá)到降低諧波、提高功率因數(shù)的目的。參見(jiàn)圖2為圖1中的PFC控制電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，該P(yáng)FC電路中包括控制第一開(kāi)關(guān)管的主通道控制電路和與控制第二開(kāi)關(guān)管的從通道控制電路，當(dāng)主通道控制電路控制第一開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)，同時(shí)該開(kāi)通信號(hào)輸出給一個(gè)移相器，該移相器對(duì)該開(kāi)通信號(hào)進(jìn)行180度的相位延遲輸出一個(gè)從通道開(kāi)通控制信號(hào)，從通道控制電路接收該從通道開(kāi)通控制信號(hào)，當(dāng)該從通道開(kāi)通控制信號(hào)有效時(shí)，該從通道控制電路控制第二開(kāi)關(guān)管開(kāi)通。當(dāng)從通道控制電路接收到有效的關(guān)斷控制信號(hào)時(shí)，從通道控制第二開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，如，當(dāng)該P(yáng)FC控制電路工作在電壓控制模式時(shí)，當(dāng)斜坡電壓上升到功率級(jí)電路中輸出電壓的反饋誤差放大信號(hào)時(shí)，從通道控制電路將控制第二開(kāi)關(guān)管關(guān)斷。

但是由于主從交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式的PFC控制電路存在其他因素的干擾，或是由于必須考慮主從電感的公差從而導(dǎo)致兩個(gè)通道間的均流效果變得更差，移相器通常不能精確實(shí)現(xiàn)對(duì)第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通信號(hào)的180度的相位延遲時(shí)，可能導(dǎo)致下列情況：

在得到對(duì)主通道開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通信號(hào)的延遲信號(hào)前，從通道的電感電流早已為零，但延遲信號(hào)到達(dá)時(shí)，才可能將從通道導(dǎo)通；或在得到了對(duì)主通道開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通信號(hào)的延遲信號(hào)時(shí)，從通道的開(kāi)關(guān)管開(kāi)始導(dǎo)通，但此時(shí)從通道的電感電流尚未降至零，以上這些情況導(dǎo)致主從通道不能完全工作在臨界狀態(tài)甚至系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于主從交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式的PFC控制電路及其控制方法，將主通道的第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷信號(hào)分別進(jìn)行一定相位的延遲，并檢測(cè)從通道中電感電流的過(guò)零信號(hào)，以此控制從通道中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在保證主從通道在工作在臨界模式的同時(shí)，在動(dòng)態(tài)或有干擾的過(guò)程中電路也能快速恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)的交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種基于主從交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式的PFC控制電路，該P(yáng)FC控制電路應(yīng)用于主從通道的PFC電路，該P(yáng)FC電路的功率級(jí)電路中包括主通道和從通道，主通道中的第一開(kāi)關(guān)管控制主通道的工作狀態(tài)，從通道中的第二開(kāi)關(guān)管控制從通道的工作狀態(tài)，該P(yáng)FC控制電路包括：第一移相器、第二移相器和從通道控制電路；

其中，所述第一移相器對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通信號(hào)進(jìn)行設(shè)定的相位延遲后，輸出第一從通道開(kāi)通控制信號(hào)；

所述第二移相器對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)進(jìn)行設(shè)定的相位延遲后，輸出第一從通道關(guān)斷控制信號(hào)；

所述從通道控制電路接收所述第一從通道開(kāi)通控制信號(hào)、第一從通道關(guān)斷控制信號(hào)以及所述從通道中的電感電流過(guò)零信號(hào)；

當(dāng)所述第一從通道開(kāi)通控制信號(hào)有效，同時(shí)所述從通道中電感電流過(guò)零信號(hào)有效時(shí)，所述從通道控制電路控制所述第二開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通；

當(dāng)所述第一從通道關(guān)斷控制信號(hào)有效時(shí)，所述從通道控制電路控制所述第二開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷。

進(jìn)一步的，所述從通道控制電路包括：第一RS觸發(fā)器和第一與門；

所述第一與門的第一輸入端接收所述第一從通道開(kāi)通控制信號(hào)，其第二輸入端接收所述從通道中電感電流過(guò)零信號(hào)，其輸出端連接至所述第一RS觸發(fā)器的置位端；

所述第一RS觸發(fā)器的復(fù)位端接收所述第一從通道關(guān)斷控制信號(hào)。