[發明專利]一種低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法及其裝置

無效

• 申請號: 201210007133.2
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102545565A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 許建平;高建龍;張斐;閻鐵生
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M1/42
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.一種低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法，其特征在于，單相PFC變換器的直流輸出電容與DC/DC變換器的輸出電容串聯，控制DC/DC變換器的輸出電壓來補償單相PFC變換器直流輸出電壓的二倍工頻紋波，進而降低甚至消除單相PFC變換器直流輸出電壓(電流)的紋波成分，并提高PFC變換器的動態響應速度。

2.如權利要求1所述的低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法，其特征在于，所述的DC/DC變換器的控制方法是：

DC/DC變換器控制單元的參考電壓Vref1是相對于Vout-的直流電壓，反饋電壓為Vout+；其中Vout+和Vout-是最終負載側兩端的電壓；DC/DC變換器的輸入電壓為儲能電容C3，通過單相PFC變換器的電感耦合繞組方式，利用C4、D3、D2來取電，其中D3的陽極接DC/DC變換器的參考地Vout-；其控制方式可以是峰值電流模式控制等，得到功率開關Q2的控制脈沖信號。

3.如權利要求1所述的實現低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法，其特征在于，所述的DC/DC變換器的控制方法是：

DC/DC變換器控制單元的參考電壓Vref1是相對于Vout-的直流電壓，反饋電壓為C1與C2連接點PFC_GND與Vout-之間的壓差；檢測單相PFC變換器的交流輸入電壓，經過倍頻電路倍頻后與負載電流相乘，再經過直流偏置電路后得到DC/DC變換器的控制參考電壓；其控制方式可以是峰值電流模式控制，得到功率開關Q2的控制脈沖信號。

4.如權利要求1所述的實現低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法，其特征在于，所述的DC/DC變換器的控制方法是：

DC/DC變換器控制單元的參考電壓Vref1是相對于Vout-的直流電壓，反饋電壓為C1與C2連接點PFC_GND與Vout-之間的壓差；檢測單相PFC變換器的直流輸出電壓，經過隔直電路后，再經過直流偏置電路后得到DC/DC變換器的控制參考電壓；其控制方式可為峰值電流模式控制，得到功率開關Q2的控制脈沖信號。

5.如權利要求1所述的低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法，其特征在于，所述的單相PFC變換器的控制方法是：

單相PFC變換器控制單元的參考電壓Vref2是相對于C1與C2的連接點PFC_GND，也是PFC控制器的相對參考地；其反饋電壓為Vout+與PFC_GND之間的壓差；其控制方式可以是平均電流模式控制、單周期控制，得到功率開關Q1的控制脈沖信號。

6.一種實現權利要求或1或2或3或4或5所述的低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換方法的低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換裝置，由整流濾波器，單相PFC變換器，DC/DC變換器組成，其特征在于：單相PFC變換器直流輸出電容C1的上端接負載R的上端，單相PFC變換器直流輸出電容C1的下端接DC/DC變換器直流輸出電容C2的上端，DC/DC變換器直流輸出電容C2的下端接負載R的下端，同時負載R的下端接地。

7.如權利要求6所述的低輸出工頻紋波的單級高功率因數校正變換裝置，其中單相PFC變換器拓撲為常見的Boost變換器、Buck變換器、全橋變換器、反激變換器；控制策略包括平均電流控制、峰值電流控制、單周控制；DC/DC變換器可以為Buck，Boost變換器拓撲。