[發明專利]一種THD補償電路、系統及方法

有效

• 申請號: 201810916287.0
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN110829807B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 趙汗青;馮奕翔
• 申請（專利權）人: 美芯晟科技（北京）股份有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 彭星

一種THD補償電路、系統及方法，包括時間采樣電路和時間調節電路，所述時間采樣電路的輸入與電源系統中脈沖寬度調制器的輸出相連，時間調節電路的輸出與脈沖寬度調制器的輸入相連，時間采樣電路在脈沖寬度調制器的輸出端采樣時間信號Vcap，時間調節電路對時間信號Vcap進行計算處理得到時間調節信號SD，脈沖寬度調制器根據時間調節信號SD對導通時間Ton進行調節。本發明提供一種能夠有效降低THD值、結構簡單、電路穩定性高的THD補償電路、系統及方法。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，尤其涉及一種THD補償電路、系統及方法。

背景技術

諧波失真是指輸出信號比輸入信號多出的諧波成分，所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真(THD，Total Harmonic Distortion)。諧波失真是系統不是完全線性造成的。總諧波失真與頻率有關。諧波與實際輸入信號疊加，在輸出端輸出的信號就不單純是與輸入信號完全相同的成分，而是包括了諧波成分的信號，這些多余出來的諧波成分與實際輸入信號的對比，用百分比來表示就稱為總諧波失真。

總諧波失真會使得電網電壓波形發生畸變，從而影響整個供電系統及其他用電用戶。因此，在一些電源驅動領域中會要求總諧波失真小于一定的范圍。例如，在LED電源驅動領域會要求THD≤20％。現有技術中會采用有源功率因數矯正的方式，采用固定導通時間使得電網輸入電壓與輸入電流平均值呈正比關系，但是系統工作在臨界導通模式下時，控制占空比會發生變化，不能實現將電網輸入電壓與輸入電流平均值調整成正比關系，進而無法實現降低總諧波失真的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種能夠有效降低THD值、結構簡單、電路穩定性高的THD補償電路、系統及方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種THD補償電路，包括時間采樣電路51和時間調節電路52，所述時間采樣電路51的輸入與電源系統中脈沖寬度調制器40的輸出相連，時間調節電路52的輸出與脈沖寬度調制器40的輸入相連。時間采樣電路51在脈沖寬度調制器40的輸出端采樣時間信號Vcap，時間調節電路52對時間信號Vcap進行計算處理得到時間調節信號SD，脈沖寬度調制器40根據時間調節信號SD對導通時間Ton進行調節。

優選地，所述時間調節電路52對時間信號Vcap進行計算處理，得到與占空比D成反比的時間調節信號SD，進而調節導通時間Ton與占空比D成反比。

優選地，所述時間采樣電路51采樣得到的時間信號Vcap包括第一時間信號VT1和第二時間信號VT2，所述時間調節電路52根據第一時間信號VT1及第二時間信號VT2得到時間調節信號SD。

優選地，所述時間采樣電路51采樣的第一時間信號VT1所表征的是導通時間Ton，時間采樣電路51采樣的第二時間信號VT2所表征的是關斷時間Toff，或者第二時間信號VT2所表征的是導通時間Ton與關斷時間Toff之和。

優選地，所述的時間采樣電路51包括第一電流源Ichg、時間采樣開關SN、第一電容C1，所述第一電流源Ichg與第一電容C1的一端相連，第一電容C1的另一端接地，時間采樣開關SN的一端與第一電流源Ichg和第一電容C1的公共端相連，時間采樣開關SN的另一端接地，第一電流源Ichg能為第一電容C1充電，當到達時間采樣時刻時觸發時間采樣開關SN導通，此時第一電容C1放電并輸出表征采樣時間的時間信號Vcap。

優選地，所述的時間調節電路52包括除法器，所述時間采樣電路51在脈沖寬度調制器40的輸出端分別采樣第一時間信號VT1和第二時間信號VT2，其中第一時間信號VT1表征的是導通時間Ton，第二時間信號VT2表征的是導通時間Ton與關斷時間Toff之和，除法器將第二時間信號VT2與第一時間信號VT1相除，進而能夠得到與占空比D成反比的時間調節信號SD。