[發明專利]一種交錯并聯無橋功率因數校正電路的控制方法

在審

• 申請號: 201910062843.7
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109713676A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 徐立平;阮世良;邱沅江;李勇
• 申請（專利權）人: 深圳市高斯寶電氣技術有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02M1/42
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

本發明公開了一種交錯并聯無橋功率因數校正電路的控制方法，包括以下步驟：檢測交流電網輸入電壓的過零點，當檢測到交流電網輸入電壓低于交流電壓死區設定比較值時，關閉主路主控管和從路續流管的PWM信號，主路和從路均停止工作；當檢測到交流電網輸入電壓高于交流電壓死區設定比較值時，但低于開環控制設定比較值時，主路和從路啟動工作，并工作在開環模式下；隨著交流電網輸入電壓的提升，當檢測到交流電網輸入電壓大于開環控制設定比較值時，采用反饋閉環進行交錯并聯控制。本發明的控制方法過程簡單，電路驅動損耗小，轉換效率高。

[技術領域]

本發明涉及交錯并聯無橋功率因數校正電路，尤其涉及一種交錯并聯無橋功率因數校正電路的控制方法。

[背景技術]

隨著電力電子技術的發展，非線性電力電子裝置設備得到了廣泛的應用，但同時也給電網造成很嚴重的諧波污染，因此功率因數校正(Power Factor Correction，簡稱PFC)電路技術需要廣泛的推廣應用，使電力電子裝置輸入電流諧波滿足國際國內標準要求。

無橋PFC電路為了實現功率因數校正功能，通常會在交流輸入電網電壓的正負半周進行主控管及續流管的切換。圖1為現有技術的單個無橋PFC電路，正半周時，S2作為主控管，S1作為續流管，D2一直導通；負半周時，S1作為主控管，S2作為續流管，D1一直導通。

無橋PFC電路較傳統有橋PFC電路可以減少通態損耗，有較高的轉換效率，逐步成為功率因數校正領域主流的應用技術。

臨界模式(Critical Mode,簡稱CRM)相較連續導通模式(Continuous ConductionMode，簡稱CCM)的無橋PFC電路具有軟開關、高效率、低噪音等優勢，但同樣存在開關周期內的電流峰值等于平均電流的兩倍，電流波動大的弊病。為了解決電流波動大的問題，同時將其應用到更大的功率場合，多采用交錯并聯的方式使得各相輸入和輸出電流的紋波相互抵消，降低了紋波。因CRM模式的開關頻率不固定，不能像CCM模式那樣將各相的PWM信號固定錯開一定的時間即可，需進行交錯相位的回饋控制。

浙江大學2014年3月、作者陳喜亮發表的碩士學位論文《圖騰柱無橋PFC變流器研究》中的第3章介紹了臨界連續模式CRM)圖騰柱無橋PFC電路的工作原理。

臨界模式下的無橋PFC電路在電網過零點處的交流電壓值過低，PFC輸出電壓與交流電壓差值過大，如果無橋PFC繼續保持工作的話，根據其開關頻率的表達式：

此時的開關頻率過高，雖然CRM模式無開關損耗，但驅動損耗增大，降低轉換效率。

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供一種驅動損耗小，轉換效率高的交錯并聯無橋功率因數校正電路的控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種交錯并聯無橋功率因數校正電路的控制方法，包括以下步驟：

101)檢測交流電網輸入電壓的過零點，當檢測到交流電網輸入電壓低于交流電壓死區設定比較值時，關閉主路主控管和從路續流管的PWM信號，主路和從路均停止工作；

102)當檢測到交流電網輸入電壓高于交流電壓死區設定比較值時，但低于開環控制設定比較值時，主路和從路啟動工作，并工作在開環模式下；

103)隨著交流電網輸入電壓的提升，當檢測到交流電網輸入電壓大于開環控制設定比較值時，采用反饋閉環進行交錯并聯控制。

以上所述的控制方法，在步驟102中，從路的工作延遲時間設置為通過多個開關周期步進至(N-1)Ton/N，其中，Ton為主控管的開通時間，N為交錯并聯無橋功率因數校正電路的路數。

以上所述的控制方法，步驟103包括以下步驟：