[發明專利]PFC變頻控制方法、裝置及控制器

有效

• 申請號: 202110048107.3
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112671224B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 姜軼峰;厲干年;李華銘
• 申請（專利權）人: 上海軍陶科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 杜娟娟

本申請涉及一種PFC變頻控制方法、裝置及控制器，其中，PFC變頻控制方法通過獲取PFC電路的輸入電壓、PFC電路的輸出電壓和流經PFC電路中電感的電感電流；再根據輸入電壓、輸出電壓和電感電流，獲得PFC電路各工頻周期內不同時刻所需的開關頻率信號，其中，相鄰兩時刻的開關頻率信號大小不同；并進一步根據各時刻所需的開關頻率信號和占空比調制信號生成驅動信號，驅動信號用于驅動PFC電路中開關管的通斷。本申請提供的實施例通過在一個工頻周期內的不同時刻采用不同的開關頻率來生成最終加載在PFC電路開關管上的驅動信號，大大降低了除輸入電流基波波形處于峰值時其它時刻的開關頻率，減小開關管的損耗，提高PFC電路的效率。

技術領域

本發明涉及開關電源技術領域，特別是涉及一種PFC變頻控制方法、裝置及控制器。

背景技術

這里的陳述僅提供與本申請有關的背景信息，而不必然地構成現有技術。

開關電源是現代電子系統中必不可少的關鍵部件。隨著科學技術的不斷進步，人們對開關電源的要求也越來越高，越發追求高密度、低成本、大功率、低功耗、高效率的開關電源的開發。

一般的PFC電路大多采用恒定不變的開關頻率，即恒頻控制方法。發明人在實施過程中，發現采用恒頻控制方法時，此恒定開關頻率必須保證在一個工頻周期內任何時刻電感磁芯都不能飽和，也即在輸入電流基波波形處于峰值時必須保證電感磁芯不能飽和，才能保證其它時刻電感磁芯也不飽和，因此其開關頻率必須足夠高，而開關電源的開關頻率越高，開關管的損耗越大，電源效率越低。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種PFC變頻控制方法、裝置及控制器，以降低PFC變頻控制時的開關管損耗，提高電源效率。

一方面，本發明實施例提供了一種PFC變頻控制方法，包括：

獲取PFC電路的輸入電壓、PFC電路的輸出電壓和流經PFC電路中電感的電感電流；

根據輸入電壓、輸出電壓和電感電流，獲得PFC電路各工頻周期內不同時刻所需的開關頻率信號，其中，相鄰兩時刻的開關頻率信號大小不同；

根據輸入電壓、輸出電壓和電感電流，生成占空比調制信號；

根據各時刻所需的開關頻率信號和占空比調制信號生成驅動信號，驅動信號用于驅動PFC電路中開關管的通斷。

在其中一個實施例中，根據輸入電壓、輸出電壓和電感電流，獲得PFC電路各工頻周期內不同時刻的開關頻率信號的步驟包括：

根據輸入電壓、輸出電壓和電感的電感量，計算得到各時刻的最小開關頻率；

根據最小開關頻率確定各工頻周期內不同時刻的開關頻率信號，各時刻開關頻率信號的頻率大于或等于對應時刻的最小開關頻率。

在其中一個實施例中，最小開關頻率包括第一最小開關頻率；根據輸入電壓、輸出電壓和電感的電感量，計算得到各時刻的最小開關頻率的步驟包括：

將輸入電壓和輸出電壓輸入至占空比模型，獲得占空比；

根據電感電流獲得與輸入電壓同相位的基波電流；

根據輸入電壓、電感的電感量、占空比以及預設的最大電流與基波電流的差值，獲得各時刻的第一最小開關頻率；

預設的最大電流與PFC電路中的電感所用匝數和所用磁芯的最大磁通密度相關聯。

在其中一個實施例中，占空比模型為：

D1＝1-Ui/Uo；

其中，D1為占空比，Ui為輸入電壓，Uo為輸出電壓。

在其中一個實施例中，獲得各時刻的第一最小開關頻率的步驟包括：