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专利号: 2019102250574
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制方法,其特征在于:

在每个开关周期开始时刻,检测所述PFC变换器的整流桥的输出电流Is、输出电压Vs、输出电压峰值Vm和所述PFC变换器的输出电流In、输出电压Vn;

2

根据Vs、Vm、In和电压基准值Vref得到电流参考信号Iref=2VrefInVs/Vm;

根据Is、Iref和系数K1、K2得到关断时间控制信号toff=K1[Is‑Iref]+K2;其中,系数K1、K2是与信号Vs、Vn、Ton以及所述PFC变换器的电感电流纹波相关的系数, Ton是预设的恒定导通时间信号;mL1和mL2分别是电感电流变化的上升斜率和下降斜率,

L为所述PFC变换器的电感;

将Vn和电压基准值Vref送入补偿器得到的误差信号作为导通时间控制信号ton;

将导通时间控制信号ton和关断时间控制信号toff与锯齿波Vsaw进行比较得到控制时序Vp,具体为:若Vsaw(ton+toff)则Vp为高电平,否则为低电平;其中,锯齿波Vsaw在当前开关周期开始时从零增大,当Vsaw>(2ton+toff),Vsaw置零当前开关周期结束;

所述控制时序Vp用于控制所述PFC变换器的开关管的导通与关断。

2.如权利要求1所述的一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制方法,其特征在于:

所述PFC变换器为Boost PFC变换器、Buck‑boost PFC变换器、反激PFC变换器、半桥PFC变换器或全桥PFC变换器。

3.一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制装置,其特征在于:第一电压检测电路

VS1、电压峰值检测电路VPS和第二电流检测电路IS2的输出端分别连接到参考电流生成器RCG,电压基准值Vref也连接到参考电流生成器RCG;第一电流检测电路IS1、第一电压检测电路VS1、第二电压检测电路VS2和参考电流生成器RCG的输出端分别连接到关断时间生成器OFG;第二电压检测电路VS2的输出端和电压基准值Vref还分别连接到补偿器EC;关断时间生成器OFG和补偿器EC的输出端分别连接到脉冲频率调制器PFM;所述第一电流检测电路IS1、第一电压检测电路VS1和电压峰值检测电路VPS分别用于检测所述PFC变换器的整流桥的输出电流Is、输出电压Vs和输出电压峰值Vm,所述第二电流检测电路IS2、第二电压检测电路VS2分别用于检测所述PFC变换器的输出电流In、输出电压Vn;所述参考电流生成器RCG用于根据Vs、Vm、2

In和电压基准值Vref得到电流参考信号Iref=2VrefInVs/Vm ;所述关断时间生成器OFG用于根据Is、Iref和系数K1、K2得到关断时间控制信号toff=K1[Is‑Iref]+K2;其中,系数K1、K2是与信号Vs、Vn、Ton以及所述PFC变换器的电感电流纹波相关的系数,Ton是预设的恒定导通时间信号;mL1和mL2分别是电感电流变化的上升斜率和下降斜率,L为所述PFC变换器的电感;所述补偿器EC用于得到Vn和电压基准值Vref的误差信号作为导通时间控制信号ton;所述脉冲频率调制器PFM用于将导通时间控制信号ton和关断时间控制信号toff与锯齿波Vsaw进行比较得到控制时序Vp,具体为:若Vsaw(ton+toff)则Vp为高电平,否则为低电平;其中,锯齿波Vsaw在当前开关周期开始时从零增大,当Vsaw>(2ton+toff),Vsaw置零当前开关周期结束;所述控制时序Vp用于控制所述PFC变换器的开关管的导通与关断。

4.如权利要求3所述的一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制装置,其特征在于:

所述参考电流生成器RCG包括依次连接的乘法器MU1、乘法器MU2、除法器DIV1和除法器DIV2。

5.如权利要求3所述的一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制装置,其特征在于:

所述关断时间生成器OFG包括依次连接的减法器SUB1、乘法器MU3和加法器ADD1。

6.如权利要求3所述的一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制装置,其特征在于:

所述脉冲频率调制器PFM包括锯齿波产生器SG、加法器ADD2、加法器ADD3、减法器SUB2、减法器SUB3、比较器CMP1、比较器CMP2和或门OR;加法器ADD2、减法器SUB2和比较器CMP1依次连接;加法器ADD2还与加法器ADD3、锯齿波产生器SG依次连接;减法器SUB3和比较器CMP2依次连接;锯齿波产生器SG的输出端分别连接到减法器SUB2和减法器SUB3;比较器CMP1和比较器CMP2的输出端分别连接到或门OR。

7.如权利要求3‑6任意一项所述的一种PFC变换器脉冲频率调制均值电流控制装置,其特征在于:所述PFC变换器为Boost PFC变换器、Buck‑boost PFC变换器、反激PFC变换器、半桥PFC变换器或全桥PFC变换器。