[发明专利]基于低频模型下的APFC的控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于变频控制系统的技术领域，具体涉及一种低频模型下有源功率因素校正(APFC)的控制电路及其控制方法，特别涉及变频空调和变频冰箱的有源功率因数校正。

背景技术

APFC电路不仅能自动跟踪补偿变化着的谐波，还能抑制闪变、补偿无功。APFC电路能够提高电能质量，满足对电能质量要求高的场合，满足国标《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》(GB17625.1，等于IEC61000-3-2)。

已有的有源功率因数校正(APFC)技术通常为基于乘法器的APFC技术。乘法器型APFC：同时采用电流控制环和电压控制环，其中电流控制环使输入电流更接近正弦波，电压控制环使输出的电压更稳定。该方法基准电流由输入整流电压与输出电压误差放大信号的乘积组成，其中从输入整流电压取样的目的是使基准电流与整流后的电压波形同相，这种控制方法需要乘法器，外围检测器件数多，控制电路复杂且成本高，并且需要将采样结果进行相乘计算，增加了控制器的运算负担。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种低频模型下有源功率因素校正的控制电路，外围检测器件数少，精度要求不高，控制电路简单，成本低。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种低频模型下有源功率因素校正的控制电路，有源功率因素校正电路包括交流电源，与交流电源连接的整流电路，整流电路的正输出端与电感的一端连接，电感的另一端分别与功率管的集电极和二极管的阳极连接，二极管的阴极与电阻的一端连接，电阻的另一端与整流电路的负输出端连接，功率管的发射极也与整流电路的负输出端连接，二极管的阴极和整流电路的负输出端之间还设有一电容，其特征在于控制电路包括与交流电源连接的输入电压检测模块和输入电流检测模块，输入电压检测模块和输入电流检测模块的输出端分别与演算部的输入端连接，演算部的输出端与PWM发生器的输入端连接，PWM发生器的输出端与功率管的基极连接，二极管的阴极还与输出电压检测模块的输入端连接，输出电压检测模块的输出端与演算部的另一输入端连接。

本发明的另一个目的在于提供一种低频模型下有源功率因素校正的控制方法，能够简化控制方法。

为了实现这一目的，本发明所采用的技术方案是：一种低频模型下有源功率因素校正的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

A.测出输入电压过零点、输入电压U_in，输入电流I_in和直流输出电压E_d；

B.检测出的U_n、I_in、E_d，根据功率平衡U_in*I_in＝E_d*I_o计算出输出电流I_o；

C.通过公式：计算触发信号占空比D控

制PWM的输出；

D.PWM的输出控制功率管T通断，控制谐波补偿。

本发明的有益效果是：本发明是以检测出的输入电压U_in，输入电流I_in和输出电压E_d通过本发明特有的一个控制算法计算出触发信号占空比，从而控制PWM信号触发功率管T的通断达到控制谐波补偿。本发明不带乘法器，外围检测器件数少，精度要求不高，控制电路简单，低成本，适用于风机、泵类、压缩机等非突变负载的有源功率因数校正。尤其是适用于变频空调和变频冰箱领域有源功率因数校正。

附图说明：

图1是有源功率因素校正电路的控制电路。

图2是在APFC电路工作在开关开通时的等效电路。

图3是在APFC电路工作在开关关断时的等效电路。

图4是本发明的主程序框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施进行详细的说明。