[发明专利]一种低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法及其装置

权利要求书

1.一种低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法，其特征在于，单相PFC变换器的直流输出电容与DC/DC变换器的输出电容串联，控制DC/DC变换器的输出电压来补偿单相PFC变换器直流输出电压的二倍工频纹波，进而降低甚至消除单相PFC变换器直流输出电压(电流)的纹波成分，并提高PFC变换器的动态响应速度。

2.如权利要求1所述的低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法，其特征在于，所述的DC/DC变换器的控制方法是：

DC/DC变换器控制单元的参考电压Vref1是相对于Vout-的直流电压，反馈电压为Vout+；其中Vout+和Vout-是最终负载侧两端的电压；DC/DC变换器的输入电压为储能电容C3，通过单相PFC变换器的电感耦合绕组方式，利用C4、D3、D2来取电，其中D3的阳极接DC/DC变换器的参考地Vout-；其控制方式可以是峰值电流模式控制等，得到功率开关Q2的控制脉冲信号。

3.如权利要求1所述的实现低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法，其特征在于，所述的DC/DC变换器的控制方法是：

DC/DC变换器控制单元的参考电压Vref1是相对于Vout-的直流电压，反馈电压为C1与C2连接点PFC_GND与Vout-之间的压差；检测单相PFC变换器的交流输入电压，经过倍频电路倍频后与负载电流相乘，再经过直流偏置电路后得到DC/DC变换器的控制参考电压；其控制方式可以是峰值电流模式控制，得到功率开关Q2的控制脉冲信号。

4.如权利要求1所述的实现低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法，其特征在于，所述的DC/DC变换器的控制方法是：

DC/DC变换器控制单元的参考电压Vref1是相对于Vout-的直流电压，反馈电压为C1与C2连接点PFC_GND与Vout-之间的压差；检测单相PFC变换器的直流输出电压，经过隔直电路后，再经过直流偏置电路后得到DC/DC变换器的控制参考电压；其控制方式可为峰值电流模式控制，得到功率开关Q2的控制脉冲信号。

5.如权利要求1所述的低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法，其特征在于，所述的单相PFC变换器的控制方法是：

单相PFC变换器控制单元的参考电压Vref2是相对于C1与C2的连接点PFC_GND，也是PFC控制器的相对参考地；其反馈电压为Vout+与PFC_GND之间的压差；其控制方式可以是平均电流模式控制、单周期控制，得到功率开关Q1的控制脉冲信号。

6.一种实现权利要求或1或2或3或4或5所述的低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换方法的低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换装置，由整流滤波器，单相PFC变换器，DC/DC变换器组成，其特征在于：单相PFC变换器直流输出电容C1的上端接负载R的上端，单相PFC变换器直流输出电容C1的下端接DC/DC变换器直流输出电容C2的上端，DC/DC变换器直流输出电容C2的下端接负载R的下端，同时负载R的下端接地。

7.如权利要求6所述的低输出工频纹波的单级高功率因数校正变换装置，其中单相PFC变换器拓扑为常见的Boost变换器、Buck变换器、全桥变换器、反激变换器；控制策略包括平均电流控制、峰值电流控制、单周控制；DC/DC变换器可以为Buck，Boost变换器拓扑。