[发明专利]交流直流变换器的有桥功率因数控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种有桥功率因数控制器，特别是涉及一种交流直流变换器的有桥功率因数控制器。

背景技术

随着变频家电的推广应用，单相交流直流变换器得到了大量使用。传统的基于二极管整流桥的单相交流直流变换器属于非线性负载，如果不进行功率因数校正（PFC），必将加重电网中的谐波电流污染。正是由于抑制谐波电流，使得功率因数校正技术得到了广泛的研究和应用。传统的功率因数校正控制器采用各种传感器及其检测电路等测量电路信息，特别是：电感电流、输入交流电压和输出直流电压。而过多的传感器和检测电路增加了电路复杂度，同时降低了电路的可靠性。

为了降低电路复杂度，现在的功率因数控制器还通过检测直流负极出的检流电阻的压降来确定电感电流的波形，该种方式虽然减少了传感器的使用，但其检测方式过于简单，并不能准确的调整电感中的转移能量，使得交流直流变换器在受到外界干扰时，输出不稳定。故需要对现有的功率因数控制器进行改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种交流直流变换器的有桥功率因数控制器，用于解决现有技术中交流直流变换器的检测电路复杂、且其功率因数控制不准确的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种交流直流变换器的有桥功率因数控制器，其中，所述交流直流变换器至少包括：输入端、与所述输入端连接的电感、与所述电感连接的受控开关、与所述受控开关连接的输出端，其中，所述输入端包括：整流桥和与所述整流桥连接的第一电阻。所述输出端包括：反向快速恢复二极管和与所述二极管连接的第二电阻，其特征在于，所述有桥功率因数控制器至少包括：检测单元，用于检出所述输入端对地的第一检测电信号，检出所述受控开关对地的第二检测电信号，以及检出所述输出端对地的第三检测电信号；控制单元，用于基于所述第一检测电信号、所述第二检测电信号及第三检测电信号计算所述电感的感值、电流瞬时值及所述交流直流变换器的负载的电流瞬时值；并基于所述第一检测电信号、第三检测电信号及所述电感的电流瞬时值、所述负载的电流瞬时值进行控制运算来改变脉冲信号的占空比，并将所述脉冲信号输至所述受控开关，以便所述受控开关基于所述脉冲信号的控制进行通断。

优选地，所述检测单元包括：第一检测模块、第二检测模块和第三检测模块；所述第一检测模块连接所述输入端中接地的第一电阻；所述第二检测模块连接所述受控开关；所述第三检测模块连接所述输出端中接地的第二电阻；其中，所述第一检测模块、第二检测模块和第三检测模块均包括：检测电阻、及与所述检测电阻连接的电容。

优选地，所述控制单元包括：检测电信号计算模块，用于基于所述第一检测电信号计算所述输入端的电压过零点、输入端的电压有效值及输入端的电压瞬时值；基于所述第二检测电信号计算所述受控开关的电流瞬时值；基于所述第三检测电信号计算所述输出端的电压瞬时值。

优选地，所述控制单元包括：电感计算模块，用于基于所述受控开关的电流瞬时值和所述输入端的电压瞬时值，并利用电感计算公式来计算所述电感的感值；再利用所计算的感值来计算所述电感的电流瞬时值。

优选地，所述电感计算模块还包括：电感感值计算子模块，用于基于所述受控开关的电流瞬时值和所述输入电压的瞬时值来确定所述电感中电流的变化斜率，并基于所述变化斜率来计算所述电感的感值。

优选地，所述电感计算模块还包括：二极管电流计算子模块，用于基于所计算的感值、所述受控开关的电流瞬时值、及所述输出电压的瞬时值所构成的公式来计算流经所述二极管的电流瞬时值。

优选地，所述电感计算模块还包括：电感电流计算子模块，用于基于所述二极管的电流瞬时值和所述受控开关的电流瞬时值所构成的公式来计算流经所述电感的电流瞬时值。

优选地，所述控制单元还包括：负载电流计算模块，用于基于所述输出电压的瞬时值来取得负载的电流瞬时值。

优选地，所述控制单元还包括：有源功率因数控制模块，用于基于所述电感的电流瞬时值、所述负载的电流瞬时值、所述输出端的电压瞬时值、及所述输入端的电压过零点、输入端的电压有效值、及输入端的电压瞬时值，采用功率因数控制算法来改变所述脉冲信号的占空比，并输出所述脉冲信号。