[发明专利]获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体而言，涉及一种获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器。

背景技术

现有技术中检测开关电源的负载功率时，通常需要采集电源中功率因数修正器（Power Factor Correction，简称为PFC）电路的输入电流和输入电压两个物理量，再通过这两个值计算出负载功率，然而由于输入电压为交流电，波动大且存在过零点，检测误差较大，现有的直接测量PFC电路输入电压的方法容易引入误差，从而导致功率计算不准确。

针对现有技术中在获取开关电源的负载功率时，由于直接采集到的PFC电路的输入电压不准确，从而导致开关电源的负载功率检测不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术中在获取开关电源的负载功率时，由于直接采集到的PFC电路的输入电压不准确，从而导致开关电源的负载功率检测不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种获取负载功率的方法，该获取负载功率的方法包括：获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值；通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值；根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率。

进一步地，通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值的步骤包括：通过第一方程和第二方程计算获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值v_in，其中，第一方程为：

第二方程为：

其中，L为功率因数修正器PFC电路的电感值，i_in为输入电流值，v_in为输入电压值，为x的估计量，为y的估计量，为x的参考量，为i_in的参考量，为v_in的参考量，为的参考量，y为输入电流值i_in，v_p为功率因数修正器PFC电路的开关管的对地电压，A为B为C为[1 0]，D为观测增益矩阵，u为v_p，d1和d2为观测增益，其中，在初始状态下，v_p的值即为功率因数修正器PFC电路的输出电压值。

进一步地，获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值的步骤包括：采集功率因数修正器PFC电路的输入电流信号和功率因数修正器PFC电路的输出电压信号；对输入电流信号和输出电压信号进行D/A转换，以生成PWM信号；对PWM信号进行采样处理，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值。

进一步地，根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率的步骤包括：通过如下公式进行功率计算获取负载的功率P，公式如下：P=v_in*i_in，其中，i_in为输入电流值，v_in为输入电压值。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种获取负载功率的装置，该获取负载功率的装置包括：信号处理模块，用于获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值；第一计算模块，用于通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值；第二计算模块，用于根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率。

进一步地，第一计算模块包括：第一子计算模块，用于通过第一方程和第二方程计算获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值v_in，其中，第一方程为：

第二方程为：