[发明专利]电源装置的交流电压有效值估算方法和装置

权利要求书

1.一种电源装置的交流电压有效值估算方法，其特征在于，所述电源装置包括整流桥和功率因素校正PFC电路，所述交流电压有效值估算方法包括以下步骤：

采样所述PFC电路的每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流，并采样所述PFC电路的输出电压；

通过PFC单周期控制算法获取所述PFC电路中开关管的占空比；

根据所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流、所述PFC电路的输出电压和所述开关管的占空比建立等效电路以计算所述整流桥输出的电压瞬时值；以及

根据所述整流桥输出的电压瞬时值和所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流估算出输入到所述整流桥的交流电压有效值，其中，根据所述整流桥输出的电压瞬时值和所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流估算出输入到所述整流桥的交流电压有效值，具体包括：对所述整流桥输出的电压瞬时值进行平方处理，并对平方后的所述整流桥输出的电压瞬时值进行低通滤波处理和开方运算处理以获得第一交流电压有效值；对所述整流桥输出的电压瞬时值进行峰值检测后，再进行比例放大以获得第二交流电压有效值；根据所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流选择所述第一交流电压有效值或所述第二交流电压有效值为输入到所述整流桥的交流电压有效值。

2.如权利要求1所述的电源装置的交流电压有效值估算方法，其特征在于，所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流的采样时刻设置在所述开关管导通时间的1/2处。

3.如权利要求1所述的电源装置的交流电压有效值估算方法，其特征在于，根据以下公式计算所述整流桥输出的电压瞬时值：

V_{bd_est}＝(1-d)V_dc+L·pI_{dc_samp}

其中，V_{bd_est}为所述整流桥输出的电压瞬时值，d为所述开关管的占空比，V_dc为所述PFC电路的输出电压，L为所述PFC电路中电感器的感抗，p为微分算子，I_{dc_samp}为所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流的采样值。

4.如权利要求1所述的电源装置的交流电压有效值估算方法，其特征在于，其中，

当所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流大于预设电流阈值时，选择所述第一交流电压有效值为输入到所述整流桥的交流电压有效值；

当所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流小于或等于所述预设电流阈值时，选择所述第二交流电压有效值为输入到所述整流桥的交流电压有效值。

5.一种电源装置的交流电压有效值估算装置，其特征在于，所述电源装置包括整流桥和功率因素校正PFC电路，所述交流电压有效值估算装置包括：

单周期平均电流采样模块，所述单周期平均电流采样模块用于采样所述PFC电路的每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流；

电压采样模块，所述电压采样模块用于采样所述PFC电路的输出电压；

获取模块，所述获取模块用于通过PFC单周期控制算法获取所述PFC电路中开关管的占空比；

交流电压有效值估算模块，所述交流电压有效值估计模块根据所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流、所述PFC电路的输出电压和所述开关管的占空比建立等效电路以计算所述整流桥输出的电压瞬时值，并根据所述整流桥输出的电压瞬时值和所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流估算出输入到所述整流桥的交流电压有效值，所述交流电压有效值计算单元具体包括：第一乘法器，所述第一乘法器用于对所述整流桥输出的电压瞬时值进行平方处理；低通滤波器，所述低通滤波器用于对平方后的所述整流桥输出的电压瞬时值进行低通滤波处理；开方运算器，所述开方运算器用于对平方和低通滤波后的所述整流桥输出的电压瞬时值进行开方运算处理以获得第一交流电压有效值；峰值检测器，所述峰值检测器用于对所述整流桥输出的电压瞬时值进行峰值检测以获得所述整流桥输出的电压峰值；第一比例放大器，所述第一比例放大器用于对所述整流桥输出的电压峰值进行比例放大以获得第二交流电压有效值；选择器，所述选择器根据所述每个开关周期内输入到所述PFC电路的平均电流选择所述第一交流电压有效值或所述第二交流电压有效值为输入到所述整流桥的交流电压有效值。