[发明专利]基于DSP的数字化PFC采集控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于DSP的数字化PFC采集控制方法，其特征在于，包括基于DSP的数字化PFC采集控制系统，所述数字化PFC采集控制系统连接在PFC电路的整流滤波电路输出端和主开关管之间，数字化PFC采集控制系统包括信号采集单元、滤波放大单元、DSP控制单元和驱动单元，信号采集单元的输入端连接在PFC电路的输出端用于采集PFC电路的输出信号，信号采集单元的输出端连接滤波放大单元的输入端经过滤波放大单元对采集的信号进行信号滤波放大处理，滤波放大单元的输出端连接DSP控制单元的输入端并输入处理后的信号到DSP控制单元进行信号判断，DSP控制单元的输出端连接信号采集单元和驱动单元，DSP控制单元根据输入信号输出指令到信号采集单元和驱动单元控制改变信号采集单元的采样速率，驱动单元连接PFC电路的主开关管并根据DSP控制单元的指令控制主开关管的通断；所述滤波放大单元中设有滤波器和放大电路，滤波器的输出接口连接信号采集单元的输入端用来滤除采集信号中的杂波，滤波器的输出接口连接放大电路并输入信号到放大电路中放大信号；所述DSP控制单元中设有比较寄存器和参考电压值，比较寄存器将参考电压值和输入DSP控制单元的信号进行数据比较；所述DSP控制单元中设有模数转换电路和阈值，模数转换电路对输入的信号进行模数转换并对模数转换的数字信号结果与阈值进行比较判断；所述PFC电路包括整流桥、滤波升压电路、主开关管、整流滤波电路和继电器转换电路，电压输入整流桥，经过滤波升压电路、主开关管、整流滤波电路、继电器转换电路，输出至连接继电器转换电路的二级电路；

所述方法步骤包括：

步骤一、通过信号采集单元采集PFC输出电压U0的信号值，采集的电压信号经过滤波放大处理，得到输出信号Um；

步骤二、将Um输入至对应的DSP控制单元比较寄存器中，将比较寄存器中的采集信号Um与DSP控制单元设定的参考电压Ut进行对比，判断Um是否大于等于Ut；

步骤三、如果Um大于等于Ut，则DSP控制单元终止输出信号，DSP控制单元终止产生PWM波，PFC电路停止工作；

步骤四、如果Um小于Ut，则DSP控制单元根据算法对误差数据进行处理，DSP控制单元调节采样算法，改变采样间隔和采样速率。

步骤五、计算信号值Um与参考电压值Ut的误差信号St，判断误差信号St是否小于阈值δ；

步骤六、如果误差信号St小于等于阈值δ，则DSP控制单元终止输出，如果误差信号大于阈值δ，则调节改进型PI算法，改变DSP控制单元的输出信号，调节信号采集单元的采样速率。

2.根据权利要求1所述的基于DSP的数字化PFC采集控制方法，其特征在于，所述方法包括数字化采集方法：通过信号采集单元对PFC输出信号进行信号采集，经过滤波器滤除杂波，再对该信号进行放大，输入到DSP控制单元中，若Um大于等于Ut，PFC电路停止工作；若反之，DSP控制单元依据采样值对采样信号进行模数转换，得到精确的数字信号，并根据采样算法实时控制信号采集单元的采样速率与采样点间隔。

3.根据权利要求1所述的基于DSP的数字化PFC采集控制方法，其特征在于，所述方法包括数字化控制方法：根据实际需要预先设置参考电压Ut和阈值δ，当DSP控制单元获取采样信号Um，若|Ut-Um|≤δ，DSP控制单元终止产生驱动信号，若|Ut-Um|>δ,将Um与比较寄存器中的参考电压Ut对比，得到误差信号St，根据St的大小，修改改进型PI算法中的传递函数，对迭代次数和目标终值进行调控，改变输出驱动单元的驱动信号占空比。

4.根据权利要求3所述的基于DSP的数字化PFC采集控制方法，其特征在于，所述方法中PI算法传递函数的公式为：

式中k为比例系数，Ti为积分时间，δ为系统的设定允许值。

5.根据权利要求1所述的基于DSP的数字化PFC采集控制方法，其特征在于，所述方法步骤中DSP控制单元自动将数字信号转换为模拟驱动信号，产生一个可控占空比的PWM驱动波形，经驱动单元处理，转换为使主开关管开通或关断的信号，驱动主开关管的运作来控制PFC电路输出。