[发明专利]一种提高DCM升压PFC变换器临界电感的装置及方法

说明书

本发明公开了一种提高DCM升压PFC变换器临界电感的装置及方法。该装置包括DCM BOOST PFC变换器主电路、隔离采样电路、过零检测电路、驱动电路以及数字信号处理模块，其中数字信号处理模块包括中断生成正弦单元、模数转换单元、峰值检测单元、占空比Dy计算单元以及PWM生成单元。方法为：采样输入整流电压和输出电压，检测出输入电压的峰值，通过过零检测电路和中断生成正弦单元产生与输入电压同相的正弦信号，将输入电压峰值、输出电压、同相正弦信号以及已知参数送入占空比Dy计算单元得到对应的占空比，再经过PWM生成单元及驱动电路得到驱动信号，驱动DCM BOOST PFC变换器主功率电路运行。本方法减小了电路的损耗，提高了效率，改善了DCM BOOST PFC变换器的综合性能。

技术领域

本发明涉及电能变换装置的交流-直流变换器技术领域，特别是一种提高DCM升压PFC变换器临界电感的装置及方法。

背景技术

随着用电设备的日益增多和电力电子装置的广泛应用，谐波污染问题引起了越来越广泛的关注。为了减小对电网的危害，IEEE519、IEC555-2、IEC1000-3-2等电流谐波标准陆续被一些国家和世界性的学术组织颁布和实施。为满足这些标准，功率因数校正(PowerFactor Correction，PFC)技术被广泛研究和应用。根据是否采用有源器件，可将PFC技术分为无源和有源两种。无源PFC变换器是在整流桥后增加电感和电容构成无源滤波网络，来进行功率因数校正，其主要优点是：电路简单、可靠性高、成本低；主要缺点是：滤波电感值和滤波电容值较大，因此体积大、重量重，而且难以得到高的PF值。有源PFC变换器是采用电力电子变换器，使输入电流波形呈正弦，并且与输入电压同相位，来进行功率因数校正。与此同时，它还使输出电压稳定，为后级直流变换器提供稳定的输入电压。相对于无源方式来说，有源方式具有输入功率因数高和体积小的优点。

根据有源PFC变换器的电感电流连续与否，Boost PFC变换器有三种工作模式：CCMBoost PFC变换器，电感电流脉动小，输入功率因数高，流过开关管的电流有效值小，因此广泛应用在中大功率场合，其缺点是开关管工作在硬开关状态，二极管存在反向恢复，开关损耗较大，需要检测输入电压和电感电流，控制电路中需要乘法器，采用电压电流双闭环控制，控制较为复杂，成本较高；CRM Boost PFC变换器，优点是开关管零电流开通、升压二极管零电流关断，无反向恢复、PF高，缺点在于，负载和输入电压的改变会引起开关频率也发生改变，在设计EMI滤波器和电感时稍复杂，一般应用在中小功率场合；DCM Boost PFC变换器，保留了开关管零电流开通和升压二极管无反向恢复的优点，开关频率恒定，有利于电感和EMI滤波器的设计，并且控制简单、成本低，适用于中小功率场合，但是存在效率较低、高压处功率因数不高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输入电流注入三五次谐波来提高DCM升压PFC变换器临界电感的装置及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种提高DCM升压PFC变换器临界电感的装置，包括DCM BOOST PFC变换器主功率电路、数字信号处理模块、隔离采样电路、过零检测电路和驱动电路；

所述数字信号处理模块包括中断生成正弦单元、模数转换单元、峰值检测单元、占空比Dy计算单元以及PWM生成单元；