[发明专利]一种用于优化临界PFC过零信号检测的电路及控制方法

说明书

本发明为一种用于优化临界PFC过零信号检测的电路及控制方法，属于电路检测技术领域，该方法基于数字化控制方法，包括计算电压差，微控制器采集所述PFC电路的母线电压和Boost PFC电路的输入电压；过零信号异常判断，判断过零信号是否正常，如果正常，则继续执行过零信号正常控制模式；否则，执行过零信号异常控制，停止过零信号正常控制模式，所述微控制器根据开关管的导通周期和导通时间计算占空比，对开关管进行控制；恢复硬件控制，当检测到PFC电路的母线电压和PFC电路的输入电压的电压差正常时，恢复正常模式，本申请能对不稳定的过零信号进行及时的发现和干预，使得电路的输出更加稳定，容错率高，保证后级电路的正常运行。

技术领域

本发明属于电路检测技术领域，具体为一种用于优化临界PFC过零信号检测的电路及控制方法。

背景技术

PFC(功率因数校正)功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数，低功率因数代表低电力效能。为了提高用电设备功率因数的技术就称为功率因数校正。

本控制方法主要用于临界Boost PFC电路拓扑应用，在数字化控制的临界BoostPFC电路中，需要在boost电感电流过零时产生一个过零信号(ZCD)，此过零信号可以直接或间接控制Boost开关管的导通，当检测到Boost电感电流过零新型号不稳定时，比如投载、卸载和输入电压抖动等情况，容易出现无法检测到过零信号的情况，导致错失boost开关管的导通时刻，从而发生输入过流、Boost PFC电路的母线电压过压、欠压，甚至boost开关管损坏的现象，因此可靠地检测到Boost PFC电路的过零信号，在Boost PFC电路的应用中非常重要。

在现有技术中，对于Boost PFC电路中无法可靠地检测到过零信号时的处理方法以及对应的缺陷，一般包括以下，

1、等待boost电感电流的过零信号，当检测到稳定过零信号，控制开关管导通。该方法会造成的问题是，连续的过零信号的丢失，会造成无法控制开关管导通，使得BoostPFC母线电压大幅跌落，造成Boost PFC后级工作异常。

2、定义固定的时间，如果超过定义的固定时间没有检测到过零信号，则立即控制开关管导通。该方法的问题是，会造成开关管导通的延迟，使得Boost PFC电路的母线电压控制不稳定，且容易造成母线电压过压、欠压和输入过流的现象。

3、通过辅助绕组来检测电感电流，从而避免电感电流过零信号检测不可靠的问题。该方法存在的问题是，通过辅助绕组来检测电感电流，小电流检测误差较大，且会增加电路复杂度，增加电路成本。

发明内容

本发明提出了一种用于优化临界PFC过零信号检测的电路及控制方法，主要解决硬件控制下，当无法可靠的检测到boost电感电流过零信号的问题，本发明通过数字化控制提前介入，不再等待过零信号，通过算法算出boost开关管的导通时间和导通周期，主动驱动boost开关管的导通和关断。能够对不稳定的过零信号进行及时的发现和干预，使得电路的输出更加稳定，容错率高，保证后级电路的正常运行。

本发明的技术方案如下：