功率因數(shù)校正方法、電路以及開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率因數(shù)校正方法，包括：采樣輸入電流iin和輸出電壓Vdc；根據(jù)輸入電流iin和輸出電壓Vdc，估算輸入電壓Vin；進行電流環(huán)控制，使輸入電流iin的波形相位跟隨輸入電壓Vin的波形相位；進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使輸出電壓Vdc穩(wěn)定。本發(fā)明公開的功率因數(shù)校正方法中，將開關(guān)電源的輸入電流和輸出電壓作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值，采用狀態(tài)觀測器估算得到開關(guān)電源的輸入電壓，無需采集輸入電壓，減少了采集量，避免產(chǎn)生誤差；并且，輸入電壓通過狀態(tài)觀測器估算得到，還避免因采集輸入電壓時，因采樣電路本身產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致功率因數(shù)校正準(zhǔn)確度下降的情形。
【專利說明】功率因數(shù)校正方法、電路以及開關(guān)電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率因數(shù)校正【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種功率因數(shù)校正方法、電路以及開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源在實際使用過程中，負載一般為非線性負載，會使得輸入電流波形畸變，輸入電流呈脈沖波形，含有大量的諧波分量，使得功率因數(shù)很低，由此帶來的問題是:諧波電流污染電網(wǎng)，干擾其他用電設(shè)備。因此，必須減小諧波分量，校正功率因數(shù)。
[0003]現(xiàn)有的功率因數(shù)校正方法，采集輸入電流、輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制開關(guān)管的通斷，最終使輸入電流與輸入電壓同相位，消除大部分諧波。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)進行功率因數(shù)校正時，需要采集輸入電流、輸入電壓和輸出電壓，采集的量過多，會引入不必要的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種功率因數(shù)校正方法、電路以及開關(guān)電源，減少信號采集量以降低功率因數(shù)校正時的誤差。
[0006]為解決上述問題，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]—種功率因數(shù)校正方法，應(yīng)用于基于Boost電路的開關(guān)電源，所述功率因數(shù)據(jù)校正方法包括: [0008]采樣Boost電路的輸入電流iin和輸出電壓Vdc ；
[0009]根據(jù)所述Boost電路輸入電流iin和輸出電壓Vd。,估算Boost電路的輸入電壓Vin;
[0010]進行電流環(huán)控制，使所述Boost電路的輸入電流iin的波形相位跟隨輸入電壓Vin的波形相位；
[0011]進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述Boost電路的輸出電壓Vdc穩(wěn)定。
[0012]優(yōu)選地，所述估算Boost升壓電路的輸入電壓Vin為:
[0013]將所述輸入電流Iin和輸出電壓Vdc作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin。
[0014]優(yōu)選地，所述狀態(tài)觀測器的狀態(tài)空間方程為:
【權(quán)利要求】
1.一種功率因數(shù)校正方法，應(yīng)用于基于Boost電路的開關(guān)電源，其特征在于，所述功率因數(shù)據(jù)校正方法包括: 米樣Boost電路的輸入電流iin和輸出電壓Vdc ； 根據(jù)所述Boost電路輸入電流iin和輸出電壓Vd。,估算Boost電路的輸入電壓Vin;進行電流環(huán)控制，使所述Boost電路的輸入電流iin的波形相位跟隨輸入電壓Vin的波形相位； 進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述Boost電路的輸出電壓Vdc穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正方法，其特征在于，所述估算Boost升壓電路的輸入電壓Vin為: 將所述輸入電流Iin和輸出電壓Vdc作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正方法，其特征在于，所述狀態(tài)觀測器的狀態(tài)空間方程為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的功率因數(shù)校正方法，所述進行電流環(huán)控制和電壓環(huán)控制包括: 根據(jù)公式Vp=Vin-SLiin計算得到Boost電路中開關(guān)管的發(fā)射極與集電極間電壓Vp，其中S為拉普拉斯算子，L為所述Boost電路中電感的電感值； 根據(jù)公式Vp=(1-D)Vdc計算得到占空比D，并根據(jù)占空比D控制所述開關(guān)管的通斷。
5.一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于，包括: 串接在開關(guān)電源中整流橋和開關(guān)管集電極之間的第一電阻； 輸入端與所述第一電阻兩端相連的第一運算放大器； 與開關(guān)電源中電容相并聯(lián)的支路，所述支路包括串聯(lián)的第二電阻和第三電阻； 同相輸入端接地、反相輸入端與第二電阻和第三電阻的公共端相連的第二運算放大器； 分別與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器的輸出端以及所述開關(guān)管的基極相連的微處理器DSP，所述微處理器DSP根據(jù)開關(guān)電源輸入電流iin和輸出電壓Vd。，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin ;進行電流環(huán)控制，使所述輸入電流iin的波形相位跟隨所述輸入電壓Vin的波形相位；進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述輸出電壓Vdc穩(wěn)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述微處理器DSP通過構(gòu)建將狀態(tài)觀測器，將所述輸入電流Iin和輸出電壓Vdc作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述微處理器DSP進行電流環(huán)控制和電流環(huán)控制的形式為: 根據(jù)公式Vp=Vin-SLiin計算得到Boost電路中開關(guān)管的發(fā)射極與集電極間電壓Vp，其中S為拉普拉斯算子，L為所述Boost電路中電感的電感值； 根據(jù)公式Vp=(1-D)Vdc計算得到占空比D，并根據(jù)占空比D控制所述開關(guān)管的通斷。
8.一種開關(guān)電源，其 特征在于，包括如權(quán)利要求5-7中任意一項所述的功率因數(shù)校正電路。
【文檔編號】H02M1/42GK103516191SQ201210223590
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】孫豐濤, 胡晰怡, 曹成, 趙志剛, 呂向前 申請人:珠海格力電器股份有限公司