本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體裝備上的感應(yīng)加熱電源裝置技術(shù)，尤其涉及一種pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體裝備在電子、信息、通信等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而半導(dǎo)體裝備的運(yùn)行離不開高質(zhì)量的電源供應(yīng)。傳統(tǒng)的直流電源無法滿足半導(dǎo)體裝備對(duì)模塊電源的快速負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2、現(xiàn)有技術(shù)：

3、(1)深圳點(diǎn)亮新能源技術(shù)有限公司的專利：基于負(fù)載電流前饋的pfc電路控制方法，公開一種基于負(fù)載電流前饋的pfc電路控制方法，步驟為：基于所述pfc電路獲取輸入電流、輸入電壓、負(fù)載電流和雙母線電壓；計(jì)算雙母線電壓和與雙母線電壓參考值的差值，該差值為電壓環(huán)輸入；電壓環(huán)輸入通過控制器得到電壓環(huán)輸出量，進(jìn)行電壓環(huán)的偏差控制；計(jì)算雙母線電壓差，所述差值為平衡環(huán)差值；基于平衡環(huán)差值進(jìn)行平衡環(huán)的偏差控制，得到平衡環(huán)輸出量；所述負(fù)載電流經(jīng)由電流前饋控制器補(bǔ)償控制后，輸出前饋補(bǔ)償值；計(jì)算平衡環(huán)輸出量與所述前饋補(bǔ)償值的差值，將電壓環(huán)輸出量與該差值之差作為電流環(huán)給定；所述電流環(huán)給定與輸入電流比較進(jìn)行電流環(huán)的偏差控制，得到電流環(huán)輸出量；基于電流環(huán)輸出量得到驅(qū)動(dòng)該pfc電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

4、(2)常州大學(xué)的專利：基于雙前饋平均電流的圖騰柱pfc電路控制方法和本申請(qǐng)的控制方法不同，屬于開關(guān)電源功率因數(shù)校正領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙前饋平均電流的圖騰柱pfc電路控制方法，包括以下步驟：s1、交流電源經(jīng)過圖騰柱pfc后輸出直流電壓uo；s2、輸出直流電壓作為電壓外環(huán)的反饋值與參考值uo_ref比較，通過pi控制器調(diào)節(jié)后與輸入電壓前饋相乘，乘積作為電流內(nèi)環(huán)的給定值；s3、將給定值與輸入電流il做差，得到誤差值，誤差值經(jīng)pi控制器調(diào)節(jié)后與占空比前饋?zhàn)黾臃ㄝ敵?，輸出位電路的調(diào)制信波；s4、將調(diào)制信波與載波比較后得到高頻開關(guān)的控制信號(hào)。

5、(3)珠海格力電器股份有限公司的dc-dc變換器的模型預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)：屬于dc-dc變換器控制技術(shù)領(lǐng)域，其公開了dc-dc變換器的模型預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，方法包括：實(shí)時(shí)獲取dc-dc變換器當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸出電壓，基于當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸出電壓和輸出參考電壓預(yù)測(cè)量輸出穩(wěn)態(tài)誤差；基于穩(wěn)態(tài)誤差和輸出參考電壓預(yù)測(cè)量進(jìn)行自適應(yīng)判斷并生成虛擬參考電壓，虛擬參考電壓經(jīng)滯環(huán)限幅后通過連續(xù)集模型預(yù)測(cè)控制輸出占空比；占空比經(jīng)脈寬調(diào)制后輸出pwm脈沖波，進(jìn)而控制dc-dc變換器中的功率開關(guān)。

6、現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)：

7、pfc輸出電壓控制回路的缺點(diǎn)是：?jiǎn)渭円揽靠刂戚敵鲭妷汉洼敵鲭娏鳝h(huán)路的pi調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，控制環(huán)路的帶寬會(huì)比較窄。另外，由于調(diào)節(jié)速度不夠快，也將影響整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在平均電流控制方式的基礎(chǔ)上加入占空比前饋(v0-vin)/v0。設(shè)置占空比前饋控制，可以加快控制器的響應(yīng)速度，減小控制超調(diào)，增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用占空比前饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制技術(shù)，降低了對(duì)控制環(huán)路參數(shù)的要求，提高了pfc輸出電壓面對(duì)各種負(fù)載動(dòng)態(tài)的環(huán)路相應(yīng)速度。

8、如果對(duì)輸入電壓實(shí)時(shí)采樣然后通過計(jì)算來得到占空比前饋的數(shù)據(jù)，一方面占用了cpu的計(jì)算資源，另一方面輸出電壓的相應(yīng)速度變慢了。

9、常規(guī)的占空比前饋的缺點(diǎn)是：

10、通過實(shí)時(shí)對(duì)輸出電壓和輸出電流進(jìn)行采樣，然后通過cpu對(duì)(v0-vin)/v0進(jìn)行運(yùn)算，然后再通過輸出電流值運(yùn)算后，最后再通過cpu把對(duì)應(yīng)的pwm信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路，這樣不僅占用了cpu的計(jì)算資源，通過在cpu內(nèi)部運(yùn)算除法后，再通過cpu把對(duì)應(yīng)的pwm信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路，輸出電壓這時(shí)候已經(jīng)低于出目標(biāo)值了。

11、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供了一種pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，輸出電壓vbus和參考電壓vref相比較后，經(jīng)電壓環(huán)計(jì)算后得到電壓環(huán)的輸出量vr，送入乘法器中與boost輸入電壓vdc相乘得到饅頭波形狀的電流參考值iref；

4、參考電流iref與開關(guān)電流is檢測(cè)比較后經(jīng)過電流環(huán)后，再與占空比前饋相加得到開關(guān)管的占空比信號(hào)d，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后控制開關(guān)管的通斷，從而使得輸入電流(即電感電流il)的波形與整流后的電壓波形vdc的波形基本一致；

5、當(dāng)輸出電壓小于參考電壓vref時(shí)，電壓環(huán)輸出vr增加，即經(jīng)過乘法器后參考電流值iref增加，在電流環(huán)的作用下增加開關(guān)管占空比，使得輸出電壓往上調(diào)節(jié)；

6、上述過程中使用的控制策略為：

7、在平均電流控制方式的基礎(chǔ)上加入占空比前饋(v0-vin)/v0控制，并采用占空比前饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制技術(shù)，用于加快控制器的響應(yīng)速度。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，由于在平均電流控制方式的基礎(chǔ)上加入占空比前饋(v0-vin)/v0控制，并采用占空比前饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制技術(shù)，能保持輸出電源穩(wěn)定輸出，為半導(dǎo)體裝備提供穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)，可以促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保障半導(dǎo)體供應(yīng)鏈穩(wěn)定可靠。

技術(shù)特征：

1.一種pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，其特征在于，輸出電壓vbus和參考電壓vref相比較后，經(jīng)電壓環(huán)計(jì)算后得到電壓環(huán)的輸出量vr，送入乘法器中與boost輸入電壓vdc相乘得到饅頭波形狀的電流參考值iref；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，其特征在于，所述采用占空比前饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制技術(shù)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，其特征在于，pfc整體環(huán)路控制架構(gòu)為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的pfc電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，其特征在于，pfc內(nèi)環(huán)采用pi電流控制，其參考量為電壓外環(huán)輸出與相電壓絕對(duì)值的乘積，并除以輸入電壓有效值平方，反饋量為mos電流；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種的PFC電路控制占空比前饋在不同負(fù)載情況下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，通過在不同負(fù)載情況下，對(duì)占空比前饋中的輸入電壓和輸出電壓先進(jìn)行運(yùn)算，然后形成自適應(yīng)學(xué)習(xí)的表格，最后電源系統(tǒng)在不同負(fù)載情況下直接調(diào)用自適應(yīng)學(xué)習(xí)表格里面的數(shù)據(jù)，這樣節(jié)省了實(shí)時(shí)采樣，然后再進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)間，這樣大大提升電源輸出電壓環(huán)路的控制速度，使輸出電壓更加穩(wěn)定，能保持輸出電源穩(wěn)定輸出，為半導(dǎo)體裝備提供穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)，保障半導(dǎo)體供應(yīng)鏈穩(wěn)定可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：高濤,沈雪銀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京大華無線電儀器有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17