本發(fā)明涉及集成電路，尤其涉及一種pfc電路中的平均電感電流補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于工作在連續(xù)導(dǎo)通模式(ccm)下的pfc電路而言，一般由電壓外環(huán)來(lái)控制功率輸出實(shí)現(xiàn)恒壓輸出，同時(shí)由電流內(nèi)環(huán)控制pfc電路的平均電感電流iin(ac電流)，實(shí)現(xiàn)平均電感電流iin的整形，即pfc功能。

2、為了使得電流內(nèi)環(huán)正確工作，達(dá)到目標(biāo)電感電流波形iref(iref一般為正弦波，通過(guò)對(duì)ac電壓波形vin形狀檢測(cè)得到)，平均電感電流iin檢測(cè)尤為關(guān)鍵。當(dāng)ccm模式下的pfc電路運(yùn)行在重載/中載狀態(tài)時(shí)，電感電流均為連續(xù)導(dǎo)通模式；而當(dāng)pfc電路運(yùn)行在輕載狀態(tài)時(shí)，不可避免的會(huì)進(jìn)入斷續(xù)導(dǎo)通模式(dcm)，尤其是在ac谷底附近，如圖1所示。電感電流檢測(cè)一般通過(guò)有兩種方式：全波檢測(cè)和半波檢測(cè)。全波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是可以檢測(cè)到完整的電感電流波形，無(wú)論是開(kāi)關(guān)管處于閉合on或斷開(kāi)off的時(shí)候，無(wú)論在ccm還是dcm模式下，全波檢測(cè)都能檢測(cè)到正確的平均電感電流iin。因此全波檢測(cè)在ccm或dcm下，都能給電流環(huán)提供準(zhǔn)確的平均電感電流iin進(jìn)行平均電感電流iin的pfc整形。但全波檢測(cè)的局限性很明顯，包括：1.檢測(cè)電阻功耗損耗大；2.檢測(cè)到的波形是負(fù)電壓，需要進(jìn)行復(fù)雜的處理成正電壓才能供電流環(huán)使用；3.不適合大功率多通道交錯(cuò)pfc電路，所有的通道電流都只能混在一起檢測(cè)，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)單通道精確控制。

3、同時(shí)，半波檢測(cè)只能檢測(cè)開(kāi)關(guān)管打開(kāi)狀態(tài)的時(shí)候的電感電流，也就是需要“預(yù)測(cè)”開(kāi)關(guān)管關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的電感電流，以供電流內(nèi)環(huán)使用。半波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)剛好能夠彌補(bǔ)全波檢測(cè)的缺點(diǎn)：即損耗小、正電壓、多通道交錯(cuò)pfc電路中可實(shí)現(xiàn)各通道平均電感電流iin和功率的獨(dú)立控制。但是半波檢測(cè)的缺陷也十分明顯，即半波檢測(cè)無(wú)法獲得完整的電感電流波形，半波檢測(cè)在dcm模式下對(duì)平均電感電流的檢測(cè)不準(zhǔn)，造成電流內(nèi)環(huán)輸出有偏差。其主要原因在于，當(dāng)使用中值采樣法時(shí)，也就是在功率管on的一半時(shí)間，采樣電流檢測(cè)電阻的電流大小。由于電感電流波形在on狀態(tài)時(shí)線性上升，off狀態(tài)時(shí)線性下降，因此上升的中值可以代表電感電流的平均波形。然而，這種方法當(dāng)進(jìn)入dcm模式后，卻有較大的偏差。因?yàn)殡姼须娏髟赿cm下有死區(qū)，也就是電感電流為零，因此中值電流要小于真正的平均電流。這樣就會(huì)“誤導(dǎo)”電流內(nèi)環(huán)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)管閉合時(shí)長(zhǎng)ton不足，最終造成平均電感電流iin整形失真，pfc電路的總諧波thd指標(biāo)較差。

4、由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種在半波檢測(cè)時(shí)能夠更為準(zhǔn)確生成開(kāi)關(guān)管閉合時(shí)長(zhǎng)ton的方法，以提高平均電感電流iin整形的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)目的在于提供一種pfc電路中的平均電感電流補(bǔ)償方法，基于該方法能夠?qū)崿F(xiàn)pfc電路在執(zhí)行半波檢測(cè)時(shí)能夠更為精準(zhǔn)的確定開(kāi)關(guān)管處于斷開(kāi)狀態(tài)下的電感電流，從而提高pfc電路的總諧波性能。

2、基于上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種pfc電路中的平均電感電流補(bǔ)償方法，所述方法包括：

3、在對(duì)pfc電路執(zhí)行半波檢測(cè)時(shí)，將pfc電路當(dāng)前實(shí)際的pwm控制信號(hào)的占空比d實(shí)際與pfc電路處于ccm連續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)的pwm控制信號(hào)的占空比dccm相比較以判斷pfc電路是否處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式；

4、當(dāng)pfc電路處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)，對(duì)ccm模式下的pwm控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)ton進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)平均電感電流iin的補(bǔ)償；

5、所述對(duì)ccm模式下的pwm控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)ton進(jìn)行補(bǔ)償滿足于：

6、其中ton’即為補(bǔ)償后的pwm控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)。

7、在一個(gè)實(shí)施例中，所述判斷pfc電路是否處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式包括：當(dāng)d實(shí)際<dccm則，pfc電路處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式，當(dāng)d實(shí)際＝dccm則，pfc電路處于ccm連續(xù)導(dǎo)通模式。

8、在一個(gè)實(shí)施例中，所述判斷pfc電路是否處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式包括：當(dāng)d實(shí)際<k×dccm則，pfc電路處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式。當(dāng)d實(shí)際≧k×dccm則，pfc電路處于ccm連續(xù)導(dǎo)通模式，系數(shù)k小于1。

9、在一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)ccm模式下的pwm控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)ton進(jìn)行補(bǔ)償滿足于：

10、

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下發(fā)明點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：

12、本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的半波的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)設(shè)定對(duì)pwm控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)ton進(jìn)行補(bǔ)償，從而使得現(xiàn)有的中值采樣能夠獲得更為精準(zhǔn)的平均電感電流值。根據(jù)本發(fā)明的方法提高ccm-pfc電路運(yùn)行在dcm區(qū)間時(shí)的pf/thd性能；同時(shí)本發(fā)明的平均電感電流測(cè)量方法無(wú)需輔助繞組，無(wú)需電感量(lm)信息，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)復(fù)雜度和降低系統(tǒng)成本。

13、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種pfc電路中的平均電感電流補(bǔ)償方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平均電感電流補(bǔ)償方法，其特征在于，所述判斷pfc電路是否處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式包括：當(dāng)d實(shí)際<dccm則，pfc電路處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式，當(dāng)d實(shí)際＝dccm則，pfc電路處于ccm連續(xù)導(dǎo)通模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平均電感電流補(bǔ)償方法，其特征在于，所述判斷pfc電路是否處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式包括：當(dāng)d實(shí)際<k×dccm則，pfc電路處于dcm斷續(xù)導(dǎo)通模式。當(dāng)d實(shí)際≧k×dccm則，pfc電路處于ccm連續(xù)導(dǎo)通模式，系數(shù)k小于1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平均電感電流補(bǔ)償方法，其特征在于，所述對(duì)ccm模式下的pwm控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)ton進(jìn)行補(bǔ)償滿足于：

5.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的平均電感電流補(bǔ)償方法。

6.一種集成電路結(jié)構(gòu)，所述集成電路結(jié)構(gòu)中使用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的平均電感電流補(bǔ)償方法進(jìn)行pfc電路的半波檢測(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種PFC電路中的平均電感電流補(bǔ)償方法，所述方法包括：在對(duì)PFC電路執(zhí)行半波檢測(cè)時(shí)，將PFC電路當(dāng)前實(shí)際的PWM控制信號(hào)的占空比D<subgt;實(shí)際</subgt;與PFC電路處于CCM連續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)的PWM控制信號(hào)的占空比D<subgt;CCM</subgt;相比較以判斷PFC電路是否處于DCM斷續(xù)導(dǎo)通模式；當(dāng)PFC電路處于DCM斷續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)，對(duì)CCM模式下的PWM控制信號(hào)的高電平導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)T<subgt;on</subgt;進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)平均電感電流I<subgt;in</subgt;的補(bǔ)償；本發(fā)明的方法提高CCM?PFC電路運(yùn)行在DCM區(qū)間時(shí)的PF/THD性能；同時(shí)無(wú)需輔助繞組，無(wú)需電感量(Lm)信息，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)復(fù)雜度和降低系統(tǒng)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：胡成煜,王乃龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京芯格諾微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17