無橋pfc電路電感電流采樣裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無橋PFC電路電感電流采樣裝置及方法。該裝置包括：第一采樣單元、第二采樣單元、以及第三采樣單元，無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路相連接，其中，第一采樣單元與無橋PFC電路的第一開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過第一開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第一采樣信號(hào)V1；第二采樣單元與無橋PFC電路的第二開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過第二開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第二采樣信號(hào)V2；第三采樣單元的一端與無橋PFC電路的接地端連接，另一端與無橋PFC電路的PFC電容的負(fù)輸出端連接，用于對(duì)流過無橋PFC電路的升壓二極管的電流進(jìn)行采樣，獲取第三采樣信號(hào)V3。
【專利說明】無橋PFC電路電感電流采樣裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種無橋功率因數(shù)校正(Power FactorCorrection，簡稱為PFC)電路電感電流采樣裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)于電源供電系統(tǒng)的要求日益增高，綠色、節(jié)能已經(jīng)成為電源的應(yīng)用趨勢(shì)。因此，高效、高功率密度的功率變換拓?fù)淙找媸艿焦I(yè)界的青睞。無橋功率因數(shù)校正電路由于其高效、高功率密度特性，正逐步應(yīng)用到高效、高功率密度的電源模塊中。
[0003]在無橋PFC電路中，需要采樣電感電流進(jìn)行環(huán)路控制，從而保證交流輸入電流跟隨交流輸入電壓，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能。相比于傳統(tǒng)的PFC電路，無橋PFC電路的升壓電感直接耦接于交流電壓輸入端，增加了電感電流采樣的難度。
[0004]對(duì)于無橋PFC電路，目前的電感電流采樣方式為:
[0005]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙電阻采樣方式的示意圖，如圖1所示，在無橋PFC電路開關(guān)支路中，分別串聯(lián)兩個(gè)采樣單元Rsl、Rs2，用以采樣流過無橋PFC開關(guān)管中的電流，即無橋PFC電路中電感電流的上升沿。采用此方式采樣無橋PFC電路電感電流，存在如下缺陷:交流輸入電壓很高時(shí)，無橋PFC Boost電路的占空比很小，由于存在采樣延時(shí)等問題，采樣電路采樣不到電感電流，引起控制環(huán)路失控，電源存在可靠性隱患。
[0006]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中雙電流互感器采樣方式的示意圖，如圖2所示，在無橋PFC電路電感L12和開關(guān)管S12第一端之間，串聯(lián)第一電流互感器Pl ;在無橋PFC電路電感L22和二極管D22的陽極之間串聯(lián)第二電流互感器P2。通過計(jì)算流過第一電流互感器和第二電流互感器的電流之和(11+12)，表征流過無橋PFC開關(guān)管中的電流，即無橋PFC電路中電感電流的上升沿。同樣地，此采樣裝置存在如下缺陷:交流輸入電壓很高時(shí)，無橋PFC Boost電路的占空比很小，由于存在的采樣延時(shí)等問題，采樣電路采樣不到電感電流，引起控制環(huán)路失控，電源存在可靠性隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種無橋PFC電路電感電流采樣裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在無橋PFC電路中交流高壓輸入時(shí)，由于PFC電路占空比很小，從而在進(jìn)行電感電流采樣時(shí)導(dǎo)致電源可靠性降低的問題。
[0008]本發(fā)明提供一種無橋PFC電路電感電流采樣裝置，包括:第一采樣單元、第二采樣單元、以及第三采樣單元，無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路相連接，其中，第一采樣單元與無橋PFC電路的第一開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過第一開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第一采樣信號(hào)Vl ;第二采樣單元與無橋PFC電路的第二開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過第二開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第二采樣信號(hào)V2 ;第三采樣單元的一端與無橋PFC電路的接地端連接，另一端與無橋PFC電路的PFC電容的負(fù)輸出端連接，用于對(duì)流過無橋PFC電路的升壓二極管的電流進(jìn)行采樣，獲取第三采樣信號(hào)V3。
[0009]優(yōu)選地，第一采樣單元為第一采樣電阻或第一電流互感裝置，第二采樣單元為第二采樣電阻或第二電流互感裝置，第三采樣單元為第三采樣電阻或第三電流互感裝置。
[0010]優(yōu)選地，第一采樣單元為第一采樣電阻Rsl、第二采樣單元為第二采樣電阻Rs2、第三采樣單元為第三采樣電阻Rs3 ;無橋PFC電路的第一電感LI的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電感LI的第二端與無橋PFC電路的第一升壓二極管Dl的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第一端；第一開關(guān)管SI的第二端與第一米樣電阻Rsl的第一端相連；第一米樣電阻Rsl的第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第一升壓二極管Dl的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；無橋PFC電路的第二電感L2的第一端與交流電源的第二端相連，第二電感L2的第二端與無橋PFC電路的第二升壓二極管D2的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第一端；第二開關(guān)管S2第二端與第二采樣電阻Rs2的第一端相連；第二采樣電阻Rs2的第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第二升壓二極管D2的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；第三采樣電阻Rs3的第一端與無橋PFC電路的接地端相連，第三采樣電阻Rs3的第二端與無橋PFC電路的PFC電容Cl的負(fù)輸出端相連；負(fù)載的第一端與電解電容Cl的正輸入端相連，負(fù)載的第二端與電解電容Cl的負(fù)輸出端相連。
[0011]優(yōu)選地，第一采樣單元為第一電流互感裝置，第二采樣單元為第二電流互感裝置，第三采樣單元為第三電流互感裝置；第一電流互感裝置包括:第一電流互感器CTl、第五電阻R5、第五二極管D5、以及第四采樣電阻Rs4，第一電流互感器CTl的副邊第一端與第五電阻R5的第一端相連,第五二極管D5的陽極與第五電阻R5的第一端相連,第五二極管D5的陰極與第四采樣電阻Rs4的第一端相連，第五電阻R5的第二端與第四采樣電阻Rs4的第二端相連；第二電流互感裝置包括:第二電流互感器CT2、第六電阻R6、第六二極管D6、以及第五米樣電阻Rs5,第二電流互感器CT2的副邊第一端與第六電阻R6的第一端相連,第六二極管D6的陽極與第六電阻R6的第一端相連，第六二極管D6的陰極與第五采樣電阻Rs5的第一端相連，第六電阻R6的第二端與第五采樣電阻Rs5的第二端相連；第三電流互感裝置包括:第三電流互感器CT3、第七電阻R7、第七二極管D7、以及第六采樣電阻Rs6，第三電流互感器CT3的副邊第一端與第七電阻R7第一端相連，第七二極管D7的陽極與第七電阻R7的第一端相連，第七二極管D7的陰極與第六采樣電阻Rs6的第一端相連，第七電阻R7的第二端與第六采樣電阻Rs6的第二端相連。
[0012]優(yōu)選地，無橋PFC電路的第一電感LI的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電感LI的第二端與無橋PFC電路的第一升壓二極管Dl的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第一端；第一電流互感器CTl的原邊第一端與無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第二端相連，第一電流互感器CTl的原邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第一電流互感器CTl的副邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第五電阻R5的第二端和第四采樣電阻Rs4的第二端連接到無橋PFC電路的接地端；第一升壓二極管Dl的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；無橋PFC電路的第二電感L2的第一端與交流電源的第二端相連，第二電感L2的第二端與無橋PFC電路的第二升壓二極管D2的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第一端；第二電流互感器CT2的原邊第一端與無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第二端相連，第二電流互感器CT2的原邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第二電流互感器CT2的副邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第六電阻R6的第二端和第五采樣電阻Rs5的第二端連接到無橋PFC電路的接地端；第二升壓二極管D2的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；第三電流互感器CT3的原邊第一端與無橋PFC電路的PFC電容Cl的負(fù)輸出端相連，第三電流互感器CT3的原邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第三電流互感器CT3的副邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第七電阻R7的第二端與第六采樣電阻Rs6的第二端連接到無橋PFC電路的接地端；負(fù)載的第一端與電解電容Cl的正輸入端相連,負(fù)載的第二端與電解電容Cl的負(fù)輸出端相連。
[0013]優(yōu)選地，無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路控制系統(tǒng)和電壓采樣裝置相連接，無橋PFC電路控制系統(tǒng)連接電壓采樣裝置，無橋PFC電路控制系統(tǒng)用于接收無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3 ;并接收電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓采樣信號(hào)Ul和UN。
[0014]優(yōu)選地，電壓采樣裝置包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、以及第四電阻R4，第一電阻Rl的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電阻Rl的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端接地，第三電阻R3的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第二端相連，第三電阻R3的第二端和第四電阻R4的第一端相連接，第四電阻R4的第二端接地；第一電阻Rl的第二端和第二電阻R2的第一端連接到無橋PFC電路控制系統(tǒng)，第三電阻R3的第二端和第四電阻R4的第一端連接到無橋PFC電路控制系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明還提供了一種用于上述無橋PFC電路電感電流采樣裝置的無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)確定方法，包括:無橋PFC電路控制系統(tǒng)根據(jù)電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓采樣信號(hào)隊(duì)和Un對(duì)無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3進(jìn)行選擇，確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)。
`[0016]優(yōu)選地，獲取交流輸入電壓采樣信號(hào)Ul和UN，并根據(jù)公式I計(jì)算Uac ；
[0017]Ubc=Ul-Un公式 I ;
[0018]如果Uac>0,并且Uac ^ Uacref,則無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第一米樣信號(hào)Vl作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)；其中，0〈Uacref < Upeak7Uacref為參考電平，Upeak為交流輸入電壓峰值；如果Uac>0,并且Uac>Uacref,貝U無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第三采樣信號(hào)V3作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)；如果Uac < 0，并且Uac ^ -Uacref，則無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第二采樣信號(hào)V2作為無橋PFC電路電感電流的采樣信號(hào)；如果Uac ^ O,并且Uac〈-Uacref，則無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第三采樣信號(hào)V3作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)。
[0019]優(yōu)選地，上述方法還包括:根據(jù)無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)向無橋PFC電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0020]本發(fā)明有益效果如下:
[0021]通過使用三個(gè)采樣單元采樣流過無橋PFC電路開關(guān)管和二極管中的電流，信號(hào)經(jīng)過采樣與調(diào)理后，送至無橋PFC電路控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算與控制，減小了控制的難度與復(fù)雜度，此外，使用三個(gè)采樣單元采樣流過無橋PFC電路開關(guān)管和二極管中的電流，能夠完全表征無橋PFC電路升壓電感中的電流；采樣更為全面，控制更為靈活，能夠有效解決交流輸入電壓很高，占空比很小情況下，控制環(huán)路失控的問題。
[0022]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0024]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙電阻采樣方式的示意圖；
[0025]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中雙電流互感器采樣方式的示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路電感電流采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)例I的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)例2的示意圖；
[0029]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路控制系統(tǒng)連接關(guān)系的示意圖；
[0030]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)確定方法的流程圖；
[0031]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0033]為了解決現(xiàn)有技術(shù)在無橋PFC電路中交流高壓輸入時(shí)，由于PFC電路占空比很小，從而在進(jìn)行電感電流采樣時(shí)導(dǎo)致電源可靠性降低的問題，本發(fā)明提供了一種無橋PFC電路電感電流采樣裝置及方法，以下結(jié)合附圖以及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
[0034]裝置實(shí)施例
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種無橋PFC電路電感電流采樣裝置，圖3是本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路電感電流采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路電感電流采樣裝置包括:
[0036]第一采樣單元、第二采樣單元、以及第三采樣單元，無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路相連接，其中，第一采樣單元與無橋PFC電路的第一開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過第一開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第一采樣信號(hào)Vl ;第二采樣單元與無橋PFC電路的第二開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過第二開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第二采樣信號(hào)V2;第三采樣單元的一端與無橋PFC電路的接地端連接，另一端與無橋PFC電路的PFC電容的負(fù)輸出端連接，用于對(duì)流過無橋PFC電路的升壓二極管的電流進(jìn)行采樣，獲取第三采樣信號(hào)V3。
[0037]在本發(fā)明實(shí)施例中，第一采樣單元為第一采樣電阻或第一電流互感裝置，第二采樣單元為第二采樣電阻或第二電流互感裝置，第三采樣單元為第三采樣電阻或第三電流互感裝置。
[0038]下面以兩個(gè)實(shí)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的上述技術(shù)方案進(jìn)行說明。
[0039]實(shí)例I，第一采樣單元為第一采樣電阻Rsl、第二采樣單元為第二采樣電阻Rs2、第三采樣單元為第三采樣電阻Rs3。
[0040]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)例I的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，無橋PFC電路的第一電感LI的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電感LI的第二端與無橋PFC電路的第一升壓二極管Dl的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第一端；第一開關(guān)管SI的第二端與第一采樣電阻Rsl的第一端相連，并且送出無橋PFC電路電感電流的第一采樣信號(hào)Vl ;第一采樣電阻Rsl的第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第一升壓二極管Dl的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；
[0041]無橋PFC電路的第二電感L2的第一端與交流電源的第二端相連，第二電感L2的第二端與無橋PFC電路的第二升壓二極管D2的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第一端；第二開關(guān)管S2第二端與第二采樣電阻Rs2的第一端相連，并且送出無橋PFC電路電感電流的第二采樣信號(hào)V2 ;第二采樣電阻Rs2的第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第二升壓二極管D2的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；
[0042]第三采樣電阻Rs3的第一端與無橋PFC電路的接地端相連，第三采樣電阻Rs3的第二端與無橋PFC電路的PFC電容Cl的負(fù)輸出端相連，并且送出無橋PFC電路電感電流的第三采樣信號(hào)V3 ;負(fù)載的第一端與電解電容Cl的正輸入端相連，負(fù)載的第二端與電解電容Cl的負(fù)輸出端相連。
[0043]實(shí)例2，第一采樣單元為第一電流互感裝置，第二采樣單元為第二電流互感裝置，第三采樣單元為第三電流互感裝置；
[0044]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)例2的示意圖，如圖5所示，第一電流互感裝置包括:第一電流互感器CT1、第五電阻R5、第五二極管D5、以及第四采樣電阻Rs4，第一電流互感器CTl的副邊第一端與第五電阻R5的第一端相連，第五二極管D5的陽極與第五電阻R5的第一端相連，第五二極管D5的陰極與第四采樣電阻Rs4的第一端相連，，并且送出無橋PFC電路電感電流的第一米樣信號(hào)VI,第五電阻R5的第二端與第四米樣電阻Rs4的第二端相連；
[0045]第二電流互感裝置包括:第二電流互感器CT2、第六電阻R6、第六二極管D6、以及第五米樣電阻Rs5,第二電流互感器CT2的副邊第一端與第六電阻R6的第一端相連,第六二極管D6的陽極與第六電阻R6的第一端相連,第六二極管D6的陰極與第五米樣電阻Rs5的第一端相連，并且送出無橋PFC電路電感電流的第二采樣信號(hào)V2 ;第六電阻R6的第二端與第五米樣電阻Rs5的第二端相連；
[0046]第三電流互感裝置包括:第三電流互感器CT3、第七電阻R7、第七二極管D7、以及第六采樣電阻Rs6，第三電流互感器CT3的副邊第一端與第七電阻R7第一端相連，第七二極管D7的陽極與第七電阻R7的第一端相連，第七二極管D7的陰極與第六采樣電阻Rs6的第一端相連，并且送出無橋PFC電路電感電流的第三采樣信號(hào)V3 ;第七電阻R7的第二端與第六米樣電阻Rs6的第二端相連。
[0047]無橋PFC電路的第一電感LI的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電感LI的第二端與無橋PFC電路的第一升壓二極管Dl的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第一端；第一電流互感器CTl的原邊第一端與無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第二端相連，第一電流互感器CTl的原邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第一電流互感器CTl的副邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第五電阻R5的第二端和第四采樣電阻Rs4的第二端連接到無橋PFC電路的接地端；第一升壓二極管Dl的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；
[0048]無橋PFC電路的第二電感L2的第一端與交流電源的第二端相連，第二電感L2的第二端與無橋PFC電路的第二升壓二極管D2的陽極相連，并且連接到無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第一端；第二電流互感器CT2的原邊第一端與無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第二端相連，第二電流互感器CT2的原邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第二電流互感器CT2的副邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第六電阻R6的第二端和第五采樣電阻Rs5的第二端連接到無橋PFC電路的接地端；第二升壓二極管D2的陰極與無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連；
[0049]第三電流互感器CT3的原邊第一端與無橋PFC電路的PFC電容Cl的負(fù)輸出端相連，第三電流互感器CT3的原邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第三電流互感器CT3的副邊第二端與無橋PFC電路的接地端相連；第七電阻R7的第二端與第六采樣電阻Rs6的第二端連接到無橋PFC電路的接地端；負(fù)載的第一端與電解電容Cl的正輸入端相連，負(fù)載的第二端與電解電容Cl的負(fù)輸出端相連。
[0050]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路控制系統(tǒng)連接關(guān)系的示意圖，如圖6所示，無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路控制系統(tǒng)和電壓采樣裝置相連接，無橋PFC電路控制系統(tǒng)連接電壓采樣裝置，無橋PFC電路控制系統(tǒng)用于接收無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3 ;并接收電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓采樣信號(hào)Uac。
[0051 ] 也就是說，無橋PFC電路控制系統(tǒng)通過電阻Rl和R2，對(duì)交流輸入L線進(jìn)行采樣，得到交流輸入L線電壓采樣信號(hào)Ul ;無橋PFC電路控制系統(tǒng)通過電阻R3和R4，對(duì)交流輸入N線進(jìn)行采樣，得到交流輸入N線電壓采樣信號(hào)Un ;無橋PFC電路控制系統(tǒng)讀取交流輸入L線電壓采樣信號(hào)Ul和交流輸入N線電壓采樣信號(hào)Un,計(jì)算交流輸入電壓信號(hào)Uac (Ubc=Ul-Un)，通過對(duì)交流輸入電壓信號(hào)Uac的判斷，確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)Signal ;通過相關(guān)運(yùn)算，無橋PFC電路控制系統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給無橋PFC電路，保證無橋PFC電路穩(wěn)定工作，使得交流輸入電流跟隨交流輸入電壓，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正目的。
[0052]具體地，電壓采樣裝置包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、以及第四電阻R4，第一電阻Rl第第一端與無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電阻Rl的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端接地，第三電阻R3的第一端與無橋PFC電路的交流電源的第二端相連，第三電阻R3的第二端和第四電阻R4的第一端相連接，第四電阻R4的第二端接地；第一電阻Rl的第二端和第二電阻R2的第一端連接到無橋PFC電路控制系統(tǒng)，第三電阻R3的第二端和第四電阻R4的第一端連接到無橋PFC電路控制系統(tǒng)。
[0053]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所述的無橋PFC電路電感電流采樣裝置，三個(gè)采樣單元負(fù)責(zé)采樣流過無橋PFC電路開關(guān)管和二極管中的電流，完全表征無橋PFC電路電感中的電流；采樣更為全面，控制更為靈活，能夠有效避免交流輸入電壓很高，占空比很小情況下，控制環(huán)路失控。[0054]方法實(shí)施例
[0055]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種無用于上述無橋PFC電路電感電流采樣裝置的無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)確定方法，圖7是本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)確定方法的流程圖，如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無橋PFC電路電感電流采樣控制方法包括如下處理:
[0056]步驟701，無橋PFC電路控制系統(tǒng)獲取電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓采樣信號(hào)Ul和Un和所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3 ；
[0057]步驟702，無橋PFC電路控制系統(tǒng)根據(jù)電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓采樣信號(hào)Ul和Un對(duì)所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3進(jìn)行選擇，確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)。
[0058]步驟702具體包括如下處理:
[0059]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)的流程圖，如圖8所示:
[0060]所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)獲取交流輸入電壓采樣信號(hào)Ul和Un,并根據(jù)公式I計(jì)算 Uac ；
[0061]Ubc=Ul-Un公式 I ;
[0062]如果Uac>0,并且Uac ^ Uacref,則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第一米樣信號(hào)Vl作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)Signal ;其中，0〈Uacref < Upeak, Uacref為參考電平，Upeak為交流輸入電壓峰值；
[0063]如果Uac>0,并且Uac>Uacref,則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第三米樣信號(hào)V3作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)Signal ；
[0064]如果Uac ( O,并且Uac≤-Uacref,則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第二米樣信號(hào)V2作為無橋PFC電路電感電流的采樣信號(hào)Signal ；
[0065]如果Uac ( O,并且Uac〈_Uacref,則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第三米樣信號(hào)V3作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)Signal。
[0066]優(yōu)選地，在進(jìn)行了上述處理后，無橋PFC電路控制系統(tǒng)根據(jù)所述無橋PFC電路電感電流米樣信號(hào)向所述無橋PFC電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0067]如上所述，如圖6所示，無橋PFC電路控制系統(tǒng)通過采樣電阻Rl和R2，對(duì)交流輸入L線進(jìn)行采樣，得到交流輸入L線電壓采樣信號(hào)隊(duì)；無橋PFC電路控制系統(tǒng)通過采樣電阻R3和R4，對(duì)交流輸入N線進(jìn)行采樣，得到交流輸入N線電壓采樣信號(hào)Un ;無橋PFC電路控制系統(tǒng)讀取交流輸入L線電壓采樣信號(hào)Ul和交流輸入N線電壓采樣信號(hào)UN，計(jì)算交流輸入電壓信號(hào)Uac (Ubc=Ul-Un)，通過對(duì)交流輸入電壓信號(hào)Uac的判斷，確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)Signal ;通過相關(guān)運(yùn)算，無橋PFC電路控制系統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給無橋PFC電路，保證無橋PFC電路穩(wěn)定工作，使得交流輸入電流跟隨交流輸入電壓，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正目的。
[0068]綜上所述，借助于本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過使用三個(gè)采樣單元采樣流過無橋PFC電路開關(guān)管和二極管中的電流，信號(hào)經(jīng)過采樣與調(diào)理后，送至無橋PFC電路控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算與控制，減小了控制的難度與復(fù)雜度，此外，使用三個(gè)采樣單元采樣流過無橋PFC電路開關(guān)管和二極管中的電流，能夠完全表征無橋PFC電路升壓電感中的電流；采樣更為全面，控制更為靈活，能夠有效解決交流輸入電壓很高，占空比很小情況下，控制環(huán)路失控的問題。
[0069]本發(fā)明是通過具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍內(nèi)的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種無橋功率因數(shù)校正PFC電路電感電流采樣裝置，其特征在于，所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路相連接，所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置包括:第一采樣單元、第二采樣單元、以及第三采樣單元，其中，所述第一采樣單元與所述無橋PFC電路的第一開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過所述第一開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第一采樣信號(hào)Vl ；所述第二采樣單元與所述無橋PFC電路的第二開關(guān)管串聯(lián)，用于對(duì)流過所述第二開關(guān)管的電流進(jìn)行采樣，獲取第二采樣信號(hào)V2 ;所述第三采樣單元的一端與所述無橋PFC電路的接地端連接，另一端與所述無橋PFC電路的PFC電容的負(fù)輸出端連接，用于對(duì)流過所述無橋PFC電路的升壓二極管的電流進(jìn)行采樣，獲取第三采樣信號(hào)V3。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一采樣單元為第一采樣電阻或第一電流互感裝置，所述第二采樣單元為第二采樣電阻或第二電流互感裝置，所述第三采樣單元為第三采樣電阻或第三電流互感裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一采樣單元為第一采樣電阻Rsl、所述第二采樣單元為第二采樣電阻Rs2、所述第三采樣單元為第三采樣電阻Rs3 ； 所述無橋PFC電路的第一電感LI的第一端與所述無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電感LI的第二端與所述無橋PFC電路的第一升壓二極管Dl的陽極相連，并且連接到所述無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第一端；第一開關(guān)管SI的第二端與第一采樣電阻Rsl的第一端相連；第一采樣電阻Rsl的第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第一升壓二極管Dl的陰極與所述無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連； 所述無橋PFC電路的第二電感L2的第一端與交流電源的第二端相連，第二電感L2的第二端與所述無橋PFC電路的第二升壓二極管D2的陽極相連，并且連接到所述無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第一端；第二開關(guān)管S2第二端與第二采樣電阻Rs2的第一端相連；第二采樣電阻Rs2的第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第二升壓二極管D2的陰極與所述無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連； 第三采樣電阻Rs3的第一端與所述無橋PFC電路的接地端相連，第三采樣電阻Rs3的第二端與所述無橋PFC電路的PFC電容Cl的負(fù)輸出端相連；負(fù)載的第一端與電解電容Cl的正輸入端相連，負(fù)載的第二端與電解電容Cl的負(fù)輸出端相連。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一采樣單元為第一電流互感裝置，所述第二采樣單元為第二電流互感裝置，所述第三采樣單元為第三電流互感裝置； 所述第一電流互感裝置包括:第一電流互感器CT1、第五電阻R5、第五二極管D5、以及第四米樣電阻Rs4,第一電流互感器CTI的副邊第一端與第五電阻R5的第一端相連,第五二極管D5的陽極與第五電阻R5的第一端相連，第五二極管D5的陰極與第四采樣電阻Rs4的第一端相連，第五電阻R5的第二端與第四采樣電阻Rs4的第二端相連； 所述第二電流互感裝置包括:第二電流互感器CT2、第六電阻R6、第六二極管D6、以及第五米樣電阻Rs5,第二電流互感器CT2的副邊第一端與第六電阻R6的第一端相連,第六二極管D6的陽極與第六電阻R6的第一端相連,第六二極管D6的陰極與第五米樣電阻Rs5的第一端相連，第六電阻R6的第二端與第五米樣電阻Rs5的第二端相連； 所述第三電流互感裝置包括:第三電流互感器CT3、第七電阻R7、第七二極管D7、以及第六采樣電阻Rs6，第三電流互感器CT3的副邊第一端與第七電阻R7第一端相連，第七二極管D7的陽極與第七電阻R7的第一端相連，第七二極管D7的陰極與第六采樣電阻Rs6的第一端相連，第七電阻R7的第二端與第六采樣電阻Rs6的第二端相連。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于， 所述無橋PFC電路的第一電感LI的第一端與所述無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電感LI的第二端與所述無橋PFC電路的第一升壓二極管Dl的陽極相連，并且連接到所述無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第一端；第一電流互感器CTl的原邊第一端與所述無橋PFC電路的第一開關(guān)管SI的第二端相連，第一電流互感器CTl的原邊第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第一電流互感器CTl的副邊第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第五電阻R5的第二端和第四采樣電阻Rs4的第二端連接到所述無橋PFC電路的接地端；第一升壓二極管Dl的陰極與所述無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連； 所述無橋PFC電路的第二電感L2的第一端與交流電源的第二端相連，第二電感L2的第二端與所述無橋PFC電路的第二升壓二極管D2的陽極相連，并且連接到所述無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第一端；第二電流互感器CT2的原邊第一端與所述無橋PFC電路的第二開關(guān)管S2第二端相連，第二電流互感器CT2的原邊第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第二電流互感器CT2的副邊第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第六電阻R6的第二端和第五采樣電阻Rs5的第二端連接到所述無橋PFC電路的接地端；第二升壓二極管D2的陰極與所述無橋PFC電路的PFC電容Cl的正輸入端相連； 第三電流互感器CT3的原邊第一端與所述無橋PFC電路的PFC電容Cl的負(fù)輸出端相連，第三電流互感器CT3的原邊第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第三電流互感器CT3的副邊第二端與所述無橋PFC電路的接地端相連；第七電阻R7的第二端與第六采樣電阻Rs6的第二端連接到所述無橋PFC電路的接地端；負(fù)載的第一端與電解電容Cl的正輸入端相連，負(fù)載的第二端與電解 電容Cl的負(fù)輸出端相連。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置與無橋PFC電路控制系統(tǒng)和電壓采樣裝置相連接，所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)連接電壓采樣裝置，所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)用于接收所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3 ;并接收所述電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓米樣信號(hào)Ul和Un。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述電壓采樣裝置包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、以及第四電阻R4，第一電阻Rl第第一端與所述無橋PFC電路的交流電源的第一端相連，第一電阻Rl的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端接地，第三電阻R3的第一端與所述無橋PFC電路的交流電源的第二端相連，第三電阻R3的第二端和第四電阻R4的第一端相連接，第四電阻R4的第二端接地；第一電阻Rl的第二端和第二電阻R2的第一端連接到所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)，第三電阻R3的第二端和第四電阻R4的第一端連接到所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)。
8.一種用于權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的無橋PFC電路電感電流米樣裝置的無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)確定方法，包括: 無橋PFC電路控制系統(tǒng)根據(jù)電壓采樣裝置發(fā)送的交流輸入電壓采樣信號(hào)Ul和Un對(duì)所述無橋PFC電路電感電流采樣裝置發(fā)送的第一采樣信號(hào)V1、第二采樣信號(hào)V2、以及第三采樣信號(hào)V3進(jìn)行選擇，確定無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)獲取交流輸入電壓采樣信號(hào)隊(duì)和Un，并根據(jù)公式I計(jì)算Uac ； Uac=UL-UN公式 I ; 如果Uac>0,并且Uac≤ Uacref,則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第一米樣信號(hào)Vl作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)；其中，0〈Uacref < Upeak，Uacref為參考電平，Upeak為交流輸入電壓峰值； 如果Uac>0，并且Uac>Uacref，則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第三采樣信號(hào)V3作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)； 如果Uac ( O,并且Uac≤ -Uacref,則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第二采樣信號(hào)V2作為無橋PFC電路電感電流的采樣信號(hào)； 如果Uac < O，并且Uac〈_Uacref，則所述無橋PFC電路控制系統(tǒng)選擇第三采樣信號(hào)V3作為無橋PFC電路電感電流采樣信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 根據(jù)所述無橋PFC電路電感 電流采樣信號(hào)向所述無橋PFC電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK103809007SQ201210453486
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】浦錫鋒, 鄭大成, 戴彬傳, 李丹, 萬正海, 李俊凱 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司