專利名稱：一種并聯(lián)pfc整流模塊和均流控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種并聯(lián)PFC整流模塊和均流控制方法。
背景技術(shù)：
如圖I所示,現(xiàn)有技術(shù)電源PFC (Power Factor Correction,功率因數(shù)校正)整流模塊的控制部分216包括PFC直流母線電壓控制部分2161和PFC輸入電流控制部分2162 ；實(shí)現(xiàn)輸出電壓控制和輸入電流功率因數(shù)校正。PFC直流母線電壓控制部分2161有兩個輸入(輸出電壓給定值Umef和輸出電壓ιΟ,通過調(diào)節(jié)獲得輸出(整流輸入電流指令)Jiref,并提供給PFC輸入電流控制部分2162，該模塊實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)壓控制。PFC輸入電流控制部分2162 :有三個輸入(整流輸入電流指令JiM、輸入電壓瞬時值士和輸入電流瞬時值A(chǔ))，通過調(diào)節(jié)獲得輸出(PWM脈沖)，并提供給PFC整流模塊的整流主電路，該模塊功能實(shí)現(xiàn)輸入電流的幅值和波形控制。當(dāng)PFC整流模塊并聯(lián)運(yùn)行時，如果仍采用單PFC整流模塊控制方案，由于實(shí)際工程中電壓采樣存在誤差和啟動過程不同，導(dǎo)致各個模塊輸出電壓控制調(diào)節(jié)獲得的整流輸入電流指令(幅值)，存在很大的差異，每個PFC整流模塊的輸入電流出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，甚至出現(xiàn)所有PFC整流模塊所需的能量都只由單個PFC整流模塊供電，輸入電流過大，產(chǎn)生過流故障或過溫故障，該模塊退出系統(tǒng)運(yùn)行，接著輸入電流又集中到另一個PFC整流模塊，又產(chǎn)生過流故障或過溫故障而退出系統(tǒng)運(yùn)行，最終使整個模塊化電源或UPS電源不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種并聯(lián)PFC整流模塊和均流控制方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的PFC整流模塊在并聯(lián)運(yùn)行時，會出現(xiàn)因不均流而導(dǎo)致的過流故障或過溫故障的缺陷。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為
一種并聯(lián)PFC整流模塊，包括至少兩個并聯(lián)的PFC整流模塊，其中每個所述PFC整流模塊包括輸出電壓控制裝置，每個所述PFC整流模塊還包括依次相連的求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊，所述輸出電壓控制裝置分別與所述求平均值模塊、所述均流控制器以及所述電壓求和模塊相連，每個所述PFC整流模塊的求平均值模塊與其它PFC整流模塊的求平均值模塊以及輸出電壓控制裝置相連，所述求平均值模塊用于將每個所述PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令進(jìn)行疊加平均，求出平均整流輸入電流指令并輸出到所述均流控制器，所述均流控制器用于根據(jù)所述平均整流輸入電流指令和所在的PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令計(jì)算微調(diào)電壓，所述電壓求和模塊用于將所述微調(diào)電壓以及輸出電壓給定值進(jìn)行疊加，求出輸出電壓修正值并輸出到所述輸出電壓控制裝置。所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其中所述求平均值模塊包括運(yùn)算放大器IC3C以及與其輸入端相連的電阻R30。
所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其中所述均流控制器包括運(yùn)算放大器IC2B及連接其輸入端和輸出端的電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36和電容C30。
所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其中所述電壓求和模塊包括運(yùn)算放大器IC2D及連接其輸入端和輸出端的電阻R20、電阻R21、電阻R22和電阻R23。所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其中每個所述PFC整流模塊的求平均值模塊通過整流輸入電流參考母線相連。一種并聯(lián)PFC整流模塊均流控制方法，包括步驟
A、將每個PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令進(jìn)行疊加平均，求出平均整流輸入電流指令；
B、根據(jù)所述平均整流輸入電流指令和當(dāng)前PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令計(jì)算微調(diào)電壓；
C、將所述微調(diào)電壓以及輸出電壓給定值進(jìn)行疊加，求出輸出電壓修正值并輸出到輸出電壓控制裝置。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊以整流輸入電流指令作為PFC均流控制的輸入，實(shí)現(xiàn)PFC均流控制，使PFC整流模塊在并聯(lián)運(yùn)行時，不會出現(xiàn)因不均流而導(dǎo)致的過流故障或過溫故障，本發(fā)明推進(jìn)了電源均流技術(shù)的進(jìn)步。


本發(fā)明包括如下附圖
圖I為現(xiàn)有技術(shù)PFC整流|旲塊不意 圖2為本發(fā)明并聯(lián)PFC整流模塊示意 圖3為本發(fā)明并聯(lián)PFC整流模塊實(shí)施例電路圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
如圖2和圖3所示，本發(fā)明并聯(lián)PFC整流模塊包括至少兩個并聯(lián)的PFC整流模塊，其中每個PFC整流模塊包括輸出電壓控制裝置2161，每個PFC整流模塊還包括依次相連的求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊，輸出電壓控制裝置2161分別與求平均值模塊、均流控制器以及電壓求和模塊相連，每個PFC整流模塊的求平均值模塊與其它PFC整流模塊的求平均值模塊以及輸出電壓控制裝置相連，求平均值模塊將每個PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令進(jìn)行疊加平均，求出平均整流輸入電流指令并輸出到均流控制器，均流控制器根據(jù)平均整流輸入電流指令和所在的PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令計(jì)算微調(diào)電壓，電壓求和模塊將微調(diào)電壓以及輸出電壓給定值進(jìn)行疊加，求出輸出電壓修正值并輸出到輸出電壓控制裝置2161。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中求平均值模塊包括運(yùn)算放大器IC3C以及與其輸入端相連的電阻R30。均流控制器包括運(yùn)算放大器IC2B及連接其輸入端和輸出端的電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36和電容C30。電壓求和模塊包括運(yùn)算放大器IC2D及連接其輸入端和輸出端的電阻R20、電阻R21、電阻R22和電阻R23。每個PFC整流模塊的求平均值模塊通過整流輸入電流參考母線相連。
本發(fā)明均流控制方法包括步驟
A、將每個PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令進(jìn)行疊加平均，求出平均整流輸入電流指令；
B、根據(jù)平均整流輸入電流指令和當(dāng)前PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令計(jì)算微調(diào)電壓；
C、將微調(diào)電壓以及輸出電壓給定值進(jìn)行疊加，求出輸出電壓修正值并輸出到輸出電壓控制裝置。 本發(fā)明輸入電流均流控制裝置2163包括3個輸入本模塊整流輸入電流指令(幅值)/iMf、輸出電壓給定值和整流輸入電流參考母線信號，經(jīng)過調(diào)節(jié)后得到輸出電壓修正值《OTef。，并提供給輸出電壓控制裝置2161 ;本發(fā)明輸入電流均流控制裝置2163由三個模塊構(gòu)成求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊；
本模塊整流輸入電流指令(幅值)/iMf :來自輸出電壓控制裝置2161的輸出；
輸出電壓給定值:通常為固定值(有時來自外部提供的參考電平);
求平均值模塊輸入為/iMf和整流輸入電流參考母線信號，與整流輸入電流參考母線共同完成獲取系統(tǒng)所有模塊的整流輸入電流指令(幅值)的平均值/iMfav，并提供給均流控制器；
均流控制器輸入為/iMf和/iMfav，經(jīng)調(diào)節(jié)輸出(直流輸出電壓參考微調(diào)量AuOTrf)，并提供給電壓求和模塊；
電壓求和模塊對輸入"。％和Aumef進(jìn)行求和，獲得輸出電壓修正值。，并提供給輸出電壓控制裝置2161。以模塊i為例說明功能
模塊i中IC3C、R30以及通過整流輸入電流參考母線連接到其他模塊的R30，形成硬件求平均值電流，各個模塊的整流輸入電流指令/iMf送至其R30，運(yùn)放IC3C的輸出即獲得所用模塊的整流輸入電流指令(幅值)的平均值/iMfav ;
IC2B及其附屬電路，獲得模塊i的Jiref和系統(tǒng)的JiMfav，調(diào)節(jié)獲得輸出電壓參考的微調(diào)β· A uoref ；
IC2D及其附屬電路實(shí)現(xiàn)和的求和，獲得Λ Uoref與Uorei之和y_f。。模塊i的具體調(diào)節(jié)過程如下
當(dāng)模塊i自身的Ziref比Zirefav小時，IC2B的輸出減??；I2CB輸出減小，則IC2D的輸出Worefc增大，并送至PFC直流母線電壓控制部分2161 -,Uotefc增大，2161將調(diào)節(jié)使模塊自身的Ziref增大，此過程直到Ziref與/iMfav相等；
當(dāng)模塊i自身的Ziref比Zirefav大時，IC2B的輸出增大；I2CB輸出增大，則IC2D的輸出Worefc減小，并送至輸出電壓控制裝置2161 -,Uotefc減小，輸出電壓控制裝置2161將調(diào)節(jié)使模塊自身的/iMf減小，此過程直到/iMf與/iMfav相等；
綜上，通過均流控制的調(diào)節(jié)，模塊i的/iMf與系統(tǒng)的/iMfav相等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所有模塊的/iMf相等，同時各模塊由輸出電壓控制裝置2161控制使其輸入電流幅值與模塊自身的指令值/iMf—致，因而最終實(shí)現(xiàn)了各個模塊輸入電流一致(即實(shí)現(xiàn)了輸入電流的均流控制)。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，.以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)PFC整流模塊，包括至少兩個并聯(lián)的PFC整流模塊，其中每個所述PFC整流模塊包括輸出電壓控制裝置，其特征在于每個所述PFC整流模塊還包括依次相連的求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊，所述輸出電壓控制裝置分別與所述求平均值模塊、所述均流控制器以及所述電壓求和模塊相連，每個所述PFC整流模塊的求平均值模塊與其它PFC整流模塊的求平均值模塊以及輸出電壓控制裝置相連，所述求平均值模塊用于將每個所述PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令進(jìn)行疊加平均，求出平均整流輸入電流指令并輸出到所述均流控制器，所述均流控制器用于根據(jù)所述平均整流輸入電流指令和所在的PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令計(jì)算微調(diào)電壓，所述電壓求和模塊用于將所述微調(diào)電壓以及輸出電壓給定值進(jìn)行疊加，求出輸出電壓修正值并輸出到所述輸出電壓控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其特征在于所述求平均值模塊包括運(yùn)算放大器IC3C以及與其輸入端相連的電阻R30。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其特征在于所述均流控制器包括運(yùn)算放大器IC2B及連接其輸入端和輸出端的電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36和電容C30。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其特征在于所述電壓求和模塊包括運(yùn)算放大器IC2D及連接其輸入端和輸出端的電阻R20、電阻R21、電阻R22和電阻R23。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)PFC整流模塊，其特征在于每個所述PFC整流模塊的求平均值模塊通過整流輸入電流參考母線相連。
6.一種并聯(lián)PFC整流模塊均流控制方法，其特征在于，包括步驟 A、將每個PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令進(jìn)行疊加平均，求出平均整流輸入電流指令； B、根據(jù)所述平均整流輸入電流指令和當(dāng)前PFC整流模塊的輸出電壓控制裝置輸出的整流輸入電流指令計(jì)算微調(diào)電壓； C、將所述微調(diào)電壓以及輸出電壓給定值進(jìn)行疊加，求出輸出電壓修正值并輸出到輸出電壓控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種并聯(lián)PFC整流模塊和控制方法，并聯(lián)PFC整流模塊包括至少兩個并聯(lián)的PFC整流模塊，其中每個所述PFC整流模塊包括輸出電壓控制裝置，每個PFC整流模塊還包括依次相連的求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊，輸出電壓控制裝置分別與求平均值模塊、均流控制器以及電壓求和模塊相連，每個PFC整流模塊的求平均值模塊與其它PFC整流模塊的求平均值模塊以及輸出電壓控制裝置相連，本發(fā)明利用求平均值模塊、均流控制器和電壓求和模塊以整流輸入電流指令作為PFC均流控制的輸入，實(shí)現(xiàn)PFC均流控制，使PFC整流模塊在并聯(lián)運(yùn)行時，不會因不均流而出現(xiàn)過流故障或過溫故障，本發(fā)明推進(jìn)了電源均流技術(shù)的進(jìn)步。
文檔編號G05F1/70GK102622037SQ20121010304
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者余蜜, 陳松廷 申請人:東莞市樂科電子有限公司