交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器。所述有橋功率因數(shù)控制器至少包括：檢測單元，用于檢出所述輸入端對地的第一檢測電信號，檢出所述受控開關(guān)對地的第二檢測電信號，以及檢出所述輸出端對地的第三檢測電信號；控制單元，用于基于所述第一檢測電信號、所述第二檢測電信號及第三檢測電信號計(jì)算所述電感的感值、電流瞬時值及所述交流直流變換器的負(fù)載的電流瞬時值；并基于所述第一檢測電信號、第三檢測電信號及所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值進(jìn)行控制運(yùn)算來改變脈沖信號的占空比，并將所述脈沖信號輸至所述受控開關(guān)。本發(fā)明能夠無需設(shè)置傳感器而取得電感的感值和電流瞬時值，有效簡化了交流直流變換器控制的復(fù)雜度。
【專利說明】交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有橋功率因數(shù)控制器，特別是涉及一種交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著變頻家電的推廣應(yīng)用，單相交流直流變換器得到了大量使用。傳統(tǒng)的基于二極管整流橋的單相交流直流變換器屬于非線性負(fù)載，如果不進(jìn)行功率因數(shù)校正(PFC)，必將加重電網(wǎng)中的諧波電流污染。正是由于抑制諧波電流，使得功率因數(shù)校正技術(shù)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正控制器采用各種傳感器及其檢測電路等測量電路信息，特別是:電感電流、輸入交流電壓和輸出直流電壓。而過多的傳感器和檢測電路增加了電路復(fù)雜度，同時降低了電路的可靠性。
[0003]為了降低電路復(fù)雜度，現(xiàn)在的功率因數(shù)控制器還通過檢測直流負(fù)極出的檢流電阻的壓降來確定電感電流的波形，該種方式雖然減少了傳感器的使用，但其檢測方式過于簡單，并不能準(zhǔn)確的調(diào)整電感中的轉(zhuǎn)移能量，使得交流直流變換器在受到外界干擾時，輸出不穩(wěn)定。故需要對現(xiàn)有的功率因數(shù)控制器進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中交流直流變換器的檢測電路復(fù)雜、且其功率因數(shù)控制不準(zhǔn)確的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其中，所述交流直流變換器至少包括:輸入端、與所述輸入端連接的電感、與所述電感連接的受控開關(guān)、與所述受控開關(guān)連接的輸出端，其中，所述輸入端包括:整流橋和與所述整流橋連接的第一電阻。所述輸出端包括:反向快速恢復(fù)二極管和與所述二極管連接的第二電阻，其特征在于，所述有橋功率因數(shù)控制器至少包括:檢測單元，用于檢出所述輸入端對地的第一檢測電信號，檢出所述受控開關(guān)對地的第二檢測電信號，以及檢出所述輸出端對地的第三檢測電信號；控制單元，用于基于所述第一檢測電信號、所述第二檢測電信號及第三檢測電信號計(jì)算所述電感的感值、電流瞬時值及所述交流直流變換器的負(fù)載的電流瞬時值；并基于所述第一檢測電信號、第三檢測電信號及所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值進(jìn)行控制運(yùn)算來改變脈沖信號的占空比，并將所述脈沖信號輸至所述受控開關(guān)，以便所述受控開關(guān)基于所述脈沖信號的控制進(jìn)行通斷。
[0006]優(yōu)選地，所述檢測單元包括:第一檢測模塊、第二檢測模塊和第三檢測模塊；所述第一檢測模塊連接所述輸入端中接地的第一電阻；所述第二檢測模塊連接所述受控開關(guān)；所述第三檢測模塊連接所述輸出端中接地的第二電阻；其中，所述第一檢測模塊、第二檢測模塊和第三檢測模塊均包括:檢測電阻、及與所述檢測電阻連接的電容。
[0007]優(yōu)選地，所述控制單元包括:檢測電信號計(jì)算模塊，用于基于所述第一檢測電信號計(jì)算所述輸入端的電壓過零點(diǎn)、輸入端的電壓有效值及輸入端的電壓瞬時值；基于所述第二檢測電信號計(jì)算所述受控開關(guān)的電流瞬時值；基于所述第三檢測電信號計(jì)算所述輸出端的電壓瞬時值。
[0008]優(yōu)選地，所述控制單元包括:電感計(jì)算模塊，用于基于所述受控開關(guān)的電流瞬時值和所述輸入端的電壓瞬時值，并利用電感計(jì)算公式來計(jì)算所述電感的感值；再利用所計(jì)算的感值來計(jì)算所述電感的電流瞬時值。
[0009]優(yōu)選地，所述電感計(jì)算模塊還包括:電感感值計(jì)算子模塊，用于基于所述受控開關(guān)的電流瞬時值和所述輸入電壓的瞬時值來確定所述電感中電流的變化斜率，并基于所述變化斜率來計(jì)算所述電感的感值。
[0010]優(yōu)選地，所述電感計(jì)算模塊還包括:二極管電流計(jì)算子模塊，用于基于所計(jì)算的感值、所述受控開關(guān)的電流瞬時值、及所述輸出電壓的瞬時值所構(gòu)成的公式來計(jì)算流經(jīng)所述二極管的電流瞬時值。
[0011]優(yōu)選地，所述電感計(jì)算模塊還包括:電感電流計(jì)算子模塊，用于基于所述二極管的電流瞬時值和所述受控開關(guān)的電流瞬時值所構(gòu)成的公式來計(jì)算流經(jīng)所述電感的電流瞬時值。
[0012]優(yōu)選地，所述控制單元還包括:負(fù)載電流計(jì)算模塊，用于基于所述輸出電壓的瞬時值來取得負(fù)載的電流瞬時值。
[0013]優(yōu)選地，所述控制單元還包括:有源功率因數(shù)控制模塊，用于基于所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值、所述輸出端的電壓瞬時值、及所述輸入端的電壓過零點(diǎn)、輸入端的電壓有效值、及輸入端的電壓瞬時值，采用功率因數(shù)控制算法來改變所述脈沖信號的占空比，并輸出所述脈沖信號。
[0014]如上所述，本發(fā)明的交流直`流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，具有以下有益效果:能夠基于采集所述交流直流變換器輸入端、受控開關(guān)及輸出端的檢測電信號來計(jì)算與所述受控開關(guān)連接的電感的感值、電流瞬時值、及所述負(fù)載的電流瞬時值，能夠無需在所述交流直流變換器上設(shè)置傳感器，便能取得所述電感的感值和電流瞬時值，減少了所述控制器的硬件成本，同時有效地簡化了交流直流變換器的電路復(fù)雜度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1顯示為本發(fā)明的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2顯示為本發(fā)明的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器的一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]元件標(biāo)號說明
[0018]I功率因數(shù)控制器
[0019]11檢測單元
[0020]111第一檢測模塊
[0021]112第二檢測模塊
[0022]113第三檢測模塊
[0023]12控制單元
[0024]121檢測電信號計(jì)算模塊[0025]122電感計(jì)算模塊
[0026]123負(fù)載電流計(jì)算模塊
[0027]124有源功率因數(shù)控制模塊
[0028]131輸入電壓過零判斷子模塊
[0029]I 32輸入電壓有效值計(jì)算子模塊
[0030]133輸入電壓瞬時值計(jì)算子模塊
[0031]134受控開關(guān)電流計(jì)算子模塊
[0032]135輸出電壓計(jì)算子模塊
[0033]136電感感值計(jì)算子模塊
[0034]137二極管電流計(jì)算子模塊
[0035]138電感電流計(jì)算子模塊
`[0036]2交流直流變換器
[0037]21輸入端
[0038]22電感
[0039]23受控開關(guān)
[0040]24輸出端
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0042]請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明提供一種交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，用于實(shí)時控制所述交流直流變換器2，以使所述交流直流變換器2輸出穩(wěn)定的直流電源。其中，所述交流直流變換器2至少包括:輸入端21、與所述輸入端21連接的電感22、與所述電感22連接的受控開關(guān)23、與所述受控開關(guān)23連接的輸出端24，其中，所述輸入端21包括:整流橋和與所述整流橋連接的第一電阻。所述輸出端24包括:反向快速恢復(fù)二極管和與所述二極管連接的第二電阻。所述交流直流變換器2通過控制受控開關(guān)23的通斷來改變所述電感22中的轉(zhuǎn)移電量，以便輸出變壓后的直流電源。
[0044]所述有橋功率因數(shù)控制器I與所述交流直流變換器2連接，其至少包括:檢測單元
11、和控制單元12。
[0045]所述檢測單元11用于檢出所述交流直流變換器2的輸入端21對地的第一檢測電信號，檢出所述受控開關(guān)23對地的第二檢測電信號，以及檢出所述交流直流變換器2的輸出端24對地的第三檢測電信號。所述第一檢測電信號、第二檢測電信號及第三檢測電信號為所述檢測單元11從所述交流直流變換器2中檢出的弱電信號。其包括但不限于:電壓信號、電流信號。
[0046]具體地，所述檢測單元11分別連接所述交流直流變換器2的輸入端21、受控開關(guān)
23、及輸出端24，并利用檢測電阻采集該三處的各檢測電信號。
[0047]優(yōu)選地，如圖2所示，所述檢測單元11包括:第一檢測模塊111、第二檢測模塊112和第三檢測模塊113。所述第一檢測模塊111連接所述交流直流變換器2的輸入端21中接地的第一電阻，所述第二檢測模塊112連接所述受控開關(guān)23，所述第三檢測模塊113連接所述交流直流變換器2的輸出端24中接地的第二電阻，其中，所述第一檢測模塊111、第二檢測模塊112和第三檢測模塊113均包括:檢測電阻、及與所述檢測電阻連接的電容。所述檢測電阻的阻值優(yōu)選為IkQ，所述電容的電容值優(yōu)選為10nF。
[0048]所述控制單元12用于基于所述第一檢測電信號、所述第二檢測電信號及第三檢測電信號計(jì)算所述電感22的感值、電流瞬時值及所述交流直流變換器2的負(fù)載的電流瞬時值；并基于所述第一檢測電信號、第三檢測電信號及所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值進(jìn)行控制運(yùn)算來改變脈沖信號的占空比，并將所述脈沖信號輸至所述受控開關(guān)23，以便所述受控開關(guān)23基于所述脈沖信號的控制進(jìn)行通斷。
[0049]具體地，所述控制單元12中預(yù)設(shè)有電學(xué)計(jì)算公式，將所述第一檢測電信號與所述第二檢測電信號代入所述電學(xué)計(jì)算公式來計(jì)算所述電感22的感值及電流值，再將所述第一檢測電信號、第三檢測電信號及所述電感電流提供給所述控制單元12中的功率因數(shù)電路進(jìn)行功率因數(shù)控制運(yùn)算，以得到控制量，并基于所述控制量來改變所述脈沖信號的占空t匕，并將所述脈沖信號輸至所述受控開關(guān)23，以控制所述受控開關(guān)23的通斷。
[0050]優(yōu)選地，如圖2所示，所述控制單元12包括:檢測電信號計(jì)算模塊121、電感計(jì)算模塊122、負(fù)載電流計(jì)算模塊123、及有源功率因數(shù)控制模塊124。
[0051]所述檢測電信號計(jì)算模塊121用于基于所述第一檢測電信號計(jì)算所述輸入端21的電壓過零點(diǎn)、輸入端21的電壓有效值及輸入端21的電壓瞬時值；基于所述第二檢測電信號計(jì)算所述受控開關(guān)23的電流瞬時值；基于所述第三檢測電信號計(jì)算所述輸出端24的電壓瞬時值。
[0052]具體地，所述檢測電信號計(jì)算模塊121為一種能夠按照事先存儲的程序，自動、高速地進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備，其硬件包括但不限于微處理器、FPGA、DSP、包含CPU的電路等。
[0053]優(yōu)選地，所述檢測電信號計(jì)算模塊121包括:輸入電壓過零判斷子模塊131、輸入電壓有效值計(jì)算子模塊132、輸入電壓瞬時值計(jì)算子模塊133、受控開關(guān)電流計(jì)算子模塊134、輸出電壓計(jì)算子模塊135。
[0054]所述輸入電壓過零判斷子模塊131與所述檢測單元11的第一檢測模塊111中的檢測電阻連接，用于基于所述第一檢測電信號計(jì)算所述輸入端21的電壓過零點(diǎn)。例如，所述輸入電壓過零判斷子模塊131包括過零觸發(fā)器，當(dāng)檢測到所述第一檢測電信號的瞬時值為零，則所述過零觸發(fā)器進(jìn)行觸發(fā)，以便所述輸入電壓過零判斷子模塊131的判斷電路確定所述輸入端21的電壓過零點(diǎn)。
[0055]所述輸入電壓有效值計(jì)算子模塊132與所述檢測單元11的第一檢測模塊111中的檢測電阻連接，用于基于所述第一檢測電信號計(jì)算所述交流直流變換器2的輸入電壓的有效值。例如，所述輸入電壓有效值計(jì)算子模塊132包括有效值檢測電路。
[0056]所述輸入電壓瞬時值計(jì)算子模塊133與所述檢測單元11的第一檢測模塊111中的檢測電阻連接，用于基于所述第一檢測電信號計(jì)算所述交流直流變換器2的輸入電壓的瞬時值。例如，所述輸入電壓瞬時值計(jì)算子模塊133包括電壓瞬時值檢測電路。
[0057]所述受控開關(guān)電流計(jì)算子模塊134與所述檢測單元11的第二檢測模塊112中的檢測電阻連接，用于基于所述第二檢測電信號檢測算所述受控開關(guān)23中的晶體管的電流瞬時值。例如，所述受控開關(guān)電流計(jì)算子模塊134包括電流瞬時值檢測電路，用以檢測算所述受控開關(guān)23中的晶體管在所述受控開關(guān)23剛剛導(dǎo)通、及剛剛斷開時的電流瞬時值。
[0058]所述輸出電壓計(jì)算子模塊135與所述檢測單元11的第三檢測模塊113中的檢測電阻連接，用于基于所述第三檢測電信號計(jì)算所述輸出端24的電壓瞬時值。例如，所述輸出電壓瞬時值計(jì)算子模塊包括電壓瞬時值檢測電路。
[0059]接著，所述電感計(jì)算模塊122與所述受控開關(guān)電流計(jì)算子模塊135和輸入電壓瞬時值計(jì)算子模塊133連接，用于基于所述受控開關(guān)23的電流瞬時值和所述輸入端21的電壓瞬時值，并利用電感計(jì)算公式來計(jì)算所述電感的感值；再利用所計(jì)算的感值來計(jì)算所述電感22的電流瞬時值。
[0060]具體地，所述電感計(jì)算模塊122包括:電感感值計(jì)算子模塊136、二極管電流計(jì)算子模塊137、電感電流計(jì)算子模塊138。
[0061]所述電感感值計(jì)算子模塊136用于基于所述受控開關(guān)23的電流瞬時值和所述輸入電壓的瞬時值來確定所述電感22中電流的變化斜率，并基于所述變化斜率來計(jì)算所述電感的感值。所述電感感計(jì)值算子模塊136的硬件包括但不限于:基于預(yù)設(shè)的電感計(jì)算公式來設(shè)計(jì)的運(yùn)算電路、或包含CPU的電路等。
[0062]例如，所述電感感值計(jì)算子模塊136為按照預(yù)設(shè)的L=V/(di/dt)公式、感值平均值計(jì)算公式等公式進(jìn)行設(shè)計(jì)的包含CPU、乘法器等的電路。其中，所述電感感值計(jì)算子模塊136利用L=V/(di/dt)公式來計(jì)算當(dāng)前所述電感的感值,再基于感值平均值計(jì)算公式將多次計(jì)算的感值進(jìn)行平均值計(jì)算，以計(jì)算出所述電感22的感值。其中L表示電感的感值，V表示所述輸入電壓的瞬時值，i表示所述受控開關(guān)23的電流瞬時值，di/dt為dt時間段內(nèi)所述受控開關(guān)23的電流瞬時值的變化斜率。
[0063]所述二極管電流計(jì)算子模塊137用于基于所計(jì)算的感值、所述受控開關(guān)的電流瞬時值、及所述輸出電壓的瞬時值所構(gòu)成的公式來計(jì)算流經(jīng)所述二極管的電流瞬時值。所述二極管電流計(jì)算子模塊137的硬件包括但不限于:基于預(yù)設(shè)的二極管的電流瞬時值計(jì)算公式來設(shè)計(jì)的運(yùn)算電路、或包含CPU的電路等。
[0064]例如，所述二極管電流計(jì)算子模塊137包括:按照預(yù)設(shè)的公式iD=iD(l+(Urat-UJt/L、及is=iscl+Uint/L設(shè)計(jì)的包含DSP的電路，其中，iD為所述二極管的電流瞬時值；iD(l為每個開關(guān)周期中的所述受控開關(guān)中的晶體管剛剛關(guān)斷時的電流瞬時值；Uwt為所述輸出電壓計(jì)算子模塊135檢測到的輸出直流電壓瞬時值；Uin為所述輸入電壓瞬時值計(jì)算子模塊133檢測到的輸入正弦半波電壓瞬時值為時間；L為所計(jì)算的電感的感值；iS(l為每個開關(guān)周期中的所述受控開關(guān)23中的晶體管剛剛導(dǎo)通時的電流瞬時值。
[0065]所述電感電流計(jì)算子模塊138用于基于所述二極管的電流瞬時值和所述受控開關(guān)23的電流瞬時值所構(gòu)成的公式來計(jì)算流經(jīng)所述電感的電流瞬時值。所述電感電流計(jì)算子模塊138的硬件包括但不限于:基于預(yù)設(shè)的電感的電流瞬時值計(jì)算公式來設(shè)計(jì)的運(yùn)算電路、或包含CPU的電路等。
[0066]例如，所述電感電流計(jì)算子模塊138為包含加法器的電路，其利用公式if is+iD，得到所述電感中的瞬時電流。其中，k為所述電感中的電流瞬時值。
[0067]接著，所述負(fù)載電流計(jì)算模塊123用于基于所述輸出電壓的瞬時值來取得負(fù)載的電流瞬時值。所述負(fù)載電流計(jì)算模塊123的硬件包括但不限于:基于預(yù)設(shè)的所述負(fù)載的電流瞬時值計(jì)算公式來設(shè)計(jì)的運(yùn)算電路、或包含CPU的電路等。
[0068]優(yōu)選地，所述負(fù)載電流計(jì)算模塊123與所述二極管電流計(jì)算子模塊137連接。所述二極管的電流瞬時值即為所述負(fù)載的電流瞬時值。
[0069]所述有源功率因數(shù)控制模塊124用于基于所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值、所述輸出端24的電壓瞬時值、及所述輸入端21的電壓過零點(diǎn)、輸入端21的電壓有效值、及輸入端21的電壓瞬時值，采用功率因數(shù)控制算法來改變所述脈沖信號的占空t匕，并輸出所述脈沖信號。
[0070]具體地，所述有源功率因數(shù)控制模塊124為一種能夠進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算的智能電子設(shè)備，其將所獲取的各參數(shù)按預(yù)設(shè)的功率因數(shù)控制算法進(jìn)行控制運(yùn)算，以得到控制量，再將所述控制量與預(yù)設(shè)的波形進(jìn)行比較，當(dāng)所述控制量大于所述波形的瞬時值，則輸出高電平，反之輸出低電平，由此來改變脈沖信號的占空比，并輸出所述脈沖信號。
[0071]需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，基于所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值、所述輸出端24的電壓瞬時值、及所述輸入端21的電壓過零點(diǎn)、輸入端21的電壓有效值、及輸入端21的電壓瞬時值，按功率因數(shù)控制算法進(jìn)行控制運(yùn)算的方式，在此不再詳述。
[0072]所述交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器I的工作過程如下:
[0073]所述監(jiān)測單元分別從所述交流直流變換器2的輸入端21、受控開關(guān)23、及輸出端24檢出第一檢測電信號、第二檢測電信號、第三檢測電信號，再由所述控制單元12中的檢測電信號計(jì)算模塊121根據(jù)所述第一檢測電信號、第二檢測電信號及第三檢測電信號分別取得輸入端21的電壓過零點(diǎn)、輸入端21的電壓有效值、輸入端21的電壓瞬時值、所述受控開關(guān)23的電流瞬時值、輸出端24的電壓瞬時值；以供所述電感計(jì)算模塊122根據(jù)上述參數(shù)取得所述電感22的感值和電流瞬時值，供所述負(fù)載電流計(jì)算模塊123計(jì)算所述負(fù)載的電流瞬時值，以及供所述有源功率因數(shù)控制模塊124調(diào)整脈沖信號(PWM)的占空比，以便所述受控開關(guān)23基于所述脈沖信號來調(diào)整通斷時間。
[0074]綜上所述，本發(fā)明的交流直流變換器的功率因數(shù)控制器，能夠基于采集所述交流直流變換器輸入端、受控開關(guān)及輸出端的檢測電信號來計(jì)算與所述受控開關(guān)連接的電感的感值、電流瞬時值、及所述負(fù)載的電流瞬時值，能夠無需在所述交流直流變換器上設(shè)置傳感器，便能取得所述電感的感值和電流瞬時值，減少了所述控制器的硬件成本，同時有效地簡化了交流直流變換器的電路復(fù)雜度；此外，基于所述受控開關(guān)的電流瞬時值和所述輸入電壓的瞬時值來確定所述電感中電流的變化斜率，并基于所述變化斜率來計(jì)算所述電感的感值，還通過多處采集的檢測電信號來準(zhǔn)確地取得所述電感的感值，以便所述有源功率控制模塊能夠準(zhǔn)確的改變脈沖信號的占空比，從而實(shí)現(xiàn)所述交流直流變換器的準(zhǔn)確的實(shí)時功率因數(shù)控制。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。[0075]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其中，所述交流直流變換器至少包括:輸入端、與所述輸入端連接的電感、與所述電感連接的受控開關(guān)、與所述受控開關(guān)連接的輸出端，其中，所述輸入端包括:整流橋和與所述整流橋連接的第一電阻。所述輸出端包括:反向快速恢復(fù)二極管和與所述二極管連接的第二電阻，其特征在于，所述有橋功率因數(shù)控制器至少包括: 檢測單元，用于檢出所述輸入端對地的第一檢測電信號，檢出所述受控開關(guān)對地的第二檢測電信號，以及檢出所述輸出端對地的第三檢測電信號； 控制單元，用于基于所述第一檢測電信號、所述第二檢測電信號及第三檢測電信號計(jì)算所述電感的感值、電流瞬時值及所述交流直流變換器的負(fù)載的電流瞬時值；并基于所述第一檢測電信號、第三檢測電信號及所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值進(jìn)行控制運(yùn)算來改變脈沖信號的占空比，并將所述脈沖信號輸至所述受控開關(guān)，以便所述受控開關(guān)基于所述脈沖信號的控制進(jìn)行通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述檢測單元包括:第一檢測模塊、第二檢測模塊和第三檢測模塊； 所述第一檢測模塊連接所述輸入端中接地的第一電阻； 所述第二檢測模塊連接所述受控開關(guān)； 所述第三檢測模塊連接所述輸出端中接地的第二電阻； 其中，所述第一檢測模 塊、第二檢測模塊和第三檢測模塊均包括:檢測電阻、及與所述檢測電阻連接的電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述控制單元包括:檢測電信號計(jì)算模塊，用于基于所述第一檢測電信號計(jì)算所述輸入端的電壓過零點(diǎn)、輸入端的電壓有效值及輸入端的電壓瞬時值；基于所述第二檢測電信號計(jì)算所述受控開關(guān)的電流瞬時值；基于所述第三檢測電信號計(jì)算所述輸出端的電壓瞬時值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述控制單元包括:電感計(jì)算模塊，用于基于所述受控開關(guān)的電流瞬時值和所述輸入端的電壓瞬時值，并利用電感計(jì)算公式來計(jì)算所述電感的感值；再利用所計(jì)算的感值來計(jì)算所述電感的電流瞬時值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述電感計(jì)算模塊還包括:電感感值計(jì)算子模塊，用于基于所述受控開關(guān)的電流瞬時值和所述輸入電壓的瞬時值來確定所述電感中電流的變化斜率，并基于所述變化斜率來計(jì)算所述電感的感值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述電感計(jì)算模塊還包括:電感電流計(jì)算子模塊，基于所述第二檢測電信號檢測算所述受控開關(guān)中的晶體管在所述受控開關(guān)23剛剛導(dǎo)通、及剛剛斷開時的電流瞬時值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述電感計(jì)算模塊還包括:二極管電流計(jì)算子模塊，用于基于所計(jì)算的感值、所述受控開關(guān)中的晶體管的電流瞬時值、及所述輸出電壓的瞬時值所構(gòu)成的公式來計(jì)算流經(jīng)所述二極管的電流瞬時值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述控制單元還包括:負(fù)載電流計(jì)算模塊，用于基于所述輸出電壓的瞬時值來取得負(fù)載的電流瞬時值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交流直流變換器的有橋功率因數(shù)控制器，其特征在于，所述控制單元還包括:有源功率因數(shù)控制模塊，用于基于所述電感的電流瞬時值、所述負(fù)載的電流瞬時值、所述輸出端的電壓瞬時值、及所述輸入端的電壓過零點(diǎn)、輸入端的電壓有效值、及輸入端的電壓瞬時值，采用功率因數(shù)控制算法來改變所述脈沖信號的占空比，并輸出所述脈沖信號。`
【文檔編號】H02M1/42GK103825446SQ201210465564
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】邱海陵, 朱元慶, 朱延彬, 劉極上, 王立軍 申請人:上海儒競電子科技有限公司