專利名稱：功率因數(shù)校正電路以及開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及功率因數(shù)校正技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種功率因數(shù)校正電路以及開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源在實際使用過程中，負載一般為非線性負載，會使得輸入電流波形畸變，輸入電流呈脈沖波形，含有大量的諧波分量，使得功率因數(shù)很低，由此帶來的問題是諧波電流污染電網(wǎng)，干擾其他用電設(shè)備。因此，必須減小諧波分量，校正功率因數(shù)?，F(xiàn)有的功率因數(shù)校正方法，采集輸入電流、輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制開關(guān)管的通斷，最終使輸入電流與輸入電壓同相位，消除大部分諧波。然而，現(xiàn)有技術(shù)進行功率因數(shù)校正時，需要采集輸入電流、輸入電壓和輸出電壓，采集的量過多，會引入不必要的誤差。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供一種功率因數(shù)電路以及開關(guān)電源，減少信號采集量以降低功率因數(shù)校正時的誤差。為解決上述問題，現(xiàn)提出的方案如下一種功率因數(shù)校正電路，包括串接在開關(guān)電源中整流橋和開關(guān)管集電極之間的第一電阻；輸入端與所述第一電阻兩端相連的第一運算放大器；與開關(guān)電源中電容相并聯(lián)的支路，所述支路包括串聯(lián)的第二電阻和第三電阻；同相輸入端接地、反相輸入端與第二電阻和第三電阻的公共端相連的第二運算放大器；分別與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器的輸出端以及所述開關(guān)管的基極相連的微處理器DSP，所述微處理器DSP根據(jù)開關(guān)電源輸入電流iin和輸出電壓Vd。，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin;進行電流環(huán)控制，使所述輸入電流iin的波形相位跟隨所述輸入電壓Vin的波形相位；進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述輸出電壓Vdc穩(wěn)定。優(yōu)選地，所述微處理器DSP通過構(gòu)建將狀態(tài)觀測器，將所述輸入電流Iin和輸出電壓Vdc作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin。優(yōu)選地，所述微處理器DSP為采用根據(jù)公式Vp=Vin-SLiin計算得到Boost電路中開關(guān)管的發(fā)射極與集電極間電壓Vp，其中S為拉普拉斯算子，L為所述Boost電路中電感的電感值；再根據(jù)公式Vp=(1-D)Vdc計算得到占空比D，并根據(jù)占空比D控制所述開關(guān)管的通斷的方式進行電流環(huán)控制和電流環(huán)控制的微處理器DSP。一種開關(guān)電源，包括上述的功率因數(shù)校正電路。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型公開的功率因數(shù)校正電路中，根據(jù)開關(guān)電源輸入電流iin和輸出電壓Vd。，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin，無需采集輸入電壓，減少了采集量，避免產(chǎn)生誤差；并且，輸入電壓通過估算得到，還避免因采集輸入電壓時，因采樣電路本身產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致功率因數(shù)校正準確度下降的情形。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例公開的開關(guān)電源主回路電路圖；圖2為本實用新型實施例公開的開關(guān)電源的功率因數(shù)校正控制框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例公開了一種功率因數(shù)校正電路以及開關(guān)電源，以降低功率因數(shù)校正時的誤差。本實用新型實施例公開了一種功率因數(shù)校正電路，包括串接在開關(guān)電源中整流橋和開關(guān)管集電極之間的第一電阻；輸入端與所述第一電阻兩端相連的第一運算放大器；與開關(guān)電源中電容相并聯(lián)的支路，所述支路包括串聯(lián)的第二電阻和第三電阻；同相輸入端接地、反相輸入端與第二電阻和第三電阻的公共端相連的第二運算放大器；分別與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器的輸出端以及所述開關(guān)管的基極相連的微處理器DSP ；其中所述微處理器DSP根據(jù)開關(guān)電源輸入電流iin和輸出電壓Vd。，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin ;進行電流環(huán)控制，使所述輸入電流iin的波形相位跟隨所述輸入電壓Vin的波形相位；進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述輸出電壓Vdc穩(wěn)定。本實施例中，由于將開關(guān)電源中Boost電路的輸入電流和輸出電壓作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值，采用狀態(tài)觀測器估算得到輸入電壓，無需采集輸入電壓，減少了采集量，避免產(chǎn)生誤差；并且，輸入電壓通過狀態(tài)觀測器估算得到，還避免因采集輸入電壓時，采樣電阻等部件本身就會有壓降，導(dǎo)致采集的輸入電壓不準確產(chǎn)生誤差。具體的，電阻Rl、R2和R3作為采集電阻，采集開關(guān)電源中Boost電路的輸入電流Iin和輸出電壓Vdc。所述微處理器DSP通過構(gòu)建將狀態(tài)觀測器，將所述輸入電流Iin和輸出電壓Vdc作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin。[0032]其中所述狀態(tài)觀測器的狀態(tài)空間方程為
權(quán)利要求1.一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于，包括 串接在開關(guān)電源中整流橋和開關(guān)管集電極之間的第一電阻； 輸入端與所述第一電阻兩端相連的第一運算放大器； 與開關(guān)電源中電容相并聯(lián)的支路，所述支路包括串聯(lián)的第二電阻和第三電阻； 同相輸入端接地、反相輸入端與第二電阻和第三電阻的公共端相連的第二運算放大器； 分別與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器的輸出端以及所述開關(guān)管的基極相連的微處理器DSP，所述微處理器DSP根據(jù)開關(guān)電源輸入電流iin和輸出電壓Vd。，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin ;進行電流環(huán)控制，使所述輸入電流iin的波形相位跟隨所述輸入電壓Vin的波形相位；進行電壓環(huán)控制，為所述電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述輸出電壓Vdc穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述微處理器DSP通過構(gòu)建將狀態(tài)觀測器，將所述輸入電流Iin和輸出電壓Vd。作為狀態(tài)觀測器的外部變量實測值估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述微處理器DSP為采用根據(jù)公式Vp=Vin-SLiil^+算得到Boost電路中開關(guān)管的發(fā)射極與集電極間電壓Vp，其中S為拉普拉斯算子，L為所述Boost電路中電感的電感值；再根據(jù)公式Vp=(1-D)Vdc計算得到占空比D，并根據(jù)占空比D控制所述開關(guān)管的通斷的方式進行電流環(huán)控制和電流環(huán)控制的微處理器DSP。
4.一種開關(guān)電源，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的功率因數(shù)校正電路。
專利摘要本實用新型公開了一種功率因數(shù)校正電路，包括串接在整流橋和開關(guān)管集電極之間的第一電阻；輸入端與第一電阻兩端相連的第一運算放大器；與開關(guān)電源中電容相并聯(lián)的支路，支路包括串聯(lián)的第二電阻和第三電阻；同相輸入端接地、反相輸入端與第二電阻和第三電阻的公共端相連的第二運算放大器；分別與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器的輸出端以及開關(guān)管的基極相連的微處理器，微處理器根據(jù)開關(guān)電源輸入電流iin和輸出電壓Vdc，估算得到開關(guān)電源的輸入電壓Vin；進行電流環(huán)控制，使輸入電流iin的波形相位跟隨所述輸入電壓Vin的波形相位；進行電壓環(huán)控制，為電流環(huán)控制提供輸入電流iin參考量，并使所述輸出電壓Vdc穩(wěn)定。
文檔編號H02M1/42GK202840936SQ201220314198
公開日2013年3月27日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者孫豐濤, 胡晰怡, 曹成, 趙志剛, 呂向前 申請人:珠海格力電器股份有限公司