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PFC電源的交流電壓有效值獲取方法及裝置與流程

文檔序號(hào):11777791閱讀:417來源:國(guó)知局
PFC電源的交流電壓有效值獲取方法及裝置與流程

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種pfc電源的交流電壓有效值獲取方法及裝置。



背景技術(shù):

在家用電器等類似系統(tǒng)中:從電網(wǎng)接入的單相交流電源首先經(jīng)過不可控全橋整流,然后經(jīng)過功率因數(shù)校正電路,最后輸出直流電源,并經(jīng)大容量電解電容后為負(fù)載供電。其中,功率因數(shù)校正電路一般采用boost架構(gòu)。boost型功率因數(shù)校正電路,不僅可以使pfc電源達(dá)到較高的功率因數(shù),還可以升壓輸出穩(wěn)定的直流母線電壓,以為負(fù)載提供穩(wěn)定的直流電源。

boost型功率因數(shù)校正的控制方法有多種,比如,電壓/電流雙閉環(huán)控制算法,單周期控制算法,等等。從功率因數(shù)校正角度看,采用單周期控制算法可以不需要交流電壓作為輸入量,并取消交流電壓采樣電路,然而,多數(shù)電器系統(tǒng)中需要使用交流電壓作為保護(hù)閾值或者其它控制輸入?yún)?shù),這就需要在取消交流電壓采樣電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行交流電壓有效值估計(jì)。

現(xiàn)有技術(shù)采用如下方式獲取pfc電源的交流電壓有效值:在電流較小時(shí)采用電壓峰值計(jì)算有效值,在電流較大時(shí)采用電壓瞬時(shí)值計(jì)算有效值。其中,在功率因數(shù)校正電路中功率開關(guān)管的任意一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),電壓瞬時(shí)值與電感電流變化量、電感電流上升時(shí)間、電感電流下降時(shí)間有關(guān)。

由于當(dāng)功率因數(shù)校正電路工作在電感電流斷續(xù)模式時(shí),無法獲知電感的電流下降的時(shí)間,因此,現(xiàn)有技術(shù)無法避免功率因數(shù)校正電路電流斷續(xù)工作狀態(tài)下的交流電壓估計(jì)誤差,容易造成估計(jì)交流電壓有效值偏大的問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的主要目的是提供一種pfc電源的交流電壓有效值獲取方法,旨在提高獲取的pfc電源的交流電壓有效值的準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的pfc電源的交流電壓有效值獲取方法包括以下步驟:

s100、獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);

s200、在所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉的條件時(shí),控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉,并獲取pfc電源的電解電容兩端的電壓,然后根據(jù)所述電解電容兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;

s300、在所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路開啟的條件時(shí),控制所述功率因數(shù)校正電路開啟,并獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,然后根據(jù)所述輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值;

s400、根據(jù)所述第一輸入交流電壓峰值或者所述第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。

優(yōu)選地,所述獲取pfc電源的電解電容兩端的電壓,然后根據(jù)所述電解電容兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值具體包括:

s210、采集在pfc電源的輸入交流電源一個(gè)電壓周期內(nèi)的所述電解電容兩端的電壓,并存儲(chǔ)為多個(gè)電壓采樣樣本;

s220、獲取多個(gè)所述電壓采樣樣本中電壓值最大的電壓采樣樣本;

s230、根據(jù)電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值和第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的第一輸入交流電壓峰值。

優(yōu)選地,所述功率因數(shù)校正電路為boost架構(gòu),所述第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式為:

vac_peak1=vdc_peak+vfrd+vbd;

其中,vac_peak1為pfc電源的第一輸入交流電壓峰值,vdc_peak為加在所述電解電容兩端電壓的最大值,vfrd為所述功率因數(shù)校正電路中快恢復(fù)二極管的導(dǎo)通壓降,vbd為pfc電源中整流橋的導(dǎo)通壓降。

優(yōu)選地,所述獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,然后根據(jù)所述輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值具體包括:

s310、檢測(cè)所述電解電容兩端的電壓,獲取所述功率因數(shù)校正電路中功率開關(guān)管的開關(guān)周期和開啟時(shí)間的占空比,以及,獲取所述功率因數(shù)校正電路中電感在所述功率開關(guān)管的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量;

s320、根據(jù)所述電解電容兩端的電壓、所述功率開關(guān)管開啟時(shí)間的占空比、所述功率開關(guān)管的開關(guān)周期、以及所述電感在所述功率開關(guān)管的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量和第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值;

s330、在pfc電源的輸入交流電源的一個(gè)電壓周期內(nèi),循環(huán)執(zhí)行所述步驟s310至s320,直至計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值達(dá)到n個(gè),所述n大于或者等于2;

s340、獲取n個(gè)所述輸入交流電壓瞬時(shí)值中的最大值,并作為pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。

優(yōu)選地,所述功率因數(shù)校正電路為boost架構(gòu),所述第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式為:

vac=vdc×(1-d)+vigbt×d+vfrd×(1-d)+vbd+l×δiin/ts;

其中,vac為pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,vdc為加在所述電解電容兩端的電壓,d為所述功率因數(shù)校正電路中功率開關(guān)管開啟時(shí)間的占空比,vigbt為所述功率開關(guān)管的導(dǎo)通壓降,vfrd為所述功率因數(shù)校正電路中快恢復(fù)二極管的導(dǎo)通壓降,vbd為pfc電源中整流橋的導(dǎo)通壓降,l為所述功率因數(shù)校正電路中電感的電感值,δiin為所述電感在所述功率開關(guān)管的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量,ts為所述功率開關(guān)管的開關(guān)周期。

優(yōu)選地,所述根據(jù)所述第一輸入交流電壓峰值或者所述第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值具體為:

根據(jù)所述第一輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值;或者,

根據(jù)所述第二輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值;

所述第三預(yù)設(shè)公式為

其中,vac_rms為pfc電源的交流電壓有效值,vac_peak為交流電壓峰值。

優(yōu)選地,所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)包括:

與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值、pfc電源的當(dāng)前輸入電流值以及pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值三者中的至少一者。

優(yōu)選地,所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉的條件包括:

與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值小于預(yù)設(shè)的功率值,或者,pfc電源的當(dāng)前輸入電流值小于預(yù)設(shè)的輸入電流值,或者,pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值小于預(yù)設(shè)的輸入電流峰值;

所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路開啟的條件包括:

與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值大于或者等于預(yù)設(shè)的功率值,或者,pfc電源的當(dāng)前輸入電流值大于或者等于預(yù)設(shè)的輸入電流值,或者,pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值大于或者等于預(yù)設(shè)的輸入電流峰值。

對(duì)應(yīng)的,本發(fā)明還提出一種pfc電源的交流電壓有效值獲取裝置,包括:

工作參數(shù)獲取模塊,用于獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);

第一峰值電壓獲取模塊,用于在所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉的條件時(shí),控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉,并獲取pfc電源的電解電容兩端的電壓,然后根據(jù)所述電解電容兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;

第二峰值電壓獲取模塊,用于在所述pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路開啟的條件時(shí),控制所述功率因數(shù)校正電路開啟,并獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,然后根據(jù)所述輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值;

有效值計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述第一輸入交流電壓峰值或者所述第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。

優(yōu)選地,所述第一峰值電壓獲取模塊包括:

電壓采集單元,用于采集在pfc電源的輸入交流電源一個(gè)電壓周期內(nèi)的所述電解電容兩端的電壓,并存儲(chǔ)為多個(gè)電壓采樣樣本;

最大電壓獲取單元,用于獲取多個(gè)所述電壓采樣樣本中電壓值最大的電壓采樣樣本;

第一峰值電壓計(jì)算單元,用于根據(jù)電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值和第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的第一輸入交流電壓峰值。

優(yōu)選地,所述功率因數(shù)校正電路為boost架構(gòu),所述第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式為:

vac_peak1=vdc_peak+vfrd+vbd;

其中,vac_peak1為pfc電源的第一輸入交流電壓峰值,vdc_peak為加在所述電解電容兩端電壓的最大值,vfrd為所述功率因數(shù)校正電路中快恢復(fù)二極管的導(dǎo)通壓降,vbd為pfc電源中整流橋的導(dǎo)通壓降。

優(yōu)選地,所述第二峰值電壓獲取模塊包括:

電壓檢測(cè)子單元,用于檢測(cè)所述電解電容兩端的電壓;

狀態(tài)獲取子單元,用于獲取所述功率因數(shù)校正電路中功率開關(guān)管的開關(guān)周期和開啟時(shí)間的占空比;

電感電流獲取子單元,用于獲取所述功率因數(shù)校正電路中電感在所述功率開關(guān)管的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量;

瞬時(shí)電壓計(jì)算單元,用于根據(jù)所述電解電容兩端的電壓、所述功率開關(guān)管開啟時(shí)間的占空比、所述功率開關(guān)管的開關(guān)周期、以及所述電感在所述功率開關(guān)管的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量和第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值;

最大瞬時(shí)電壓獲取單元,用于在pfc電源的輸入交流電源的一個(gè)電壓周期內(nèi),循環(huán)獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,直至計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值達(dá)到n個(gè),所述n大于或者等于2;

第二峰值電壓計(jì)算單元,用于獲取n個(gè)所述輸入交流電壓瞬時(shí)值中的最大值,并作為pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。

優(yōu)選地,所述功率因數(shù)校正電路為boost架構(gòu),所述第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式為:

vac=vdc×(1-d)+vigbt×d+vfrd×(1-d)+vbd+l×δiin/ts;

其中,vac為pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,vdc為加在所述電解電容兩端的電壓,d為所述功率因數(shù)校正電路中功率開關(guān)管開啟時(shí)間的占空比,vigbt為所述功率開關(guān)管的導(dǎo)通壓降,vfrd為所述功率因數(shù)校正電路中快恢復(fù)二極管的導(dǎo)通壓降,vbd為pfc電源中整流橋的導(dǎo)通壓降,l為所述功率因數(shù)校正電路中電感的電感值,δiin為所述電感在所述功率開關(guān)管的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量,ts為所述功率開關(guān)管的開關(guān)周期。

優(yōu)選地,所述有效值計(jì)算模塊具體用于:

根據(jù)所述第一輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值;或者,

根據(jù)所述第二輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值;

所述第三預(yù)設(shè)公式為

其中,vac_rms為pfc電源的交流電壓有效值,vac_peak為交流電壓峰值。

本pfc電源的交流電壓有效值獲取方法中:首先,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)。然后,若在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉的條件,則控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路關(guān)閉,并根據(jù)電解電容的兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;若pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路開啟的條件時(shí),則控制pfc電源開啟,并根據(jù)pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。最后,根據(jù)第一輸入交流電壓峰值或者第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。由于電流斷續(xù)模式只出現(xiàn)在電流過零點(diǎn)附近,而本技術(shù)方案是在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路開啟的條件時(shí),才根據(jù)pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值,并據(jù)此計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。因此,本技術(shù)方案可以避免電流斷續(xù)模式對(duì)pfc電源的交流電壓有效值獲取結(jié)果的干擾,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案具有準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明pfc電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明pfc電源的交流電壓有效值獲取方法一實(shí)施例的流程示意圖;

圖3為圖2中步驟s200的細(xì)化流程示意圖;

圖4為圖2中步驟s300的細(xì)化流程示意圖;

圖5為本發(fā)明pfc電源的交流電壓有效值獲取裝置一實(shí)施例的功能模塊示意圖;

圖6為圖5中第一峰值電壓獲取模塊一實(shí)施例的功能模塊示意圖;

圖7為圖5中第二峰值電壓獲取模塊一實(shí)施例的功能模塊示意圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明,在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提出一種pfc電源的交流電壓有效值獲取方法。其中,pfc電源功率因數(shù)校正電路,該功率因數(shù)校正電路的拓?fù)浼軜?gòu)有多種選擇,比如,boost,buck,等等。

為便于更好的理解本發(fā)明技術(shù)方案,在此,本實(shí)施例以boost型功率因數(shù)校正電路為例對(duì)pfc電源的工作原理進(jìn)行說明。

如圖1所示,pfc電源包括整流橋bd、電解電容c及boost型功率因數(shù)校正電路10,boost型功率因數(shù)校正電路10包括電感l(wèi)、功率開關(guān)管igbt、快恢復(fù)二極管frd及控制器。整流橋bd的輸入端用于連接輸入的交流電源ac,整流橋bd的正端與電感l(wèi)的第一端連接,電感l(wèi)的第二端、功率開關(guān)管igbt的輸入端及快恢復(fù)二極管frd的陽極互連,快恢復(fù)二極管frd的陰極與電解電容c的正極連接,其連接節(jié)點(diǎn)用于連接負(fù)載的正極。整流橋bd的負(fù)端、功率開關(guān)管igbt的輸出端及電解電容c的負(fù)極互連,其連接節(jié)點(diǎn)用于連接負(fù)載的負(fù)極,功率開關(guān)管igbt的受控端與控制器的控制端連接。

其中,控制器用于輸出pwm波至功率開關(guān)管igbt的受控端,以使功率因數(shù)校正電路10開啟,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能。

具體地,當(dāng)功率開關(guān)管igbt開通時(shí),電流從整流橋bd的正端輸出、依次經(jīng)電感l(wèi)和功率開關(guān)管igbt回到整流橋bd負(fù)端。在此過程中,電感l(wèi)電流呈線性上升,其電壓關(guān)系滿足:

vac=l×p·iin+vigbt+vbd;(1)

當(dāng)功率開關(guān)管igbt關(guān)斷時(shí),電流從整流橋bd正端輸出、依次經(jīng)電感l(wèi)、快恢復(fù)二極管frd和電解電容c(以及負(fù)載)回到整流橋bd負(fù)端。在此過程中:當(dāng)整流橋bd的輸出電壓高于電解電容c的電壓時(shí),電感l(wèi)電流繼續(xù)上升;當(dāng)整流橋bd的輸出電壓低于電解電容c的電壓時(shí),電感l(wèi)的電流下降。其電壓關(guān)系滿足:

vac=vdc+l×p·iin+vfrd+vbd;(2)

其中,vac為pfc電源輸入交流電壓瞬時(shí)值(絕對(duì)值),vdc為電解電容c電壓,iin為電感l(wèi)電流瞬時(shí)值,p為微分算子,l為電感l(wèi)的電感值,vbd為整流橋bd導(dǎo)通壓降、vigbt為功率開關(guān)管igbt導(dǎo)通壓降、vfrd為快恢復(fù)二極管frd導(dǎo)通壓降。

設(shè)pwm波的周期為ts,每個(gè)pwm周期內(nèi),功率開關(guān)管igbt開通的時(shí)間為ton,功率開關(guān)管igbt關(guān)斷的時(shí)間為toff,有ts=ton+toff,記占空比為d=ton/ts。設(shè)每個(gè)pwm周期內(nèi),電感l(wèi)電流上升的時(shí)間為tup,電感l(wèi)電流下降的時(shí)間為tfall。每個(gè)pwm周期內(nèi)電感l(wèi)電流上升和下降之和為最終電流變化δiin,即

(vac-vigbt–vbd)×tup+(vac-vdc-vfrd–vbd)×tfall=l×δiin;(3)

當(dāng)功率因數(shù)校正電路10工作在電流連續(xù)模式或者電流臨界模式時(shí),滿足ton=tup、toff=tfall,那么有:

vac=vdc×(1-d)+vigbt×d+vfrd×(1-d)+vbd+l×δiin/ts;(4)

當(dāng)功率因數(shù)校正電路10工作在電流斷續(xù)模式時(shí),電感l(wèi)電流在當(dāng)前pwm周期內(nèi)從零開始上升、最終下降到零,最終電流變化δiin=0,滿足ton=tup、toff>tfall,那么有:

vac=vdc×tfall/(ton+tfall)+vigbt×ton/(ton+tfall)+vfrd×tfall/(ton+tfall)+vbd;(5)

由于當(dāng)功率因數(shù)校正電路10工作在電流斷續(xù)模式時(shí),無法直接獲知tfall,因此通過上式(5)無法直接獲取pfc電源的交流電壓有效值。因?yàn)楫?dāng)功率因數(shù)校正電路10工作在電流斷續(xù)模式時(shí),toff>tfall,所以用toff替代tfall代入上式(5)中計(jì)算得到交流電壓有效值將比實(shí)際值偏大。這是采用現(xiàn)有技術(shù)會(huì)造成獲取的pfc電源交流電壓有效值偏大的原因。

基于上述描述,請(qǐng)參閱圖2,在一實(shí)施例中,上述pfc電源的交流電壓有效值估計(jì)方法包括以下步驟:

s100、獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);

在此,pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)可以是與pfc電源連接的負(fù)載的功率值;也可以是pfc電源的輸入電流值,或者,pfc電源的輸入電流峰值;還可以是與pfc電源連接的負(fù)載的功率值、pfc電源的輸入電流值以及pfc電源的輸入電流峰值三者的任意一種組合。

當(dāng)pfc電源輸出電源給負(fù)載供電時(shí),若功率因數(shù)校正電路10開啟,則pfc電源輸出功率校正后的電源至負(fù)載;若功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉,則pfc電源輸出未經(jīng)功率校正的電源至負(fù)載。

其中的負(fù)載,可以是實(shí)際的用電設(shè)備,比如電機(jī),也可以是測(cè)試用的模擬裝置,比如電阻。

本實(shí)施例中,關(guān)于如何獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù),以工作參數(shù)為pfc電源的輸入電流值為例進(jìn)行說明。

具體地,可在pfc電源的電流干路串接以檢測(cè)電阻(圖未示出),該檢測(cè)電阻的一端接地,另一端連接整流橋bd的負(fù)端或者負(fù)載的負(fù)極。如此,在忽略溫度、電流等影響檢測(cè)電阻阻值的條件下,通過電壓檢測(cè)裝置(圖未示出)檢測(cè)落在檢測(cè)電阻另一端的電壓,就可以獲取pfc電源的輸入電流。并且,當(dāng)檢測(cè)電阻的另一端連接整流橋bd的負(fù)端時(shí),檢測(cè)到的電壓為負(fù)電壓;當(dāng)檢測(cè)電阻的另一端連接負(fù)載的負(fù)極時(shí),檢測(cè)到的電壓為正電壓。較佳地,檢測(cè)電路的另一端連接負(fù)載的負(fù)極。以拓寬電壓檢測(cè)裝置的選擇范圍。

值得一提的是,采用上述方式,也可以獲取pfc電源的輸入電流峰值。

s200、在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉的條件時(shí),控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉,并獲取pfc電源的電解電容c兩端的電壓,然后根據(jù)電解電容c兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;

在此,pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉的條件可選為:pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。比如,與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值小于預(yù)設(shè)的功率值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流值小于預(yù)設(shè)的輸入電流值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值小于預(yù)設(shè)的輸入電流峰值,等等,此處不一一列舉。

需要說明的是,pfc電源中,設(shè)置功率因數(shù)校正電路10的意義就在于降低電源的傳輸損耗。當(dāng)pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)(包括與pfc電源連接的負(fù)載的功率值、pfc電源的輸入電流值、pfc電源的輸入電流峰值等)較小時(shí),電源的傳輸損耗基數(shù)較小,功率因數(shù)校正電路10的作用體現(xiàn)相對(duì)較弱,甚至出現(xiàn)功率因數(shù)校正電路10本身的功耗大于功率因數(shù)校正電路10降低的電源傳輸損耗的情況。因此,本技術(shù)方案能夠根據(jù)pfc電源的實(shí)際工作狀態(tài)選擇是否需要開啟功率因數(shù)校正電路10,不僅方便pfc電源的交流電壓有效值獲取,還可以使pfc電源的無功功率損耗保持在一個(gè)相對(duì)較低的狀態(tài)。

此外,本實(shí)施例中,關(guān)于如何確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù),可采用多種方式。

比如,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;若該差值小于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以快速確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)是否小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。

或者,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;循環(huán)執(zhí)行上述動(dòng)作,以獲取多個(gè)計(jì)算得的pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;計(jì)算上述多個(gè)差值的平均值;若上述多個(gè)差值的平均值小于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以避免檢測(cè)失誤對(duì)數(shù)據(jù)獲取結(jié)果的影響,進(jìn)而提高可靠性。

值得一提的是,若工作參數(shù)為pfc電源的輸入電流,則預(yù)設(shè)的pfc電源輸入電流值可選在1安培到2安培之間。

較佳地,請(qǐng)參閱圖3,可采用如下方式獲取pfc電源的電解電容c兩端的電壓,并根據(jù)電解電容c兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值:

s210、采集在pfc電源的輸入交流電源ac一個(gè)電壓周期內(nèi)的電解電容c兩端的電壓,并存儲(chǔ)為多個(gè)電壓采樣樣本;

s220、獲取多個(gè)電壓采樣樣本中電壓值最大的電壓采樣樣本;

s230、根據(jù)電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值和第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的第一輸入交流電壓峰值。

可以理解的是,在pfc電源的輸入交流電源ac一個(gè)電壓周期內(nèi),存儲(chǔ)得的電壓采樣樣本越多,電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值與pfc電源的第一輸入交流電壓峰值越接近。較佳地,本實(shí)施例中,存儲(chǔ)的電壓采樣樣本在50個(gè)至100個(gè)之間。

此外,根據(jù)上述pfc電源的工作原理可知,當(dāng)功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉時(shí),功率開關(guān)管igbt關(guān)斷,整流橋bd、電感l(wèi)、快恢復(fù)二極管frd及電解電容c形成電流回路,故有:

vac_peak1=vdc_peak+vfrd+vbd;(6)

其中,vac_peak1為pfc電源的第一輸入交流電壓峰值,vdc_peak為加在電解電容c兩端電壓的最大值。上式(6),即為第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式。

由于在功率因數(shù)校正電路10處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),上式(6)是恒成立的,且當(dāng)存儲(chǔ)得的電壓采樣樣本足夠多時(shí),電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值、快恢復(fù)二極管frd的導(dǎo)通壓降及整流橋bd的導(dǎo)通壓降的和與pfc電源的第一輸入交流電壓峰值幾乎相等。因此,本實(shí)施例能夠獲取得準(zhǔn)確的第一輸入交流電壓峰值。

s300、在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10的開啟條件,控制功率因數(shù)校正電路10開啟,并獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,然后根據(jù)輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值;

在此,pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10開啟的條件可選為:pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。比如,與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值大于或者等于預(yù)設(shè)的功率值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流值大于或者等于預(yù)設(shè)的輸入電流值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值大于或者等于預(yù)設(shè)的輸入電流峰值,等等,此處不一一列舉。

需要說明的是,pfc電源中,設(shè)置功率因數(shù)校正電路10的意義就在于降低電源的傳輸損耗。當(dāng)pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)(包括與pfc電源連接的負(fù)載的功率值、pfc電源的輸入電流值、pfc電源的輸入電流峰值等)較大時(shí),電源的傳輸損耗基數(shù)較大,功率因數(shù)校正電路10的作用體現(xiàn)相對(duì)較明顯。因此,本技術(shù)方案能夠根據(jù)pfc電源的實(shí)際工作狀態(tài)選擇是否需要開啟功率因數(shù)校正電路10,不僅方便pfc電源的交流電壓有效值獲取,還可以使pfc電源的無功功率損耗保持在一個(gè)相對(duì)較低的狀態(tài)。

此外,本實(shí)施例中,關(guān)于如何確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù),可采用多種手段。

比如,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;若該差值大于或者等于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以快速確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)是否大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。

或者,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;循環(huán)執(zhí)行上述動(dòng)作,以獲取多個(gè)計(jì)算得的pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;計(jì)算上述多個(gè)差值的平均值;若上述多個(gè)差值的平均值大于或者等于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以避免檢測(cè)失誤對(duì)數(shù)據(jù)獲取結(jié)果的影響,進(jìn)而提高可靠性。

值得一提的是,若工作參數(shù)為pfc電源的輸入電流,則預(yù)設(shè)的pfc電源輸入電流值可選在1安培到2安培之間。

較佳地,請(qǐng)參閱圖4,可采用如下方式獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,并根據(jù)輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值:

s310、檢測(cè)電解電容c兩端的電壓,獲取功率因數(shù)校正電路10中功率開關(guān)管igbt的開關(guān)周期和開啟時(shí)間的占空比,以及,獲取功率因數(shù)校正電路10中電感l(wèi)在功率開關(guān)管igbt的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量;

s320、根據(jù)電解電容c兩端的電壓、功率開關(guān)管igbt開啟時(shí)間的占空比、功率開關(guān)管igbt的開關(guān)周期、以及電感l(wèi)在功率開關(guān)管igbt的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量和第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值;

s330、在pfc電源的輸入交流電源ac的一個(gè)電壓周期內(nèi),循環(huán)執(zhí)行步驟s310至s320,直至計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值達(dá)到n個(gè),n大于或者等于2;

s340、獲取n個(gè)輸入交流電壓瞬時(shí)值中的最大值,并作為pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。

可以理解的是,在pfc電源的輸入交流電源ac一個(gè)電壓周期內(nèi),計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值越多,輸入交流電壓瞬時(shí)值中的最大值電與pfc電源的第二輸入交流電壓峰值越接近。較佳地,本實(shí)施例中,計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值在50個(gè)至100個(gè)之間。

此外,根據(jù)上述pfc電源的工作原理可知,當(dāng)功率因數(shù)校正電路10工作在連續(xù)電流模式或者臨界電流模式時(shí),可采用下式計(jì)算輸入交流電壓瞬時(shí)值:

vac=vdc×(1-d)+vigbt×d+vfrd×(1-d)+vbd+l×δiin/ts;(7)

上式(7),即為第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式。

由于在功率因數(shù)校正電路10處于開啟狀態(tài)時(shí),流經(jīng)負(fù)載的電流較大,已經(jīng)遠(yuǎn)離電流過零點(diǎn),功率因數(shù)校正電路10極少可能工作在斷續(xù)電流模式。因此,本實(shí)施例能夠獲取得準(zhǔn)確的第二輸入交流電壓峰值。

s400、根據(jù)第一輸入交流電壓峰值或者第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。

具體地,根據(jù)第一輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值;或者,根據(jù)第二輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。

在此,第三預(yù)設(shè)公式為

其中,vac_rms為pfc電源的交流電壓有效值,vac_peak為交流電壓峰值。

本pfc電源的交流電壓有效值獲取方法中:首先,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)。然后,若pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉的條件,則控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉,并根據(jù)電解電容c兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;若pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10開啟的條件,則控制pfc電源開啟,并根據(jù)pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。最后,根據(jù)第一輸入交流電壓峰值或者第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。由于電流斷續(xù)模式只出現(xiàn)在電流過零點(diǎn)附近,而本技術(shù)方案是在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10開啟的條件時(shí),才根據(jù)pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值,并據(jù)此計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。因此,本技術(shù)方案可以避免電流斷續(xù)模式對(duì)pfc電源的交流電壓有效值獲取結(jié)果的干擾,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案具有準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。

對(duì)應(yīng)的,本發(fā)明還提出一種pfc電源的交流電壓有效值獲取裝置,請(qǐng)參閱圖5,在一實(shí)施例中,該pfc電源的交流電壓有效值獲取裝置包括:

工作參數(shù)獲取模塊100,用于獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);

在此,pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)可以是與pfc電源連接的負(fù)載的功率值;也可以是pfc電源的輸入電流值,或者,pfc電源的輸入電流峰值;還可以是與pfc電源連接的負(fù)載的功率值、pfc電源的輸入電流值以及pfc電源的輸入電流峰值三者的任意一種組合。

當(dāng)pfc電源輸出電源給負(fù)載供電時(shí),若功率因數(shù)校正電路10開啟,則pfc電源輸出功率校正后的電源至負(fù)載;若功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉,則pfc電源輸出未經(jīng)功率校正的電源至負(fù)載。

其中的負(fù)載,可以是實(shí)際的用電設(shè)備,比如電機(jī),也可以是測(cè)試用的模擬裝置,比如電阻。

本實(shí)施例中,關(guān)于如何獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù),以工作參數(shù)為pfc電源的輸入電流值為例進(jìn)行說明。

具體地,可在pfc電源的電流干路串接以檢測(cè)電阻(圖未示出),該檢測(cè)電阻的一端接地,另一端連接整流橋bd的負(fù)端或者負(fù)載的負(fù)極。如此,在忽略溫度、電流等影響檢測(cè)電阻阻值的條件下,通過電壓檢測(cè)裝置(圖未示出)檢測(cè)落在檢測(cè)電阻另一端的電壓,就可以獲取pfc電源的輸入電流。并且,當(dāng)檢測(cè)電阻的另一端連接整流橋bd的負(fù)端時(shí),檢測(cè)到的電壓為負(fù)電壓;當(dāng)檢測(cè)電阻的另一端連接負(fù)載的負(fù)極時(shí),檢測(cè)到的電壓為正電壓。較佳地,檢測(cè)電路的另一端連接負(fù)載的負(fù)極。以拓寬電壓檢測(cè)裝置的選擇范圍。

值得一提的是,采用上述方式,也可以獲取pfc電源的輸入電流峰值。

第一峰值電壓獲取模塊200,用于在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉的條件時(shí),控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉,并獲取pfc電源的電解電容c兩端的電壓,然后根據(jù)電解電容c兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;

在此,pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉的條件可選為:pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。比如,與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值小于預(yù)設(shè)的功率值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流值小于預(yù)設(shè)的輸入電流值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值小于預(yù)設(shè)的輸入電流峰值,等等,此處不一一列舉。

需要說明的是,pfc電源中,設(shè)置功率因數(shù)校正電路10的意義就在于降低電源的傳輸損耗。當(dāng)pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)(包括與pfc電源連接的負(fù)載的功率值、pfc電源的輸入電流值、pfc電源的輸入電流峰值等)較小時(shí),電源的傳輸損耗基數(shù)較小,功率因數(shù)校正電路10的作用體現(xiàn)相對(duì)較弱,甚至出現(xiàn)功率因數(shù)校正電路10本身的功耗大于功率因數(shù)校正電路10降低的電源傳輸損耗的情況。因此,本技術(shù)方案能夠根據(jù)pfc電源的實(shí)際工作狀態(tài)選擇是否需要開啟功率因數(shù)校正電路10,不僅方便pfc電源的交流電壓有效值獲取,還可以使pfc電源的無功功率損耗保持在一個(gè)相對(duì)較低的狀態(tài)。

此外,本實(shí)施例中,關(guān)于如何確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù),可采用多種方式。

比如,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;若該差值小于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以快速確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)是否小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。

或者,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;循環(huán)執(zhí)行上述動(dòng)作,以獲取多個(gè)計(jì)算得的pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;計(jì)算上述多個(gè)差值的平均值;若上述多個(gè)差值的平均值小于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)小于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以避免檢測(cè)失誤對(duì)數(shù)據(jù)獲取結(jié)果的影響,進(jìn)而提高可靠性。

值得一提的是,若工作參數(shù)為pfc電源的輸入電流,則預(yù)設(shè)的pfc電源輸入電流值可選在1安培到2安培之間。

較佳地,請(qǐng)參閱圖6,上述第一峰值電壓獲取模塊200包括:

電壓采集單元210,用于采集在pfc電源的輸入交流電源ac一個(gè)電壓周期內(nèi)的電解電容c兩端的電壓,并存儲(chǔ)為多個(gè)電壓采樣樣本;

最大電壓獲取單元220,用于獲取多個(gè)電壓采樣樣本中電壓值最大的電壓采樣樣本;

第一峰值電壓計(jì)算單元230,用于根據(jù)電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值和第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的第一輸入交流電壓峰值。

可以理解的是,在pfc電源的輸入交流電源ac一個(gè)電壓周期內(nèi),存儲(chǔ)得的電壓采樣樣本越多,電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值與pfc電源的第一輸入交流電壓峰值越接近。較佳地,本實(shí)施例中,存儲(chǔ)的電壓采樣樣本在50個(gè)至100個(gè)之間。

此外,根據(jù)上述pfc電源的工作原理可知,當(dāng)功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉時(shí),功率開關(guān)管igbt關(guān)斷,整流橋bd、電感l(wèi)、快恢復(fù)二極管frd及電解電容c形成電流回路,故有:

vac_peak1=vdc_peak+vfrd+vbd;(6)

其中,vac_peak1為pfc電源的第一輸入交流電壓峰值,vdc_peak為加在電解電容c兩端電壓的最大值。上式(6),即為第一預(yù)設(shè)計(jì)算公式。

由于在功率因數(shù)校正電路10處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),上式(6)是恒成立的,且當(dāng)存儲(chǔ)得的電壓采樣樣本足夠多時(shí),電壓值最大的電壓采樣樣本的電壓值、快恢復(fù)二極管frd的導(dǎo)通壓降及整流橋bd的導(dǎo)通壓降的和與pfc電源的第一輸入交流電壓峰值幾乎相等。因此,本實(shí)施例能夠獲取得準(zhǔn)確的第一輸入交流電壓峰值。

第二峰值電壓獲取模塊300,用于在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10的開啟條件時(shí),控制功率因數(shù)校正電路10開啟,并獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,然后根據(jù)輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值;

在此,pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10開啟的條件可選為:pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。比如,與pfc電源連接的負(fù)載的當(dāng)前功率值大于或者等于預(yù)設(shè)的功率值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流值大于或者等于預(yù)設(shè)的輸入電流值,pfc電源的當(dāng)前輸入電流峰值大于或者等于預(yù)設(shè)的輸入電流峰值,等等,此處不一一列舉。

需要說明的是,pfc電源中,設(shè)置功率因數(shù)校正電路10的意義就在于降低電源的傳輸損耗。當(dāng)pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)(包括與pfc電源連接的負(fù)載的功率值、pfc電源的輸入電流值、pfc電源的輸入電流峰值等)較大時(shí),電源的傳輸損耗基數(shù)較大,功率因數(shù)校正電路10的作用體現(xiàn)相對(duì)較明顯。因此,本技術(shù)方案能夠根據(jù)pfc電源的實(shí)際工作狀態(tài)選擇是否需要開啟功率因數(shù)校正電路10,不僅方便pfc電源的交流電壓有效值獲取,還可以使pfc電源的無功功率損耗保持在一個(gè)相對(duì)較低的狀態(tài)。

此外,本實(shí)施例中,關(guān)于如何確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù),可采用多種手段。

比如,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;若該差值大于或者等于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以快速確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)是否大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。

或者,獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù);計(jì)算pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;循環(huán)執(zhí)行上述動(dòng)作,以獲取多個(gè)計(jì)算得的pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)與預(yù)設(shè)的工作參數(shù)的差值;計(jì)算上述多個(gè)差值的平均值;若上述多個(gè)差值的平均值大于或者等于零,則確定pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)的工作參數(shù)。如此,可以避免檢測(cè)失誤對(duì)數(shù)據(jù)獲取結(jié)果的影響,進(jìn)而提高可靠性。

值得一提的是,若工作參數(shù)為pfc電源的輸入電流,則預(yù)設(shè)的pfc電源輸入電流值可選在1安培到2安培之間。

較佳地,請(qǐng)參閱圖7,該第二峰值電壓獲取模塊300包括:

電壓檢測(cè)子單元311,用于檢測(cè)電解電容c兩端的電壓;

狀態(tài)獲取子單元312,用于獲取功率因數(shù)校正電路10中功率開關(guān)管igbt的開關(guān)周期和開啟時(shí)間的占空比;

電感l(wèi)電流獲取子單元313,用于獲取功率因數(shù)校正電路10中電感l(wèi)在功率開關(guān)管igbt的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量;

瞬時(shí)電壓計(jì)算單元320,用于根據(jù)電解電容c兩端的電壓、功率開關(guān)管igbt開啟時(shí)間的占空比、功率開關(guān)管igbt的開關(guān)周期、以及電感l(wèi)在功率開關(guān)管igbt的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的電流變化量和第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值;

最大瞬時(shí)電壓獲取單元330,用于在pfc電源的輸入交流電源ac的一個(gè)電壓周期內(nèi),循環(huán)獲取pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值,直至計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值達(dá)到n個(gè),n大于或者等于2;

第二峰值電壓計(jì)算單元340,用于獲取n個(gè)輸入交流電壓瞬時(shí)值中的最大值,并作為pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。

可以理解的是,在pfc電源的輸入交流電源ac一個(gè)電壓周期內(nèi),計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值越多,輸入交流電壓瞬時(shí)值中的最大值電與pfc電源的第二輸入交流電壓峰值越接近。較佳地,本實(shí)施例中,計(jì)算獲得的pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值在50個(gè)至100個(gè)之間。

此外,根據(jù)上述pfc電源的工作原理可知,當(dāng)功率因數(shù)校正電路10工作在連續(xù)電流模式或者臨界電流模式時(shí),可采用下式計(jì)算輸入交流電壓瞬時(shí)值:

vac=vdc×(1-d)+vigbt×d+vfrd×(1-d)+vbd+l×δiin/ts;(7)

上式(7),即為第二預(yù)設(shè)計(jì)算公式。

由于在功率因數(shù)校正電路10處于開啟狀態(tài)時(shí),流經(jīng)負(fù)載的電流較大,已經(jīng)遠(yuǎn)離電流過零點(diǎn),功率因數(shù)校正電路10極少可能工作在斷續(xù)電流模式。因此,本實(shí)施例能夠獲取得準(zhǔn)確的第二輸入交流電壓峰值。

有效值計(jì)算模塊400,用于根據(jù)第一輸入交流電壓峰值或者第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。具體地,用于根據(jù)第一輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值;或者,根據(jù)第二輸入交流電壓峰值和第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。

在此,第三預(yù)設(shè)公式為

其中,vac_rms為pfc電源的交流電壓有效值,vac_peak為交流電壓峰值。

本pfc電源的交流電壓有效值獲取裝置中:首先,工作參數(shù)獲取模塊100獲取pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)。然后,第一峰值電壓獲取模塊20在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉的條件時(shí),控制pfc電源的功率因數(shù)校正電路10關(guān)閉,并根據(jù)電解電容c兩端的電壓獲取pfc電源的第一輸入交流電壓峰值;第二峰值電壓獲取模塊300在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10開啟的條件時(shí),控制pfc電源開啟,并根據(jù)pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值。最后,有效值計(jì)算模塊400根據(jù)第一輸入交流電壓峰值或者第二輸入交流電壓峰值計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。由于電流斷續(xù)模式只出現(xiàn)在電流過零點(diǎn)附近,而本技術(shù)方案是在pfc電源的當(dāng)前工作參數(shù)滿足pfc電源的功率因數(shù)校正電路10開啟的條件時(shí),才根據(jù)pfc電源的輸入交流電壓瞬時(shí)值獲取pfc電源的第二輸入交流電壓峰值,并據(jù)此計(jì)算pfc電源的交流電壓有效值。因此,本技術(shù)方案可以避免電流斷續(xù)模式對(duì)pfc電源的交流電壓有效值獲取結(jié)果的干擾,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案具有準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下,利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。

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