一種簡易的pfc電路中的二次紋波消除裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電力電子裝置的控制領(lǐng)域，特別涉及一種簡易的PFC電路中的二 次紋波消除裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 單相功率因數(shù)校正的直流輸出電壓中包含一個固有的二次紋波分量，大部分控制 策略都是針對電壓環(huán)和電流環(huán)的雙環(huán)控制，電壓環(huán)根據(jù)電壓誤差信號經(jīng)過電壓環(huán)PI模塊 后輸出信號G，輸出信號G和輸入電壓信號相乘，得到所需的參考的電流。輸出電壓中的二 次紋波分量會影響到G，進(jìn)而影響到參考電流，使參考電流產(chǎn)生波形畸變。為抑制二次紋波 對電流環(huán)影響，一般電壓環(huán)PI參數(shù)都取的很小，但是在負(fù)載功率切換時，系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng) 較差，輸出電壓會有較大的超調(diào)或跌落，對設(shè)備的安全可靠運(yùn)行不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝 置，用以解決PFC電路中電壓環(huán)PI參數(shù)較大時二次紋波造成輸入電流畸變的問題。
[0004] 本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝置，包 括一PFC電路，所述二次紋波消除裝置包括一交流信號源、一直流信號源、一電阻、一電感、 一模擬加法器以及一模擬除法器；所述交流信號源的一端連接至所述電感的一端，所述電 感的另一端連接至所述電阻的一端與所述模擬加法器的一輸入端，所述交流信號源的另一 端連接至所述電阻的另一端與所述直流信號源的負(fù)極，所述直流信號源的負(fù)極接地，所述 直流信號源的正極連接至所述模擬加法器的另一輸入端，所述模擬加法器的輸出端連接至 所述模擬除法器的一輸入端。
[0005] 進(jìn)一步地，所述PFC電路包括一電壓環(huán)PI與一模擬乘法器；所述電壓環(huán)PI的輸出 端連接至所述模擬除法器的另一輸入端；所述模擬除法器的輸出端連接至所述模擬乘法器 的一輸入端。
[0006] 進(jìn)一步地，所述交流信號源為二倍工作頻率的交流信號源。
[0007] 較佳的，其中所述交流信號源、電感與電阻相互串聯(lián)，可在電阻上產(chǎn)生所需相位的 交流信號，所述電阻上的交流信號與直流信號源進(jìn)入加法器，產(chǎn)生所需的修正信號。PFC電 路中產(chǎn)生的電壓環(huán)PI輸出信號G除以修正信號，然后再和輸入電壓信號相乘，可產(chǎn)生所需 的參考電流。
[0008] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過將PFC電路中電壓環(huán)的誤差輸出信號除以修正 裝置產(chǎn)生的信號后，再與輸入電壓信號相乘，得到所需的參考電流，從而達(dá)到消除電壓環(huán)二 次紋波對輸入電流的影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中的二次紋波消除裝置設(shè)計(jì)簡單， 易于實(shí)現(xiàn)，能有效抑制電壓環(huán)中的二次紋波對輸入電流波形的影響。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型中PFC電路中的二次紋波消除裝置的電路示意圖。
[0010] 圖2為本實(shí)用新型中計(jì)算PFC電路中6"的方法示意圖。
[0011] 圖3為本實(shí)用新型中穩(wěn)態(tài)時修正前后G和G。的示意圖。
[0012] 圖4為本實(shí)用新型中負(fù)載功率切換時修正前后G和G。的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0014] 本實(shí)施例提供一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝置，如圖1所示，包括一 PFC電路，所述二次紋波消除裝置包括一交流信號源、一直流信號源、一電阻、一電感、一模 擬加法器以及一模擬除法器；所述交流信號源的一端連接至所述電感的一端，所述電感的 另一端連接至所述電阻的一端與所述模擬加法器的一輸入端，所述交流信號源的另一端連 接至所述電阻的另一端與所述直流信號源的負(fù)極，所述直流信號源的負(fù)極接地，所述直流 信號源的正極連接至所述模擬加法器的另一輸入端，所述模擬加法器的輸出端連接至所述 模擬除法器的一輸入端。
[0015] 在本實(shí)施例中，所述PFC電路包括一電壓環(huán)PI與一模擬乘法器；所述電壓環(huán)PI 的輸出端連接至所述模擬除法器的另一輸入端；所述模擬除法器的輸出端連接至所述模 擬乘法器的一輸入端。
[0016] 在本實(shí)施例中，所述交流信號源為二倍工作頻率的交流信號源。
[0017] 在本實(shí)施例中，較佳的，其中所述交流信號源、電感與電阻相互串聯(lián)，可在電阻上 產(chǎn)生所需相位的交流信號，所述電阻上的交流信號與直流信號源進(jìn)入加法器，產(chǎn)生所需的 修正信號。PFC電路中產(chǎn)生的電壓環(huán)PI輸出信號G除以修正信號，然后再和輸入電壓信號 相乘，可產(chǎn)生所需的參考電流。
[0018] 在本實(shí)施例中，所述二次紋波消除裝置在PFC電路中的消除二次紋波造成輸入電 流畸變的問題的具體步驟如下：
[0019] 步驟S1 :確定市電頻率《、市電電壓有效值UMS、B〇〇st輸出電容C，輸出參考電壓 uMf等參數(shù)的大小。
[0020] 步驟S2:確定輸入電壓采樣系數(shù)kd，電感電流采樣系數(shù)ks，輸出電壓采樣系數(shù)kv。
[0021] 步驟S3:確定電壓環(huán)PI參數(shù)kp、kit)
[0022] 步驟S4:計(jì)算直流輸出電壓二次紋波表達(dá)式
穩(wěn)態(tài)時，輸出 電壓的瞬時值為
u

[0023] 步驟S5:根據(jù)功率守f| 得G中的直流| ，
[0024] 步驟S6 :根據(jù)GOT⑴=_kvkpuOT⑴_kvki/u"⑴dt，如圖2所示。得到G中的二 次紋波表達(dá)式
[0025]
[0026] 步驟S7 :根據(jù)步驟S5和S6得二次紋波幅值和直流量之比
>可以看出a和q>都和輸出 y ， 電流無關(guān)，由于穩(wěn)態(tài)時U。等于參考值UMf，因此a和9都近似為常數(shù)。G表示為：
[0027] 步驟S8:根據(jù)a和9值來選擇交流信號源和直流信號源，電感，電阻的大小。直流
信號源選為iv，交流信號源和電阻電感的值要滿足 _-a J 且使交流信號源初始相位和市電相位相同，可得修正裝置的輸出為n+?sin(2~-釣]。
[0028] 步驟S9:利用除法器，得到修正后的
如圖3、4所示， 可見修正后的G。中的二次紋波分量大大減小了，而且在負(fù)載功率切換時無需對修正裝置的 參數(shù)進(jìn)行修改。
[0029] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝置，包括一 PFC電路，其特征在于：所述二 次紋波消除裝置包括一交流信號源、一直流信號源、一電阻、一電感、一模擬加法器以及一 模擬除法器；所述交流信號源的一端連接至所述電感的一端，所述電感的另一端連接至所 述電阻的一端與所述模擬加法器的一輸入端，所述交流信號源的另一端連接至所述電阻的 另一端與所述直流信號源的負(fù)極，所述直流信號源的負(fù)極接地，所述直流信號源的正極連 接至所述模擬加法器的另一輸入端，所述模擬加法器的輸出端連接至所述模擬除法器的一 輸入端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝置，其特征在于： 所述PFC電路包括一電壓環(huán)PI與一模擬乘法器；所述電壓環(huán)PI的輸出端連接至所述模擬 除法器的另一輸入端；所述模擬除法器的輸出端連接至所述模擬乘法器的一輸入端。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝置，其特征在于： 所述交流信號源為二倍工作頻率的交流信號源。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種簡易的PFC電路中的二次紋波消除裝置，包括一PFC電路，所述二次紋波消除裝置包括一交流信號源、一直流信號源、一電阻、一電感、一模擬加法器、一模擬除法器；所述PFC電路中電壓環(huán)的誤差輸出信號除以修正裝置產(chǎn)生的信號后，再與輸入電壓信號相乘，得到所需的參考電流，從而達(dá)到消除電壓環(huán)二次紋波對輸入電流的影響，本實(shí)用新型中的二次紋波消除裝置設(shè)計(jì)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，能有效抑制電壓環(huán)中的二次紋波對輸入電流波形的影響。
【IPC分類】H02J3/01, H02J3/18
【公開號】CN204706890
【申請?zhí)枴緾N201520349711
【發(fā)明人】王武, 閆凱歌, 林瓊斌, 蔡逢煌, 柴琴琴
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年5月27日