功率因數校正電路制造技術

本實用新型專利技術公開了一種功率因數校正電路。該功率因數校正電路包括：校正單元，包括電感和開關模塊；電流檢測單元，用于檢測流通電感的電感電流；電壓環控制單元，用于獲取校正單元的輸出電壓并計算與輸出電壓相對應的調節電壓；電流環控制單元，用于控制開關模塊導通或截止，包括：電阻，第一端與電流檢測單元相連接；積分復位電路，與電壓環控制單元相連接；以及比較器，第一輸入端與電阻的第二端相連接，第二輸入端與積分復位電路的輸出端相連接，輸出端與開關模塊相連接。通過本實用新型專利技術，解決了現有技術中功率因數校正電路的主電路占用面積大的問題，進而達到了降低主電路電路面積，降低成本投入的效果。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力電子領域，具體而言，涉及一種功率因數校正電路。
技術介紹
傳統的升壓型(即，BOOST型)功率因數校正(Power Factor Correction,簡稱PFC)控制電路如圖I所示，通常由校正單元主電路、控制單元電路和檢測單元電路三部分組成，其中，校正單元包括整流模塊I、電感L、絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor，簡稱IGBT)開關模塊、二極管Dl、電容和負載；控制單元包括由乘法器組成的 電流環控制電路和電壓環控制電路；檢測單元包括三個信號檢測單元前饋輸入電壓檢測單元2、電流檢測單元3及反饋輸出電壓檢測單元4。此種基于三個檢測單元的PFC控制電路，需要在主電路上設置三個檢測模塊，使得對于功率因數校正的控制方式不管是硬件實現方式還是軟件的數字實現方式都較復雜；同時，由于采用的檢測單元較多，增加了功率因數校正電路的主電路的成本及面積。針對相關技術中功率因數校正電路的主電路占用面積大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
本技術的主要目的在于提供一種功率因數校正電路，以解決現有技術中功率因數校正電路的主電路占用面積大的問題。為了實現上述目的，根據本技術，提供了一種功率因數校正電路，包括校正單元，包括電感和控制電感儲能或放電的開關模塊；電流檢測單元，檢測端設置在校正單元上，用于檢測流通電感的電感電流；電壓環控制單元，用于獲取校正單元的輸出電壓并計算與輸出電壓相對應的調節電壓；電流環控制單元，與電流檢測單元的輸出端和電壓環控制單元的輸出端分別相連接，用于根據電感電流和調節電壓控制開關模塊導通或截止，其中，電流環控制單元包括電阻，第一端與電流檢測單元的輸出端相連接；積分復位電路，與電壓環控制單元的輸出端相連接；以及比較器，第一輸入端與電阻的第二端相連接，第二輸入端與積分復位電路的輸出端相連接，輸出端與開關模塊相連接。進一步地，功率因數校正電路還包括輸出電壓估算單元，連接在電流檢測單元的輸出端與電壓環控制單元的輸入端之間，用于根據電感電流計算電感電壓，并通過電感電壓估算校正單元的輸出電壓。進一步地，輸出電壓估算單元包括第一乘法器，連接于電流檢測單元的輸出端，用于在開關模塊導通時根據電感電流計算電感電壓，得到第一電感電壓；第二乘法器，連接于電流檢測單元的輸出端，用于在開關模塊截止時根據電感電流計算電感電壓，得到第二電感電壓；以及加法器，正相輸入端與第一乘法器相連接，反相輸入端與第二乘法器相連接，輸出端與電壓環控制單元的輸入端相連接。進一步地,功率因數校正電路還包括電壓檢測單元，檢測端設置在校正單元上，用于檢測校正單元的輸出電壓，輸出端與電壓環控制單元的輸入端相連接。為了實現上述目的，根據本技術的另一方面，提供了一種功率因數校正電路，包括校正單元，包括電感和控制電感儲能或放電的開關模塊；輸入電壓檢測單元，檢測端設置在校正單元上，用于檢測校正單元的輸入電壓；電流檢測單元，檢測端設置在校正單元上，用于檢測流通電感的電感電流；輸出電壓估算單元，與電流檢測單元的輸出端相連接，用于根據電感電流計算電感電壓，并通過電感電壓估算校正單元的輸出電壓；電壓環控制單元，與輸出電壓估算單元相連接，用于輸出與輸出電壓相對應的調節電壓；電流環控制單元，輸入端與輸入電壓檢測單元的輸出端、電流檢測單元的輸出端和電壓環控制單元的輸出端分別相連接，輸出端與開關模塊相連接。進一步地，輸出電壓估算單元包括第一乘法器，連接于電流檢測單元的輸出端，用于在開關模塊導通時根據電感電流計算電感電壓，得到第一電感電壓；第二乘法器，連接于電流檢測單元的輸出端，用于在開關模塊截止時根據電感電流計算電感電壓，得到第二電感電壓；以及加法器，正相輸入端與第一乘法器相連接，反相輸入端與第二乘法器相連·接，輸出端與電壓環控制單元的輸入端相連接。通過本技術，采用包括以下結構的功率因數校正電路校正單元，包括電感和控制電感儲能或放電的開關模塊；電流檢測單元，檢測端設置在校正單元上，用于檢測流通電感的電感電流；電壓環控制單元用于獲取校正單元的輸出電壓并計算與輸出電壓相對應的調節電壓；電流環控制單元，與電流檢測單元的輸出端和電壓控制單元的輸出端分別相連接，用于根據電感電流和調節電壓控制開關模塊導通或截止，其中，電流環控制單元包括電阻，第一端與電流檢測單元的輸出端相連接；積分復位電路，與電壓環控制單元的輸出端相連接；以及比較器，第一輸入端與電阻的第二端相連接，第二輸入端與積分復位電路的輸出端相連接，輸出端與開關模塊相連接。通過采用積分復位電路和電流檢測系數元件(即，電阻)替換已有的功率校正電路電流環控制電路中的乘法器，實現了將電壓環控制單元輸出的調節電壓經過積分復位電路和通過電阻的電流信號進行比較，經過比較器得到開關模塊的開關信號，實現了無需輸入電壓檢測就可以使輸入電流跟隨輸入電壓波形，即，實現了無需在校正主電路上設置輸入電壓檢測電路，簡化了主電路的硬件結構，解決了現有技術中功率因數校正電路的主電路占用面積大的問題，進而達到了降低主電路電路面積，降低成本投入的效果。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖I是根據相關技術的功率校正電路的電路圖；圖2是根據本技術第一實施例的功率校正電路的電路圖；圖3是根據本技術優選實施例的功率校正電路的電路圖；圖4是根據本技術第二實施例的功率校正電路的電路圖；以及圖5是根據本技術實施例的控制方法的流程圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本技術。本技術提供了一種功率因數校正電路，以下對本技術所提供的功率因數校正電路進行具體介紹圖2是根據本技術第一實施例的功率因數校正電路的電路圖，如圖2所示，該實施例的功率因數校正電路包括校正單元、控制單元和檢測單元三部分。其中，校正單元包括整流模塊I、電感L、二極管D1、電容和開關模塊IGBT，LD表示負載模塊，具體地，負載模塊LD的第一端與整流模塊I的第一端相連接，負載模塊LD的第二端與整流模塊I的第二端相連接；電感L連接在負載模塊LD的第一端與整流模塊I的第一端之間；二極管Dl連接在電感L與負載模塊LD的第一端之間；電容的第一端連接于第一節點，第二端連接于第二節點，其中，第一節點為二極管Dl與負載模塊LD的第一端之間的節點，第二節點為負載模塊LD的第二端與整流模塊I的第二端之間的節點；開關模塊IGBT的第一端連接至第三節點，第二端連接至第二節點，其中，第三節點為電感L與二極管Dl之間的節點。檢測單元包括設置在電感L與第三節點之間的電流檢測單元3，用于檢測流通電感的電感電流。控制單元包括電壓環控制單元51和電流環控制單元52，具體地，電壓環控制單元51用于獲取校正單元的輸出電壓，并計算與輸出電壓相對應的調節電壓；電流環控制單元52與電流檢測單元的輸出端和電壓環控制單元的輸出端分別相連接，用于接收電流檢測單元輸出的電感電流，接收電壓環控制單元51輸出的調節電壓，然后基于電感電流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種功率因數校正電路，其特征在于，包括：校正單元，包括電感和控制所述電感儲能或放電的開關模塊；電流檢測單元，檢測端設置在所述校正單元上，用于檢測流通所述電感的電感電流；電壓環控制單元，用于獲取所述校正單元的輸出電壓并計算與所述輸出電壓相對應的調節電壓；電流環控制單元，與所述電流檢測單元的輸出端和所述電壓環控制單元的輸出端分別相連接，用于根據所述電感電流和所述調節電壓控制所述開關模塊導通或截止，其中，所述電流環控制單元包括：電阻，第一端與所述電流檢測單元的輸出端相連接；積分復位電路，與所述電壓環控制單元的輸出端相連接；以及比較器，第一輸入端與所述電阻的第二端相連接，第二輸入端與所述積分復位電路的輸出端相連接，輸出端與所述開關模塊相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許敏，張有林，郭清風，米雪濤，
申請(專利權)人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：