[发明专利]交错并联PFC控制电路及控制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及功率因素校正(Power Factor Correction，以下简称PFC) 电路，具体涉及一种交错并联PFC控制电路及控制方法。

【背景技术】

随着电力电子技术的发展，电子设备的小型化和高功率密度已经成为 产品竞争力与技术水平的体现，其中，并联PFC技术得到了快速的发展。 并联PFC技术能使变换器在各单元中进行合理的热损耗分配，提高单元的 可靠性和功率密度，提高系统容错性和运行可靠性，并减少成本。但是， PFC电路的并联会使总电流的纹波比较大。解决这个问题的一种有效方法 就是多个并联PFC单元采用交错运行模式。交错并联技术是并联技术的一 种改进，是指将两路结构相同的PFC电路的输入及输出并联，各PFC单元 的工作信号频率一致，其开关管控制相角互相错开一定角度如180度，即 构成了交错并联PFC电路拓扑。交错并联PFC对减小产品体积和提高功率 密度具有显著的效果。与传统PFC电路拓扑相比，交错并联PFC电路具有 如下几个方面的优点：(1)两路PFC电路电感的体积仅为相同功率传统PFC 电路的四分之一，总体积减小一半，而且两分立电感更有利于模块热设计； (2)减小输入输出高频纹波幅值，减小电感及输出电解电容的纹波电流应 力和热损耗，降低变换器的电磁干扰；(3)减小开关管电流应力，可以选 用较低额定电流的开关器件。

但是，交错并联运行时的均流问题成为电路设计的主要难题。如图1 所示，当两个独立控制的PFC电路并联时，由于开关管控制相角错开一定 角度如180度，两路驱动信号Ga和Gb不对称，其中第二路驱动信号Gb 一直延时第一路驱动信号Ga 180度相角，因此，电流在两路PFC电路中分 布不均，且该不均流的问题会始终累加。故而交错并联PFC电路需要采取 一定的均流措施。

已知下面两种均流控制方案：

方案一：电路结构如图2所示，两路PFC电路的电流分别采样，各自 产生独立的占空比控制信号(即功率开关管的驱动信号)Ga、Gb去控制开 关管的通断，但两占空比控制信号Ga与Gb的载波相角相差180度。

方案二：电路结构如图3所示，对三路电流——总电流及两路PFC电 路的电流全部采样，两路PFC电路的电流用来构成均流环。

然而，方案一和方案二用于电流检测的采样电路均较多，方案一中对 两路电流采样，方案二中对三路电流采样，这在一定程度上使得控制系统 变得复杂，成本较高。

如何简单有效地解决交错并联PFC电路的不均流问题显得至关重要。

【发明内容】

本发明的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供一种交错并联 PFC控制电路及控制方法，其可简单有效地抑制交错并联PFC电路的不均 流，能够简化电路结构并降低产品成本。

为实现上述目的，本发明提供一种交错并联PFC控制电路，用于对开关 电路中相并联的两路PFC电路进行控制，其特征在于包括：

采样模块，用于采样交流输入电压、PFC母线电压和PFC母线电流；

处理模块，用于对上述各电信号以及基准参考电压信号进行处理，产 生控制信号；

比较模块，包括第一比较单元和第二比较单元，所述第一比较单元接 收所述控制信号和第一载波信号并经比较而产生第一占空比信号，所述第 二比较单元接收所述控制信号和第二载波信号并经比较而产生第二占空 比信号，所述第二载波信号为由所述第一载波信号错开一规定相角而形成 的信号；

选择模块，用于将所述第一占空比信号与第二占空比信号按其周期分 别交替作为所述两路PFC电路中一者与另一者的驱动控制信号输出；

所述驱动控制信号经驱动电路处理后得到相应PFC电路的驱动信号， 并提供给对应的PFC电路。

所述选择模块包括信号选择器和选择信号发生器，所述选择信号发生 器输出与所述第一、二占空比信号同步且与所述两路PFC电路交替相对应 的选择信号，所述信号选择器接收所述第一、二占空比信号以及所述选择 信号，并按照所述选择信号将所述第一、二占空比信号输出至对应的PFC 电路。

所述规定的相角为180度。

所述第一、二载波信号为三角波信号。

所述处理模块包括：

第一信号处理单元，用于对所述PFC母线电压和所述基准参考电压信 号进行比较处理；