[实用新型]直接设定直流输出电压的单相功率因数校正数字电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单相功率因数校正数字电路，特别涉及一种直接设定直流输出电压的单相功率因数校正数字电路。

背景技术

截至目前，单相有源功率因数校正(APFC)技术得到了广泛和深入的发展和应用，带来了可观的经济效益和社会效益，其应用领域日益扩大，功率范围也日益提高，甚至出现输入电流接近40A的实际应用。随着微控制器技术的发展以及数字控制的灵活性和可塑性，仅年来，数字APFC技术也得到了相应发展和具体应用，同时也促生了多种新的APFC控制算法的出现。然而，不论模拟APFC还是数字APFC，纵观全部现有的控制算法，都需要对APFC直流输出电压进行实时检测，并将所得电压的信息作为一种控制的信号来源。此外，实时检测直流输出电压的目的也在于用作输出电压的闭环控制和监视输出电压是否欠压和过压，如此就增加了硬件成本和控制的复杂程度。

因此，如何简化现有APFC电路的结构并能获得良好的校正效果实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直接设定直流输出电压的单相功率因数校正数字电路，具有结构简单、成本低廉、灵活性强、校正效果佳之优点，适用所有APFC的应用场合。

为了达到上述目的及其他目的，本实用新型的直接设定直流输出电压的单相功率因数校正数字电路包括：由受接入的单相交流输入电压控制的功率管、因所述功率管的通断而相应进行充放电的电感、与所述电感相串联并与所述功率管共同作用使输出直流电压近于恒定的电解电容、及与所述电感相串联的分流电阻等部件构成的功率电路、包括与所述分流电阻相连接的电阻、及与所述电阻相连接且用于测量所述分流电阻的瞬时电压的运放的分流电阻检测单元、用于将所述分流电阻检测单元测量出的所述电压进行模数转换的第一模数转换器、用于设定所述功率电路的输出直流电压，并根据所述功率电路输入的单相交流电压、所设定的输出直流电压和所述第一模数转换器转换得到的结果计算占空比的处理器、用于根据所述处理器所计算出的占空比产生相应PWM脉冲的定时器、以及用于根据所述定时器所产生的PWM脉冲驱动所述功率管的通断的驱动器。

此外，所述直接设定直流输出电压的单相功率因数校正数字电路还可包括：用于测量所述功率电路输入的单相交流电压瞬时值的输入电压检测单元、及用于将所述输入电压检测单元测量的交流电压瞬时值进行模数转换且将转换后的结果送入所述处理器的第二模数转换器。

较佳地，所述处理器为按照d(t)＝1-k_c|I_in(t)|计算占空比的处理器，其中，d(t)为占空比，kc=|Uin(t)||Iin(t)|Udc(t),]]>U_in(t)为所述输出直流电压，U_in(t)为输入的单相交流电压或所述第二模数转换器的转换结果，I_in(t)为所述第一模数转换器转换得到的结果，所述U_in(t)和I_in(t)采用有效值或平均值。

较佳地，所述驱动器可为推挽驱动器，所述功率电路可为有桥或无桥电路。

再者，所述直接设定直流输出电压的单相功率因数校正数字电路还可包括：用于根据所述第二模数转换器的转换结果判断所述功率电路的输入的单相交流电压是否过压和欠压，并将判断结果送入所述定时器以调整所产生的PWM脉冲的过压欠压判断单元；以及用于根据所述第一模数转换器的转换结果判断所述功率电路的电流是否过流，并将判断结果送入所述定时器以调整所产生的PWM脉冲的过流判断单元。