[发明专利]一种THD补偿电路、系统及方法

说明书

一种THD补偿电路、系统及方法，包括时间采样电路和时间调节电路，所述时间采样电路的输入与电源系统中脉冲宽度调制器的输出相连，时间调节电路的输出与脉冲宽度调制器的输入相连，时间采样电路在脉冲宽度调制器的输出端采样时间信号Vcap，时间调节电路对时间信号Vcap进行计算处理得到时间调节信号SD，脉冲宽度调制器根据时间调节信号SD对导通时间Ton进行调节。本发明提供一种能够有效降低THD值、结构简单、电路稳定性高的THD补偿电路、系统及方法。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种THD补偿电路、系统及方法。

背景技术

谐波失真是指输出信号比输入信号多出的谐波成分，所有附加谐波电平之和称为总谐波失真(THD，Total Harmonic Distortion)。谐波失真是系统不是完全线性造成的。总谐波失真与频率有关。谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。

总谐波失真会使得电网电压波形发生畸变，从而影响整个供电系统及其他用电用户。因此，在一些电源驱动领域中会要求总谐波失真小于一定的范围。例如，在LED电源驱动领域会要求THD≤20％。现有技术中会采用有源功率因数矫正的方式，采用固定导通时间使得电网输入电压与输入电流平均值呈正比关系，但是系统工作在临界导通模式下时，控制占空比会发生变化，不能实现将电网输入电压与输入电流平均值调整成正比关系，进而无法实现降低总谐波失真的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够有效降低THD值、结构简单、电路稳定性高的THD补偿电路、系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种THD补偿电路，包括时间采样电路51和时间调节电路52，所述时间采样电路51的输入与电源系统中脉冲宽度调制器40的输出相连，时间调节电路52的输出与脉冲宽度调制器40的输入相连。时间采样电路51在脉冲宽度调制器40的输出端采样时间信号Vcap，时间调节电路52对时间信号Vcap进行计算处理得到时间调节信号SD，脉冲宽度调制器40根据时间调节信号SD对导通时间Ton进行调节。

优选地，所述时间调节电路52对时间信号Vcap进行计算处理，得到与占空比D成反比的时间调节信号SD，进而调节导通时间Ton与占空比D成反比。

优选地，所述时间采样电路51采样得到的时间信号Vcap包括第一时间信号VT1和第二时间信号VT2，所述时间调节电路52根据第一时间信号VT1及第二时间信号VT2得到时间调节信号SD。

优选地，所述时间采样电路51采样的第一时间信号VT1所表征的是导通时间Ton，时间采样电路51采样的第二时间信号VT2所表征的是关断时间Toff，或者第二时间信号VT2所表征的是导通时间Ton与关断时间Toff之和。

优选地，所述的时间采样电路51包括第一电流源Ichg、时间采样开关SN、第一电容C1，所述第一电流源Ichg与第一电容C1的一端相连，第一电容C1的另一端接地，时间采样开关SN的一端与第一电流源Ichg和第一电容C1的公共端相连，时间采样开关SN的另一端接地，第一电流源Ichg能为第一电容C1充电，当到达时间采样时刻时触发时间采样开关SN导通，此时第一电容C1放电并输出表征采样时间的时间信号Vcap。

优选地，所述的时间调节电路52包括除法器，所述时间采样电路51在脉冲宽度调制器40的输出端分别采样第一时间信号VT1和第二时间信号VT2，其中第一时间信号VT1表征的是导通时间Ton，第二时间信号VT2表征的是导通时间Ton与关断时间Toff之和，除法器将第二时间信号VT2与第一时间信号VT1相除，进而能够得到与占空比D成反比的时间调节信号SD。