[发明专利]控制电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种控制电路及控制方法，通过根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压，并且，根据基准电压以及表征电感电流峰值的电流采样信号生成PWM信号，通过PWM信号控制主功率开关管的导通状态，从而使得所述电感电流的峰值随着基准电压的变化而变化，并最终使得所述电感电流的峰值跟随输入电压的波形正弦变化。从而使得电路在获得较高的PF的同时，也可以获得更低的THD。

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种应用于开关电源中的控制电路及控制方法。

背景技术

在各种开关电源中，PF值(功率因数)以及THD(总谐波失真)是一个重要的节能指标，其不仅会影响到开关电源的转换效率，同时会对整个供电系统的电网产生污染，因此，对于PFC(功率因数校正电路)的要求将越来越高。

现有技术中，传统的实现高功率因数控制的方法是通过采用Constant on time(固定导通时间)的控制方式实现。Constant ton的方式的主要原理是，在整个工频周期内，ton几乎保持不变。得到的电流波形并非正弦半波，而是接近椭圆半波的形状。在某些对THD要求比较高的场合，仍然不能满足要求。

参考图1，以功率级电路为buck-boost拓扑为例来加以说明，Constantton的控制模式下的输入电流公式为：

其中，Iin(t)为功率变换器的输入电流、Vin(t)为其输入电压、Vout为输出电压、ton为主开关管导通的时间，在当前的控制方式下，一个工频周期内ton的值几乎为定值，Lm为主电感感量。如果要获得低THD，Iin(t)必须跟随Vin(t)线性变化；但是，由公式可知，Iin(t)并没有随Vin(t)线性变化，而是随Vin(t)/(Vin(t)+VOUT)线性变化。从而使得Iin(t)的波形为接近椭圆半波的形状，参考附图2中所示，无法获得较好的THD。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种，以解决现有的问题。

第一方面，提供一种控制电路，应用于一交流/直流电源，其特征在于，所述控制电路包括：

电流采样电路，用以获取表征电感电流峰值的电流采样信号；

基准电压生成电路，用以根据功率级电路的输入电压和输出电压两者中的至少一个生成一基准电压；

PWM信号生成电路，用以根据所述基准电压以及所述电流采样信号生成PWM信号，从而使得所述电感电流的峰值随着所述基准电压的变化而变化。

优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系由功率级电路的拓扑结构的来确定，最终使得所述电感电流的峰值跟随所述输入电压的波形正弦变化。

优选地，所述基准电压生成电路根据所述功率级电路的输入电压和输出电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压，以及所述输入电压与所述输出电压的和的均成正比例关系。

优选地，所述基准电压生成电路根据所述功率级电路的输入电压生成所述基准电压，且所述基准电压与所述输入电压的平方成正比例关系。

优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系基于flyback以及buck-boost拓扑结构。

优选地，所述基准电压与所述输入电压和输出电压两者中的至少之一之间的关系基于buck拓扑结构。

优选地，所述基准电压生成电路包括：

输入电压采样电路，用以获取所述输入电压的瞬时值，以生成输入电压采样信号；

输出电压采样电路，用以获取所述输出电压的平均值，以生成输出电压采样信号；