[发明专利]图腾柱PFC滞环电流控制电路及设备

说明书

本发明公开了一种图腾柱PFC滞环电流控制电路及设备，包括：功率电路模块及控制电路模块；功率电路模块包括：交流电源、输入电压信号单元及图腾柱PFC电路单元；输入电压信号单元包括：第一输出端、第二输出端，第一输出端、第二输出端构成输入电压输出端；图腾柱PFC电路单元包括：交流互感器、电感、第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关、第四功率开关、第一电阻单元及第二电阻单元；控制电路模块包括：输入滤波器、电压外环控制单元、参考乘法器、乘法器、比较器、RS比较器、RS触发器、片选器、锁相环电路单元及反相器。本发明，通过设计滞环宽度随电流幅值变化而可调的滞环电流内环控制，功率因数高、控制简单易行。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种图腾柱PFC滞环电流控制电路及设备。

背景技术

对于单相交流电压供电的电力电子变换器，需要采用有源功率因数校正(PFC)技术，或采用单相有源电力滤波(APF)技术，以此抑制网侧谐波电流和提高网侧功率因数，满足IEC61000-3-2和IEC6100-3-12谐波电流抑制标注。图腾柱PFC中功率电路和控制电路，功率电路包括两个桥臂，一个为高频切换的GaN FET或IGBT桥臂，另一个为工频切换的SiCFET或二极管桥臂，控制电路包括模拟控制电路或数字控制电路。图腾柱PFC是一种有源功率因数校正电路，同其它PFC电路一样，输出电容电压控制可以采取PI控制器、跨导型单零单极控制器等，电感电流控制可以采用跟随控制、单周期控制和滞环控制等。受到功率开关技术的限制，图腾柱PFC发展较晚，滞环电流控制的应用较少，且没有明确公开的具体设计电路或程序结构，而且也没有公开滞环宽度可变的、抑制开关频率过高的滞环电流控制策略。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种图腾柱PFC滞环电流控制电路及设备，以解决现有技术中没有滞环宽度可变的、抑制开关频率过高的滞环电流控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，提供一种图腾柱PFC滞环电流控制电路，其包括：功率电路模块以及控制电路模块；其中，

所述功率电路模块包括：交流电源、输入电压信号单元以及图腾柱PFC电路单元；

所述输入电压信号单元包括：第一输出端、第二输出端，所述第一输出端、所述第二输出端构成输入电压输出端；

所述图腾柱PFC电路单元包括：电流互感器、电感、第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关、第四功率开关、第一电阻单元以及第二电阻单元；

所述第一功率开关的源极连接所述第二功率开关的漏极；

所述第三功率开关的源极连接所述第四功率开关的漏极；

所述电流互感器的输入端连接所述交流电源的火线，所述电流互感器的输出端连接所述电感的第一端，所述电感的第二端连接所述第一功率开关的源极与所述第二功率开关的漏极之间的节点；

所述第三功率开关的源极与所述第四功率开关的漏极之间的节点连接所述交流电源的零线；

所述第一功率开关的漏极连接所述第三功率开关的漏极，所述第二功率开关的源极接地，所述第四功率开关的源极接地；

所述第一电阻单元的第一端连接所述第一功率开关的漏极与所述第三功率开关的漏极之间的节点，所述第一电阻单元的第二端连接所述第二电阻单元的第一端，所述第二电阻单元的第二端接地；

所述第二电阻单元的第一端、第二端构成输出电压输出端；

所述控制电路模块包括：输入滤波器、电压外环控制单元、参考乘法器、乘法器、比较器、RS比较器、RS触发器、片选器、锁相环电路单元以及反相器；