一種圖騰無橋pfc電路的控制方法、裝置和整流電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖騰無橋PFC電路的控制方法、裝置和整流電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的小型化和高功率密度已經(jīng)成為產(chǎn)品競爭力與技術(shù)水平的體現(xiàn)，其中，功率因數(shù)校正(PFC, Power Factor Correct1n)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。相對于普通的二極管整流橋+boost升壓PFC電路(以下稱為普通PFC電路)而言，無橋PFC電路可以減小整流橋的導(dǎo)通損耗，明顯地提高了 PFC電路的效率。其中無橋PFC電路中的二極管箝位雙升壓無橋PFC電路、電容箝位雙升壓無橋PFC電路和雙向開關(guān)Η橋PFC電路都是由普通PFC電路演變而來的。
[0003]圖1是一種二極管箝位雙升壓無橋PFC電路，包括:交流電源AC、電感L1、電感L2、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、開關(guān)管S1、開關(guān)管S2、電容C1和負(fù)載RL1。圖1所示的無橋PFC電路的控制器通過采樣輸入電壓的絕對值和輸入電流的絕對值，然后計算得到開關(guān)管S1和開關(guān)管S2的驅(qū)動信號的占空比。該電路是以碳化硅(SiC) 二極管作為Boost電路的續(xù)流管，以M0SFET作為Boost電路的開關(guān)管，因此，控制器生成的驅(qū)動信號可直接用來驅(qū)動開關(guān)管S1和開關(guān)管S2。圖1所示的無橋PFC電路在輸入電壓的正半周期時，電感L1，開關(guān)管S1，二極管D4和二極管D1構(gòu)成Boost電路，由于二極管D3處于截止?fàn)顟B(tài)，因此，雖然開關(guān)管S2也會導(dǎo)通/關(guān)斷，但是電感L2，開關(guān)管S2，二極管D2和二極管D3不能構(gòu)成電回路；當(dāng)輸入電壓在負(fù)半周期時，電感L2，開關(guān)管S2，二極管D2和二極管D3構(gòu)成Boost電路，由于二極管D4處于截止?fàn)顟B(tài)，因此，雖然開關(guān)管S1也會導(dǎo)通/關(guān)斷，但是電感L1，開關(guān)管S1，二極管D4和二極管D1不能構(gòu)成電回路。因此，采用控制器采樣輸入電壓的絕對值和輸入電流的絕對值，然后得到開關(guān)管S1和開關(guān)管S2的驅(qū)動信號的控制方法，可以使得二極管箝位雙升壓無橋PFC電路工作在輸出電流連續(xù)的模式下。
[0004]控制器采樣輸入電壓的絕對值和輸入電流的絕對值，然后得到兩個開關(guān)管的驅(qū)動信號的控制方法，同樣也可以應(yīng)用在由普通PFC電路演化而來的其它的無橋PFC電路中，并使得這些無橋PFC電路工作在輸出電流連續(xù)的模式下。
[0005]而圖2所示的圖騰無橋PFC電路，在輸入電壓的正半周期，二極管D3始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)管S3高頻地導(dǎo)通和關(guān)斷，此時開關(guān)管S3，開關(guān)管S4的體二極管和電感L3構(gòu)成一個Boost電路；在輸入電壓的負(fù)半周期，二極管D4始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)管S4高頻地導(dǎo)通和關(guān)斷，此時開關(guān)管S3，開關(guān)管S4的體二極管和電感L3構(gòu)成一個Boost電路，也就是說，在輸入電壓的正半周期開關(guān)管S3作為主開關(guān)管，開關(guān)管S4的體二極管作為續(xù)流二極管，在輸入電壓的負(fù)半周時開關(guān)管S4作為主開關(guān)管，開關(guān)管S3的體二極管作為續(xù)流二極管。此時在輸入電壓為雙極性的情況下，控制器米樣輸入電壓的絕對值和輸入電流的絕對值，然后得到兩個開關(guān)管的驅(qū)動信號的控制方法，無法隨著輸入電壓的極性的變換來交替控制圖騰無橋PFC電路中的主開關(guān)管，也就是說，根據(jù)控制器采樣輸入電壓的絕對值和輸入電流的絕對值，然后得到兩個開關(guān)管的驅(qū)動信號的控制方法產(chǎn)生的驅(qū)動信號不能控制圖2所示的圖騰無橋PFC電路在輸出電流連續(xù)的模式下工作。
[0006]綜上所述，采用由普通PFC電路演變而來的無橋PFC電路的控制方法生成的驅(qū)動信號，不能控制圖騰無橋PFC電路在輸出電流連續(xù)的模式下工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實施例提供了一種圖騰無橋PFC電路的控制方法、裝置和整流電路，用以解決采用由普通PFC電路演變而來的無橋PFC電路的控制方法生成的驅(qū)動信號，不能控制圖騰無橋PFC電路在輸出電流連續(xù)的模式下工作的問題。
[0008]基于上述問題，本發(fā)明實施例提供的一種圖騰無橋PFC電路的控制方法，包括:
[0009]根據(jù)圖騰無橋PFC電路的輸入電壓、所述圖騰無橋PFC電路的輸出電壓以及預(yù)設(shè)的參考電壓，確定參考電流；根據(jù)確定的參考電流以及所述圖騰無橋PFC電路中的電感上的電流，確定調(diào)制波；根據(jù)確定的調(diào)制波與給定的載波生成脈沖寬度調(diào)制信號；控制圖騰無橋PFC電路的兩個開關(guān)管中的一個開關(guān)管，并采用與所述生成的脈沖寬度調(diào)制信號互補的信號控制所述圖騰無橋PFC電路的兩個開關(guān)管中的另一個開關(guān)管。
[0010]本發(fā)明實施例提供的一種圖騰無橋PFC電路的控制裝置，包括:
[0011]第一確定模塊，用于根據(jù)圖騰無橋PFC電路的輸入電壓、所述圖騰無橋PFC電路的輸出電壓以及預(yù)設(shè)的參考電壓，確定參考電流；
[0012]第二確定模塊，用于根據(jù)確定的參考電流以及所述圖騰無橋PFC電路中的電感上的電流，確定調(diào)制波；
[0013]生成模塊，用于根據(jù)確定的調(diào)制波與給定的載波生成脈沖寬度調(diào)制信號；
[0014]第一控制模塊，用于采用生成的脈沖寬度調(diào)制信號控制圖騰無橋PFC電路中的第一開關(guān)管，并采用與所述生成的脈沖寬度調(diào)制信號互補的信號控制第二開關(guān)管；
[0015]其中，所述第一開關(guān)管是在輸入電壓的正半周期時圖騰無橋PFC電路中的主開關(guān)管；所述第二開關(guān)管在輸入電壓的負(fù)半周期時圖騰無橋PFC電路中的主開關(guān)管。
[0016]本發(fā)明實施例提供的一種整流電路，包括:
[0017]控制器，用于根據(jù)圖騰無橋PFC電路的輸入電壓、所述圖騰無橋PFC電路的輸出電壓以及預(yù)設(shè)的參考電壓，確定參考電流；根據(jù)確定的參考電流以及所述圖騰無橋PFC電路中的電感上的電流，確定調(diào)制波；根據(jù)確定的調(diào)制波與給定的載波生成脈沖寬度調(diào)制信號；采用生成的脈沖寬度調(diào)制信號控制圖騰無橋PFC電路中的第一開關(guān)管，并采用與所述生成的脈沖寬度調(diào)制信號互補的信號控制第二開關(guān)管；其中，所述第一開關(guān)管是在輸入電壓的正半周期時圖騰無橋PFC電路中的主開關(guān)管；所述第二開關(guān)管在輸入電壓的負(fù)半周期時圖騰無橋PFC電路中的主開關(guān)管；
[0018]圖騰無橋功率因數(shù)校正PFC電路，用于將接收到的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并輸出。
[0019]本發(fā)明實施例的有益效果包括:
[0020]本發(fā)明實施例提供一種圖騰無橋PFC電路的控制方法、裝置和整流電路，由于根據(jù)圖騰無橋PFC電路的輸入電壓、圖騰無橋PFC電路中的電感上的電流和圖騰無橋PFC的電路的輸出電壓生成調(diào)制波，即根據(jù)圖騰無橋PFC電路的輸入電壓的大小和極性、圖騰無橋PFC電路中的電感上的電流的大小和極性、以及圖騰無橋PFC的電路的輸出電壓的大小和極性生成調(diào)制波，因此，根據(jù)生成的調(diào)制波以及給定的載波生成的脈沖寬度調(diào)制信號在輸入電壓的正半周期和輸入電壓的負(fù)半周期會發(fā)生轉(zhuǎn)換，因此，與生成的脈沖寬度調(diào)制信號互補的信號在輸入電壓的正半周期和輸入電壓的負(fù)半周期也會發(fā)生轉(zhuǎn)換，而圖騰無橋PFC電路中的兩個開關(guān)管的功能在輸入電壓的正半周期和輸入電壓的負(fù)半周期也會發(fā)生轉(zhuǎn)換，因此，采用本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法來控制圖騰無橋PFC電路時，圖騰無橋PFC電路能夠工作在電流連續(xù)的模式下。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的二極管箝位雙升壓無橋PFC電路；
[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的圖騰無橋PFC電路；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例提供的整流電路的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法的流程圖之一；
[0025]圖5為采用本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法時圖騰無橋PFC電路中的信號的示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法的流程圖之二 ；
[0027]圖7為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法的流程圖之三；
[0028]圖8為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法采用硬件實現(xiàn)時電路的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0029]圖9為本發(fā)明實施例提供的整流電路的結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
[0030]圖10為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制方法采用硬件實現(xiàn)時電路的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0031]圖11為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0032]圖12為本發(fā)明實施例提供的圖騰無橋PFC電路的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
[0033]圖13為本發(fā)明實施例提供的整流電路的結(jié)構(gòu)示意圖之三。
【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明實施例提