一種等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，所述方法包括：采集功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)；對(duì)各信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N?1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制N級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)校正，倍增電感的紋波頻率，降低了功率器件的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。
【專利說(shuō)明】
一種等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種校正方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛采用的單相功率因數(shù)校正器(PFC)為單相有源功率因數(shù)校正器(APFC)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到變頻家電功率電路交直交變換器的前級(jí)電路，即作為AC-DC變換器。隨著大功率變頻空調(diào)等的普及應(yīng)用，需要推出較大功率的單相APFC。目前為止，共計(jì)出現(xiàn)以下幾種備選電路方案:(I)多級(jí)交錯(cuò)單相APFC，采用移相驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(2)單級(jí)APFC，采用功率器件并聯(lián)和動(dòng)態(tài)均流技術(shù)；(3)單級(jí)APFC，采用功率器件并聯(lián)和移相驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(4)單級(jí)APFC，選擇大功率的功率器件。
[0003]這些技術(shù)方案都能實(shí)現(xiàn)大功率輸出的APFC，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在技術(shù)方案I中，采用兩級(jí)或多級(jí)交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，并采用移相驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可以大致成倍增加功率等級(jí)和簡(jiǎn)化升壓電感的設(shè)計(jì)。在技術(shù)方案2中，是將所有并聯(lián)功率器件視為一個(gè)功率器件，在載流時(shí)，各個(gè)功率器件應(yīng)該做到均流。在技術(shù)方案3，屬于單級(jí)APFC電路結(jié)構(gòu)，但是采用了多個(gè)功率器件并聯(lián)，功率器件并聯(lián)目的為增加潛在的功率等級(jí)，在占空比較低時(shí)，移相驅(qū)動(dòng)技術(shù)可成倍增加升壓電感的紋波，有利于升壓電感的選型。在技術(shù)方案4中，屬于傳統(tǒng)APFC的大功率化設(shè)計(jì)，元器件參數(shù)重新設(shè)計(jì)和選型，功率等級(jí)相應(yīng)放大。
[0004]對(duì)于大功率APFC應(yīng)用場(chǎng)合，或?yàn)榱烁纳铺岣哒w性能或某些性能，如降低升壓電感和功率器件IGBT的設(shè)計(jì)難度，需要對(duì)現(xiàn)有的控制技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)只針對(duì)有橋單相APFC多功率器件并聯(lián)方案，各有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在以下不足之處。假設(shè)功率器件IGBT的并聯(lián)級(jí)數(shù)為N(如N=4)，只有當(dāng)占空比d低于1/N(如N=4，則d低于0.25)時(shí)，N(如N=4)功率器件輪流導(dǎo)通，升壓電感紋波倍頻。對(duì)于單相APFC而言，占空比在電網(wǎng)電壓過(guò)零附近較大，一般可以0.95左右。占空比在電網(wǎng)電壓峰值附近較小，一般低于0.25左右。受到功率器件速度、控制穩(wěn)定性、電感釋放電流時(shí)間等因素，最大占空比不大于0.95。在一個(gè)完整的電源周期中，占空比的大致變化范圍為0.20—0.95。只要占空比d大于1/N(如N=4，則d大于0.25)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)IGBT循環(huán)交叉連續(xù)導(dǎo)電狀態(tài)，此時(shí)不僅出現(xiàn)功率器件均流情況，更嚴(yán)重的是，總有一只功率器件IGBT導(dǎo)通，升壓電感沒(méi)有能量釋放的時(shí)間，將會(huì)造成升壓電感飽和以及功率器件最終燒毀。升壓電感紋波不能倍頻，而升壓電感的設(shè)計(jì)尤為重要，由于笨重和發(fā)熱等原因，一般板外安裝。為了單相APFC的小型化，升壓電感就得小型化，為此必須提高等效的開關(guān)頻率，即提高紋波頻率。
[0006]因此，如何提供一種等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中只要占空比大于1/N(如N = 4，則d大于0.25)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)功率器件循環(huán)交叉連續(xù)導(dǎo)電狀態(tài)，此時(shí)不僅出現(xiàn)功率器件均流情況，更嚴(yán)重的是，總有一只功率器件導(dǎo)通，升壓電感沒(méi)有能量釋放的時(shí)間，將會(huì)造成升壓電感飽和以及功率器件燒毀等缺陷，實(shí)以成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中只要占空比大于1/N(如N = 4，則d大于
0.25)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)功率器件循環(huán)交叉連續(xù)導(dǎo)電狀態(tài)，此時(shí)不僅出現(xiàn)功率器件均流情況，更嚴(yán)重的是，總有一只功率器件導(dǎo)通，升壓電感沒(méi)有能量釋放的時(shí)間，將會(huì)造成升壓電感飽和以及功率器件燒毀的問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供一種等分占空比功率因數(shù)校正方法，應(yīng)用于包括整流模塊、與所述整流模塊連接的輸入直流電壓模塊、與所述輸入直流電壓模塊連接的升壓模塊，與所述升壓模塊連接的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊、及與所述功率模塊連接的功率輸出模塊的功率電路，其中，所述直流輸入電壓模塊，用于產(chǎn)生輸入直流電壓信號(hào);所述升壓模塊用于產(chǎn)生升壓電流信號(hào);所述功率輸出模塊用于產(chǎn)生輸出直流電壓信號(hào)；N為大于等于2的整數(shù);所述等分占空比功率因數(shù)校正方法包括以下步驟:步驟一，采集所述功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)；步驟二，對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/N開關(guān)周期;步驟三，將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制N級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。
[0009]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述邏輯處理包括對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理、對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理、及對(duì)所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理;其中，所述對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào);所述對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)，對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)，將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào);所述對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)，將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)，對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)。
[0010]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述邏輯處理還包括:將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0011]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟三包括將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊交錯(cuò)導(dǎo)通，交錯(cuò)使所述升壓模塊產(chǎn)生紋波電流以儲(chǔ)存能量和釋放能量，儲(chǔ)存能量與釋放能量供所述功率電路的后級(jí)電路使用;其中第i路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第i+Ι路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相1/N開關(guān)周期。
[0012]本發(fā)明另一方面提供一種等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)，應(yīng)用于包括整流模塊、與所述整流模塊連接的輸入直流電壓模塊、與所述輸入直流電壓模塊連接的升壓模塊，與所述升壓模塊連接的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊、及與所述功率模塊連接的功率輸出模塊的功率電路，其中，所述直流輸入電壓模塊，用于產(chǎn)生輸入直流電壓信號(hào);所述升壓模塊用于產(chǎn)生升壓電流信號(hào);所述功率輸出模塊用于產(chǎn)生輸出直流電壓信號(hào);N為大于等于2的整數(shù);所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)包括:信號(hào)處理模塊，用于采集所述功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)，并對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/N開關(guān)周期;信號(hào)控制模塊，與所述信號(hào)處理模塊連接，用于將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制N級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。
[0013]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述述信息處理模塊包括:第一邏輯處理單元，與所述功率電路連接，用于對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，所述對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào);第二邏輯處理單元，與所述功率電路連接，用于對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理所述對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波；將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)，對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)，將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)；第三邏輯處理單元，與所述功率電路連接，用于對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，所述對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)，將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)，對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào);第四邏輯處理單元，分別與第一邏輯處理單元、第二邏輯處理單元、第三邏輯處理單元連接，用于將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào);將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0014]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述信號(hào)控制模塊用于將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊交錯(cuò)導(dǎo)通，交錯(cuò)使所述升壓模塊產(chǎn)生紋波電流以儲(chǔ)存能量和釋放能量，儲(chǔ)存能量與釋放能量供所述功率電路的后級(jí)電路使用；其中第i路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第i+Ι路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相1/N開關(guān)周期。
[0015]本發(fā)明又一方面提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括:功率電路和控制器;所述功率電路用于提供輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào);所述功率模塊包括:整流模塊，用于將為所述電子設(shè)備供電的供電模塊輸出的交流電源整流為直流電源；所述整流模塊為一整流橋;輸入直流電壓模塊，與所述整流模塊連接，用于產(chǎn)生所述輸入直流電壓信號(hào);升壓模塊，與所述輸入直流電壓模塊連接，用于產(chǎn)生所述升壓電流信號(hào)；功率模塊，與所述升壓模塊連接，呈N級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，用于受所述控制器輸出的N移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)路的控制以實(shí)現(xiàn)N級(jí)并聯(lián)的功率模塊的通斷；功率輸出模塊，與所述功率模塊連接，用于產(chǎn)生所述輸出直流電壓信號(hào);控制器，與所述功率模塊連接，包括如權(quán)利要求5所述的等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)。
[0016]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述整流模塊為一雙臂二極管整流橋，包括第一二極管，第二二極管，第三二極管，及第四二極管;其中，第一二極管與第二二極管串聯(lián)連接形成第一橋臂，第三二極管與第四二極管串聯(lián)連接形成第二橋臂，第一橋臂與第二橋臂并聯(lián);第一二極管的負(fù)極形成一正極電壓輸出端，第二二極管的正極形成一負(fù)極電壓輸出端;所述功率模塊包括N個(gè)并聯(lián)的功率器件、與所述功率器件連接的反向快恢復(fù)二極管，與所述反向快恢復(fù)二極管連接的電解質(zhì)電容、及每個(gè)功率器件連接的隔離驅(qū)動(dòng)器;其中，所述功率器件與反向快恢復(fù)二極管的正極相連接，所述反向快恢復(fù)二極管的負(fù)極與電解電容的的正極相連接，所述電解電容的的負(fù)極接地;所述電解電容的的正極形成另一正極電壓輸出端，所述電解電容的負(fù)極形成另一負(fù)極電壓輸出端。
[0017]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述輸入直流電壓模塊位于一正極電壓輸出端和一負(fù)極電壓輸出端之間，包括多個(gè)串聯(lián)的阻值成比例設(shè)置的分壓電阻;所述功率輸出模塊位于另一正極電壓輸出端和另一負(fù)極電壓輸出端之間，包括多個(gè)串聯(lián)的阻值成比例設(shè)置的分壓電阻;所述升壓模塊包括升壓電感，所述升壓電感的一端與所述輸入直流電壓模塊的分壓電阻相連接，升壓電感的另一端與所述功率模塊的反向快恢復(fù)二極管的正極相連接。
[0018]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述控制器包括:第一濾波電路，與所述輸入直流電壓模塊連接，用于采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;有效值電路，與所述第一濾波電路連接，用于提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;平方倒數(shù)電路，與所述有效值電路連接，用于將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào);第二濾波電路，與所述功率輸出模塊連接，用于采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;第一減法器，與所述第二濾波電路連接，用于將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào);第一 PID調(diào)節(jié)器，與所述第一減法器連接，用于對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)；乘法器，與所述第一濾波電路、平方倒數(shù)電路、第一 PID調(diào)節(jié)器連接，用于將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)；差動(dòng)放大濾波電路，連接在一負(fù)極電壓輸出端，用于采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)；第二減法器，與所述乘法器和差動(dòng)放大濾波電路連接，用于將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào);第二 PID調(diào)節(jié)器，與所述第二減法器連接，用于對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)；第一移相器，第二移相器，第三移相器，用于將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理;第一比較器，第二比較器，第三比較器，第四比較器，用于將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成的N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，并將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0019]如上所述，本發(fā)明的等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，具有以下有益效果:
[0020]本發(fā)明所述等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備的移相觸發(fā)原理實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)校正，倍增了電感的紋波頻率，有利于電感的小型化設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了功率器件的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，有利于功率器件的選型和散熱處理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1顯示為本發(fā)明的電子設(shè)備于一實(shí)施例中的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2顯示為本發(fā)明的電子設(shè)備于一實(shí)施例中的電路圖。
[0023]圖3顯示為本發(fā)明的等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)于一實(shí)施例中的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4顯示為本發(fā)明的等分占空比功率因數(shù)校正方法于一實(shí)施例中的流程示意圖。
[0025]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0026]I 電子設(shè)備
[0027]11 功率電路
[0028]12 控制器
[0029]13 等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)
[0030]111供電模塊
[0031]112整流模塊
[0032]113輸入直流電壓模塊
[0033]114升壓模塊
[0034]115 功率模塊
[0035]116功率輸出模塊
[0036]131信號(hào)處理模塊
[0037]132信號(hào)控制模塊
[0038]1311第一邏輯處理單元
[0039]1312第二邏輯處理單元
[0040]1313第三邏輯處理模塊[0041 ]1314第四邏輯處理單元
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0043]需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0044]實(shí)施例一
[0045]本實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括:功率電路和控制器；
[0046]所述功率電路用于提供輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)；所述功率t吳塊包括:
[0047]整流模塊，用于將為所述電子設(shè)備供電的供電模塊輸出的交流電源整流為直流電源;所述整流模塊為一整流橋；
[0048]輸入直流電壓模塊，與所述整流模塊連接，用于產(chǎn)生所述輸入直流電壓信號(hào)；
[0049]升壓模塊，與所述輸入直流電壓模塊連接，用于產(chǎn)生所述升壓電流信號(hào)；
[0050]功率模塊，與所述升壓模塊連接，呈N級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，用于受所述控制器輸出的N移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)路的控制以實(shí)現(xiàn)N級(jí)并聯(lián)的功率模塊的通斷；
[0051]功率輸出模塊，與所述功率模塊連接，用于產(chǎn)生所述輸出直流電壓信號(hào)；
[0052]控制器，與所述功率模塊連接，包括等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)。
[0053]以下將結(jié)合圖示對(duì)本實(shí)施例所提供的電子設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1和圖2，顯示為電子設(shè)備于一實(shí)施例中的原理結(jié)構(gòu)示意圖和電子設(shè)備于一實(shí)施例中的電路圖。如圖1和圖2所示，所述電子設(shè)備I包括功率電路11和控制器12。所述控制器12包括等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13。
[0054]所述功率電路11用于提供輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)，將輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)輸入至所述控制器12，所述控制器12對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/N開關(guān)周期，在將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，進(jìn)行功率因數(shù)校正，以得到所需的直流輸出電壓。其中，N為大于等于2的整數(shù)。在本實(shí)施例中，N為4。
[0055]繼續(xù)參閱圖1和圖2，所述功率電路11包括供電模塊111、整流模塊112、輸入直流電壓模塊113、升壓模塊114、功率模塊115、及功率輸出模塊116。
[0056]所述供電模塊111用于為所述電子設(shè)備I提供所需電源。在本實(shí)施例中，所提供的電源為220V的單相交流電源。所述供電模塊111提供與單相交流電相連的火線輸入端ACL和零線輸入端ACN。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述單相交流電的火線和零線之間還連接有交流電容Cl。單相交流電壓源的工作參數(shù)為180V?264V，額定電壓220V，50Hz。
[0057]與所述供電模塊111連接的整流模塊112用于對(duì)單相交流電源進(jìn)行整流處理的整流橋BI，以及與整流橋BI相連以分別輸出第一正極電壓和第一負(fù)極電壓的第一正極電壓輸出端+DCPI和第一負(fù)極電壓輸出端-DCNl ο在本實(shí)施例中，所述整流模塊112較佳地為雙臂二極管整流橋，包括:第一二極管Dl、第二二極管D2、第三二極管D3、以及第四二極管D4，其中，第一二極管Dl與第二二極管D2串聯(lián)連接形成第一橋臂，第三二極管D3與第四二極管D4串聯(lián)連接形成第二橋臂，第一橋臂與第二橋臂并聯(lián)。其中，第一二極管Dl的正極與第二二極管D2的負(fù)極相連，第一二極管Dl的負(fù)極與第一正極電壓輸出端+DCPl相連，第二二極管D2的正極與第一負(fù)極電壓輸出端-DCNl相連，第三二極管D3的正極與第四二極管D4的負(fù)極相連，第三二極管D3的負(fù)極與第一正極電壓輸出端+DCPl相連，第四二極管D4的正極與第一負(fù)極電壓輸出端-DCNl相連;第一二極管Dl的正極與第二二極管D2的負(fù)極相連的公共端作為與所述單相交流電的火線相連的火線輸入端ACL，第三二極管D3的正極與第四二極管的正極相連的公共端作為與單相交流電的零線相連的零線輸入端ACN。在本實(shí)施例中，整流模塊112的每一個(gè)二極管的工作參數(shù)為50A/1OO 0C，D50XB80。
[0058]與所述整流模塊112連接的輸入直流電壓模塊113用于產(chǎn)生所述輸入直流電壓信號(hào)Uin，所述輸入直流電壓模塊13位于第一正極電壓輸出端+DCPI和第一負(fù)極電壓輸出端-DCNl之間，用于產(chǎn)生輸入直流電壓信號(hào)Uin并將其予以輸出。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，輸入直流電壓模塊113包括多個(gè)串聯(lián)的阻值成比例設(shè)置的分壓電阻，于本實(shí)施例中，所述輸入直流電壓模塊113包括串聯(lián)的第一分壓電阻Rl、第二分壓電阻R2、以及第三分壓電阻R3，即，第一分壓電阻Rl的一端與第一正極電壓輸出端+DCPl相連，第一分壓電阻Rl的另一端與第二分壓電阻R2的一端相連，第二分壓電阻R2的另一端與第三分壓電阻R3的一端相連，第三分壓電阻R3的另一端與第一負(fù)極電壓輸出端-DCNl相連;第二分壓電阻R2的另一端與第三分壓電阻R3的一端相連的公共端作為輸入直流電壓信號(hào)Uin的輸出端。在本實(shí)施例中，由于所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13僅適用于檢測(cè)弱電，則根據(jù)這一特性將所述第一分壓電阻Rl，第二分壓電阻R2，第三分壓電阻R3的阻值成比例設(shè)置。例如，分壓電阻Rl、R2、R3的阻值分別為:360kQ ,360kQ ,5.1kQ，所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13僅采集所述第三分壓電阻R3上的輸入直流電壓信號(hào)Uin。
[0059]與所述輸入直流電壓模塊113連接的升壓模塊114用于產(chǎn)生升壓電流信號(hào)k。在本實(shí)施例中，所述升壓模塊114為一升壓電感L，其工作參數(shù)為350μΗ/20Α。所述升壓電感L的一端與第一分壓電阻Rl的一端相連接，所述升壓電感L的另一端與功率模塊115連接。
[0060]與升壓模塊114連接的功率模塊115用于受所述控制器12的4路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)所控制而實(shí)現(xiàn)通斷。所述功率模塊114包括4個(gè)并聯(lián)的功率器件，即功率器件115Α，功率器件115Β，功率器件115C，功率器件11、與所述功率器件連接的反向快恢復(fù)二極管FRDI，與所述反向快恢復(fù)二極管FRDl連接的電解質(zhì)電容E1、及每個(gè)功率器件連接的隔離驅(qū)動(dòng)器1，隔離驅(qū)動(dòng)器2，隔離驅(qū)動(dòng)器3，隔離驅(qū)動(dòng)器4。在本實(shí)施例中，功率器件采用的是絕緣柵雙極型晶體管，第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第三絕緣柵雙極型晶體管S3、第四絕緣柵雙極型晶體管S4，和二極管。于本實(shí)施例中，升壓電感L的另一端與反向快恢復(fù)二極管FRDl的正極相連，反向快恢復(fù)二極管FRDl的負(fù)極與第二正極電壓輸出端+DCP2相連，第一絕緣柵雙極型晶體管SI的集電極與升壓電感LI的另一端、反向快恢復(fù)二極管FRDl的正極相連，第一絕緣柵雙極型晶體管SI的發(fā)射極與第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2相連，第一絕緣柵雙極型晶體管SI的柵極與隔離驅(qū)動(dòng)器I連接用于接收來(lái)自控制器的第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，第二絕緣柵雙極型晶體管S2的集電極與升壓電感L的另一端、反向快恢復(fù)二極管FRDI的正極相連，第二絕緣柵雙極型晶體管S2的發(fā)射極與第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2相連，第二絕緣柵雙極型晶體管S2的柵極與隔離驅(qū)動(dòng)器2連接用于接收來(lái)自控制器12的第二路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，第三絕緣柵雙極型晶體管S3的集電極與升壓電感L的另一端、反向快恢復(fù)二極管FRDl的正極相連，第三絕緣柵雙極型晶體管S3的發(fā)射極與第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2相連，第三絕緣柵雙極型晶體管S3的柵極與隔離驅(qū)動(dòng)器3連接用于接收來(lái)自控制器12的第三路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，第四絕緣柵雙極型晶體管S4的集電極與升壓電感L的另一端、反向快恢復(fù)二極管FRDl的正極相連，第四絕緣柵雙極型晶體管S4的發(fā)射極與第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2相連，第四絕緣柵雙極型晶體管S4的柵極與隔離驅(qū)動(dòng)器4連接用于接收來(lái)自控制器12的第四路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。在本實(shí)施例中，所述功率器件IGBT SI?S4的工作參數(shù)為 IKW40N60H3，40A/600V/100°C;反向快恢復(fù)二極管 FRDl 的工作參數(shù)為 Fra30S60S，100deg，30A/600V。
[0061 ]與所述功率模塊115連接的功率輸出模塊116用于產(chǎn)生所述輸出直流電壓信號(hào)U—。所述功率輸出模塊115位于第二正極電壓輸出端+DCP2和第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2之間。所述功率輸出模塊115由多個(gè)串聯(lián)的電阻組成。在本實(shí)施例中，所述功率輸出模塊115包括第四分壓電阻R4，第五分壓電阻R5，第六分壓電阻R6。由于所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13僅適用于檢測(cè)弱電，則根據(jù)這一特性將所述第四分壓電阻R4，第五分壓電阻R5，第六分壓電阻R6的阻值成比例設(shè)置。例如，分壓電阻R4、R5、R6的阻值分別為:750k Ω，750k Ω，21.6kQ，所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13僅采集所述第七分壓電阻上的輸出直流電壓信號(hào)Uout。
[0062]另外，在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述單相交流電的火線和零線之間還連接有交流電容Cl。第二正極電壓輸出端+DCP2和第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2之間設(shè)置有功率電阻R7，在第一負(fù)極電壓輸出端-DCNl和第二負(fù)極電壓輸出端-DCN2之間設(shè)置分流電阻R8，功率電阻R7，R9的工作參數(shù)為:220k Ω/2W;分流電阻R8的工作參數(shù)為5m Ω/10W，紫銅。
[0063]在本實(shí)施例中，所述功率電路112中220V交流電通過(guò)整流電路BI整流輸出正弦半波直流電壓。功率器件IGBT SI?S4接受來(lái)自控制器的四路交錯(cuò)90°且等分占空比的驅(qū)動(dòng)脈沖，順序地導(dǎo)通，在一個(gè)開關(guān)周期中導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)度相等，使升壓電感產(chǎn)生紋波電流，儲(chǔ)存能量和釋放能量，能量之差即輸出功率傳輸至電解電容El，供后級(jí)電路使用。IGBT SI?S4的占空比，也可以設(shè)計(jì)成各自導(dǎo)通時(shí)間隨著控制量的變化而變化，但是動(dòng)態(tài)執(zhí)行等分占空比這一原則，由此可以增加動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。
[0064]本實(shí)施例還提供與所述功率電路11連接的控制器12，所述控制器12包括等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13。請(qǐng)參閱圖3，顯示為等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)于一實(shí)施例中的原理結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)13包括信號(hào)處理模塊131和信號(hào)控制模塊132。
[0065]與所述功率電路11連接的信號(hào)處理模塊131用于采集所述功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)，并對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào);將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/N開關(guān)周期。在本實(shí)施例中，N為4。
[0066]與所述信號(hào)處理模塊131連接的信號(hào)控制模塊132用于將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制N級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。
[0067]在本實(shí)施例中，所述控制器12接受來(lái)自功率電路的整流后輸入電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)以及升壓電感電流信號(hào)。采用電壓外環(huán)，通過(guò)第一減法程序和第一 PID程序獲得輸出電壓的輸出量，該電壓環(huán)的輸出量負(fù)責(zé)獲得期望的直流輸出電壓。電壓外環(huán)的輸出量與輸入電壓信號(hào)、輸入電壓信號(hào)的平方倒數(shù)相乘后得到乘積，該乘積與經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大濾波程序檢測(cè)來(lái)的電感電流信號(hào)通過(guò)第二減法程序相減，得到的差再經(jīng)過(guò)第二 PID程序得到電流內(nèi)環(huán)的控制量。電流內(nèi)環(huán)的控制量再與四路移相后梯形載波信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生四路相移90°的PWM脈沖，得到等脈寬的HVM脈沖，在經(jīng)過(guò)四路隔離驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后，得到四路各自移相90°后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率電路I中四只功率器件IGBT，借助四只功率器件IGBT的通斷，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。
[0068]以下對(duì)控制器12進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0069]所述信號(hào)處理模塊131包括第一邏輯處理單元1311、第二邏輯處理單元1312、第三邏輯處理模塊1313、及第四邏輯處理單元1314。
[0070]所述第一邏輯處理單元1311與所述功率電路連接，用于對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，所述對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào)。在本實(shí)施例中，所述第一邏輯處理單元1311包括:
[0071 ]與所述輸入直流電壓模塊連接的第一濾波電路用于采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波。
[0072]與所述第一濾波電路連接的有效值電路用于提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值。
[0073]與所述有效值電路連接的平方倒數(shù)電路用于將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào)。
[0074]第二邏輯處理單元1312與所述功率電路連接，用于對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理所述對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)，對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)，將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)。在本實(shí)施例中，所述第二邏輯處理模塊1312包括:
[0075]與所述功率輸出模塊連接的第二濾波電路用于采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波；
[0076]與所述第二濾波電路連接的第一減法器用于將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)；
[0077]與所述第一減法器連接的第一PID調(diào)節(jié)器用于對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)。
[0078]與所述第一濾波電路、平方倒數(shù)電路、第一PID調(diào)節(jié)器連接的乘法器用于將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)。
[0079]與所述功率電路11連接的第三邏輯處理模塊1313用于對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，所述對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)，將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)，對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)。所述第三邏輯處理模塊1313包括:
[0080]連接在一負(fù)極電壓輸出端的差動(dòng)放大濾波電路用于采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)；
[0081]與所述乘法器和差動(dòng)放大濾波電路連接的第二減法器，用于將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)；
[0082]與所述第二減法器連接第二PID調(diào)節(jié)器的用于對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)。
[0083]分別與第一邏輯處理單元、第二邏輯處理單元、第三邏輯處理單元連接的第四邏輯處理單元1314用于將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào);將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。所述第四邏輯處理單元1314包括:
[0084]第一移相器，第二移相器，第三移相器，用于將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理。在本實(shí)施例匯中，第二路載波信號(hào)與第一載波信號(hào)移相90度，第三路載波信號(hào)與第二載波信號(hào)移相90度，第四路載波信號(hào)與第三載波信號(hào)移相90度。
[0085]第一比較器，與第一移相器連接的第二比較器，與第二移相器連接的第三比較器，與第三移相器連接的第四比較器，用于將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行4等分形成的4路第六邏輯處理電壓信號(hào)，并將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第四路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成3路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0086]所述信號(hào)控制模塊132用于將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的4級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使所述4級(jí)并聯(lián)的功率模塊交錯(cuò)導(dǎo)通，交錯(cuò)使所述升壓模塊產(chǎn)生紋波電流以儲(chǔ)存能量和釋放能量，儲(chǔ)存能量與釋放能量供所述功率電路的后級(jí)電路使用;其中第i路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第i+Ι路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相1/4開關(guān)周期。
[0087]在本實(shí)施例中，每只功率器件的占空比只有原來(lái)單級(jí)APFC時(shí)的I/4，每只功率器件的導(dǎo)通損耗只有原來(lái)的1/4。在開關(guān)頻率不變的情況下，每只功率器件的開關(guān)次數(shù)和開關(guān)損耗不變，但是升壓電感的紋波頻率增加到原來(lái)的4倍，升壓電感的設(shè)計(jì)可以得到大大簡(jiǎn)化。如果降低開關(guān)頻率，則每只功率器件的開關(guān)次數(shù)和開關(guān)損耗可以下降，升壓電感的紋波頻率可以保持不變。功率器件的功耗得到分散，其選型可以得到簡(jiǎn)化。
[0088]移相器I?3分別將原始梯形載波移相1/4、2/4、3/4個(gè)開關(guān)周期，或移相90°、180°、270°，實(shí)現(xiàn)四只比較器的載波信號(hào)之間相互移相1/4個(gè)開關(guān)周期或90°。在任何情況下，都能實(shí)現(xiàn)升壓電感紋波頻率倍增，而不會(huì)燒毀功率器件。
[0089]通過(guò)以上分析，本實(shí)施例所述的電子設(shè)備及等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)，除了能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)校正之外，還具有優(yōu)勢(shì)，可以適用較大功率應(yīng)用場(chǎng)合，具體實(shí)現(xiàn)方法有三種:
[0090](I)維持梯形載波頻率不變，即維持功率器件的開關(guān)頻率不變，簡(jiǎn)化升壓電感的設(shè)計(jì)，但是總的功率器件的導(dǎo)通損耗不變，但是總的開關(guān)損耗加倍；
[0091](2)成倍降低梯形載波頻率，即成倍降低功率器件的開關(guān)頻率，維持原有升壓電感的設(shè)計(jì)，但是總的功率器件的導(dǎo)通損耗不變，總的開關(guān)損耗不變，但是有利于器件的選型和安裝；
[0092 ] (3)在第一種和第二種方法中求平衡。
[0093]在本實(shí)施例所述的電子設(shè)備及等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)的移相觸發(fā)原理實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)校正，倍增了電感的紋波頻率，有利于電感的小型化設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了功率器件的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，有利于功率器件的選型和散熱處理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎。
[0094]實(shí)施例二
[0095]本實(shí)施例提供一種等分占空比功率因數(shù)校正方法，應(yīng)用于包括整流模塊、與所述整流模塊連接的輸入直流電壓模塊、與所述輸入直流電壓模塊連接的升壓模塊，與所述升壓模塊連接的4級(jí)并聯(lián)的功率模塊、及與所述功率模塊連接的功率輸出模塊的功率電路，其中，所述直流輸入電壓模塊，用于產(chǎn)生輸入直流電壓信號(hào);所述升壓模塊用于產(chǎn)生升壓電流信號(hào);所述功率輸出模塊用于產(chǎn)生輸出直流電壓信號(hào)。請(qǐng)參閱圖4，顯示為等分占空比功率因數(shù)校正方法于一實(shí)施例中的流程示意圖。如圖4所示，所述等分占空比功率因數(shù)校正方法包括以下步驟:
[0096]SI，采集所述功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)。
[0097]S2，對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成4路邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第四路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成三路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述四路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述4級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/4開關(guān)周期。在本實(shí)施例中，所述邏輯處理包括:
[0098]輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理、對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理、及對(duì)所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理；
[0099]對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理。所述對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào)。
[0100]對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理。所述對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)，對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)，將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)。
[0101]對(duì)所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理。所述對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)，將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)，對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)。
[0102]將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行4等分形成4路第六邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào);將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第四路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成三路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0103]S3，將形成的四路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中4級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制4級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。具體的，將形成的四路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的4級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使所述4級(jí)并聯(lián)的功率模塊交錯(cuò)導(dǎo)通，交錯(cuò)使所述升壓模塊產(chǎn)生紋波電流以儲(chǔ)存能量和釋放能量，儲(chǔ)存能量與釋放能量供所述功率電路的后級(jí)電路使用;其中第i路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第i+Ι路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相1/4開關(guān)周期。在本實(shí)施例匯中，所述開關(guān)周期為360度。第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第二路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相90°，第二路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第三路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相180°，第三路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第四路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相270°。
[0104]綜上所述，本發(fā)明所述等分占空比功率因數(shù)校正方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備的移相觸發(fā)原理實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)校正，倍增了電感的紋波頻率，有利于電感的小型化設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了功率器件的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，有利于功率器件的選型和散熱處理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0105]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等分占空比功率因數(shù)校正方法，其特征在于，應(yīng)用于包括整流模塊、與所述整流模塊連接的輸入直流電壓模塊、與所述輸入直流電壓模塊連接的升壓模塊，與所述升壓模塊連接的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊、及與所述功率模塊連接的功率輸出模塊的功率電路，其中，所述直流輸入電壓模塊，用于產(chǎn)生輸入直流電壓信號(hào);所述升壓模塊用于產(chǎn)生升壓電流信號(hào);所述功率輸出模塊用于產(chǎn)生輸出直流電壓信號(hào);N為大于等于2的整數(shù);所述等分占空比功率因數(shù)校正方法包括以下步驟: 步驟一，采集所述功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)； 步驟二，對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/N開關(guān)周期； 步驟三，將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制N級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等分占空比功率因數(shù)校正方法，其特征在于:所述邏輯處理包括對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理、對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理、及對(duì)所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理； 其中，所述對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào)； 所述對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)，對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)，將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)； 所述對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)，將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)，對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等分占空比功率因數(shù)校正方法，其特征在于:所述邏輯處理還包括:將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào);將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等分占空比功率因數(shù)校正方法，其特征在于:所述步驟三包括將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊交錯(cuò)導(dǎo)通，交錯(cuò)使所述升壓模塊產(chǎn)生紋波電流以儲(chǔ)存能量和釋放能量，儲(chǔ)存能量與釋放能量供所述功率電路的后級(jí)電路使用;其中第i路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第i+1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相1/N開關(guān)周期。5.—種等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于包括整流模塊、與所述整流模塊連接的輸入直流電壓模塊、與所述輸入直流電壓模塊連接的升壓模塊，與所述升壓模塊連接的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊、及與所述功率模塊連接的功率輸出模塊的功率電路，其中，所述直流輸入電壓模塊，用于產(chǎn)生輸入直流電壓信號(hào);所述升壓模塊用于產(chǎn)生升壓電流信號(hào);所述功率輸出模塊用于產(chǎn)生輸出直流電壓信號(hào);N為大于等于2的整數(shù);所述等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)包括: 信號(hào)處理模塊，用于采集所述功率電路的輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)，并對(duì)輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào)分別進(jìn)行邏輯處理形成N路邏輯處理電壓信號(hào)，將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將第一路邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路邏輯處理電壓信號(hào)到第N路邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊相對(duì)應(yīng)，且相位相差1/N開關(guān)周期； 信號(hào)控制模塊，與所述信號(hào)處理模塊連接，用于將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入所述功率電路中N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使其控制N級(jí)并聯(lián)功率模塊的通斷以校正功率因數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)，其特征在于:所述述信息處理豐吳塊包括: 第一邏輯處理單元，與所述功率電路連接，用于對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，所述對(duì)輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值;將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào)； 第二邏輯處理單元，與所述功率電路連接，用于對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理所述對(duì)輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波;將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)，對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)，將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)； 第三邏輯處理單元，與所述功率電路連接，用于對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，所述對(duì)升壓電流信號(hào)進(jìn)行邏輯處理包括采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)，將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)，對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)； 第四邏輯處理單元，分別與第一邏輯處理單元、第二邏輯處理單元、第三邏輯處理單元連接，用于將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理，并將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)控制模塊用于將形成的N路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的N級(jí)并聯(lián)的功率模塊中，使所述N級(jí)并聯(lián)的功率模塊交錯(cuò)導(dǎo)通，交錯(cuò)使所述升壓模塊產(chǎn)生紋波電流以儲(chǔ)存能量和釋放能量，儲(chǔ)存能量與釋放能量供所述功率電路的后級(jí)電路使用;其中第i路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與第i+1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)之間移相1/N開關(guān)周期。8.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括:功率電路和控制器； 所述功率電路用于提供輸入直流電壓信號(hào)、輸出直流電壓信號(hào)、及升壓電流信號(hào);所述功率模塊包括: 整流模塊，用于將為所述電子設(shè)備供電的供電模塊輸出的交流電源整流為直流電源；所述整流模塊為一整流橋； 輸入直流電壓模塊，與所述整流模塊連接，用于產(chǎn)生所述輸入直流電壓信號(hào)； 升壓模塊，與所述輸入直流電壓模塊連接，用于產(chǎn)生所述升壓電流信號(hào)； 功率模塊，與所述升壓模塊連接，呈N級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，用于受所述控制器輸出的N移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)路的控制以實(shí)現(xiàn)N級(jí)并聯(lián)的功率模塊的通斷； 功率輸出模塊，與所述功率模塊連接，用于產(chǎn)生所述輸出直流電壓信號(hào)； 控制器，與所述功率模塊連接，包括如權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的等分占空比功率因數(shù)校正系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于: 所述整流模塊為一雙臂二極管整流橋，包括第一二極管，第二二極管，第三二極管，及第四二極管;其中，第一二極管與第二二極管串聯(lián)連接形成第一橋臂，第三二極管與第四二極管串聯(lián)連接形成第二橋臂，第一橋臂與第二橋臂并聯(lián);第一二極管的負(fù)極形成一正極電壓輸出端，第二二極管的正極形成一負(fù)極電壓輸出端； 所述功率模塊包括N個(gè)并聯(lián)的功率器件、與所述功率器件連接的反向快恢復(fù)二極管，與所述反向快恢復(fù)二極管連接的電解質(zhì)電容、及每個(gè)功率器件連接的隔離驅(qū)動(dòng)器;其中，所述功率器件與反向快恢復(fù)二極管的正極相連接，所述反向快恢復(fù)二極管的負(fù)極與電解電容的的正極相連接，所述電解電容的的負(fù)極接地;所述電解電容的的正極形成另一正極電壓輸出端，所述電解電容的負(fù)極形成另一負(fù)極電壓輸出端。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于: 所述輸入直流電壓模塊位于一正極電壓輸出端和一負(fù)極電壓輸出端之間，包括多個(gè)串聯(lián)的阻值成比例設(shè)置的分壓電阻； 所述功率輸出模塊位于另一正極電壓輸出端和另一負(fù)極電壓輸出端之間，包括多個(gè)串聯(lián)的阻值成比例設(shè)置的分壓電阻； 所述升壓模塊包括升壓電感，所述升壓電感的一端與所述輸入直流電壓模塊的分壓電阻相連接，升壓電感的另一端與所述功率模塊的反向快恢復(fù)二極管的正極相連接。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其特征在于:所述控制器包括: 第一濾波電路，與所述輸入直流電壓模塊連接，用于采集所述輸入直流電壓信號(hào)，將所述輸入直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波； 有效值電路，與所述第一濾波電路連接，用于提取濾波后的輸入直流電壓信號(hào)的有效值； 平方倒數(shù)電路，與所述有效值電路連接，用于將提取的有效值進(jìn)行平方倒數(shù)以形成第一邏輯處理電壓信號(hào)； 第二濾波電路，與所述功率輸出模塊連接，用于采集所述輸出直流電壓信號(hào)，將所述輸出直流電壓信號(hào)進(jìn)行濾波； 第一減法器，與所述第二濾波電路連接，用于將濾波后的輸出直流電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相減以獲取一偏差信號(hào)； 第一 PID調(diào)節(jié)器，與所述第一減法器連接，用于對(duì)該偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第二邏輯處理電壓信號(hào)； 乘法器，與所述第一濾波電路、平方倒數(shù)電路、第一 PID調(diào)節(jié)器連接，用于將所述第一邏輯處理電壓信號(hào)、濾波后的輸入直流電壓信號(hào)、第二邏輯處理電壓信號(hào)相乘以形成第三邏輯處理電壓信號(hào)； 差動(dòng)放大濾波電路，連接在一負(fù)極電壓輸出端，用于采集所述升壓電流信號(hào)，將所述升壓電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大濾波以形成第四邏輯處理電壓信號(hào)； 第二減法器，與所述乘法器和差動(dòng)放大濾波電路連接，用于將第三邏輯處理電壓信號(hào)和第四邏輯處理電壓信號(hào)相減以獲取另一偏差信號(hào)； 第二 PID調(diào)節(jié)器，與所述第二減法器連接，用于對(duì)另一偏差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以形成第五邏輯處理電壓信號(hào)； 第一移相器，第二移相器，第三移相器，用于將輸入的載波信號(hào)進(jìn)行移相處理； 第一比較器，第二比較器，第三比較器，第四比較器，用于將所述第五邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行N等分形成的N路第六邏輯處理電壓信號(hào)，并將第一路第六邏輯處理電壓信號(hào)與輸入的載波信號(hào)進(jìn)行比較以形成第一路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，將移相處理后的載波信號(hào)分別與第二路第六邏輯處理電壓信號(hào)到第N路第六邏輯處理電壓信號(hào)進(jìn)行比較以形成N-1路移相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M1/42GK105939102SQ201610493497
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】劉智翎, 游業(yè)斌, 王宇飛
【申請(qǐng)人】儒競(jìng)艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)（上海）有限公司