申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2021-08-23

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114362564B

主分类号：H02M7/219

分类号：H02M7/219;H02M1/14;H02M1/42;H02M1/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.05.03#实质审查的生效;2022.04.15#公开

摘要：本发明公开了一种采用分段变电感的单位功率因数高效率DCM升压变换器，涉及电能变换装置的交流—直流变换器技术领域。控制电路包括主功率电路、数字控制器、隔离采样电路、电压控制电流源电路和隔离驱动电路，其中数字控制器包括模数转换模块、数模转换模块、开关周期利用率计算模块、电压环模块、电流环模块、开关周期利用率环路和EPWM生成模块。本发明通过分段改变电感值，克服了传统控制临界电感值固定的局限，增加自由度；实现变换器的单位功率因数，减小输出电压纹波；提高变换器的开关周期利用率，减小电感电流峰值和有效值，减小开关管的导通损耗，提高变换器效率；相对连续变电感控制减小电感变化范围，减小电感控制难度。

主权项：1.采用分段变电感的单位功率因数高效率DCM升压变换器，其特征在于：包括DCM升压型PFC变换器主功率电路、数字控制器、隔离采样电路、电压控制电流源电路和隔离驱动电路；所述数字控制器包括模数转换模块、数模转换模块、开关周期利用率计算模块、电压环模块、电流环模块、开关周期利用率环路和EPWM生成模块；模数转换电路设置3路ADC转换器，隔离采样电路设置输入电压隔离采样电路、输出电压隔离采样电路、输入电流隔离采样电路，数模转换模块设置1路DAC转换器；隔离采样电路中，输入电压隔离采样电路采集整流后的输入电压并通过第一路ADC1转换器接入数字乘法器和开关周期利用率计算模块，输出电压隔离采样电路采集输出电压并通过第二路ADC2转换器接入开关周期利用率计算模块和电压环模块，电压环模块的输出端接入数字乘法器，数字乘法器的输出端接入电流环模块，输入电流隔离采样电路采集整流后的输入电流并通过第三路ADC3转换器接入电流环模块，电流环模块的输出接入EPWM生成模块，EPWM生成模块的输出接入开关周期利用率计算模块和隔离驱动电路；开关周期利用率计算模块根据输入电压信号、输出电压信号、变换器实际占空比和相关已知参数，计算得到电流环中的实时开关周期利用率；公式如下：，其中，为变换器实际占空比；实时开关周期利用率与基准开关周期利用率经过开关周期利用率环路，产生偏置电压信号输入至DAC数模转换器；公式如下，其中电感分为六段，即三种感值： ，其中，为开关周期利用率环路中的基准利用率，为输入电压幅值，为输出电压，为电网角频率，为输出功率，为开关频率DAC数模转换器将偏置电压信号输入至电压控制电流源的运算放大器IC1同向输入端，从电压控制电流源的开关管的d端输出至升压可变电感。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 采用分段变电感的单位功率因数高效率DCM升压变换器

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