申请/专利权人：珠海市伟高变频科技有限公司

申请日：2022-08-29

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN115328253B

主分类号：G05F1/56

分类号：G05F1/56;H02M1/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.12.30#著录事项变更;2022.11.29#实质审查的生效;2022.11.11#公开

摘要：本发明提供一种无需输入电压检测的单相PFC电路及其电压估算方法，该电路包括软件数据处理模块以及由电抗器或电感、IGBT器件、快速恢复二极管、高压电解电容构成的信号处理电路，当IGBT器件导通时，通过输入电压给电抗器或电感充电；当IGBT器件关断时，将输入电压与电抗器或电感的电感电压叠加通过快速恢复二极管向高压电解电容充电和负载供电；软件数据处理模块与信号处理电路连接，用于根据信号处理电路所获得的电压信号，计算出输入电压的估算值。应用本发明可以解决现有技术中成本高、可靠性低、计算方式繁琐等问题，能够通过已有的电流采样电路采集电流信号，运用一种新颖的算法间接推算输入电压值，从而达到高功率因数校正效果。

主权项：1.一种无需输入电压检测的单相PFC电路的电压估算方法，其特征在于，该方法应用于一种无需输入电压检测的单相PFC电路进行电压估算，该电路包括：软件数据处理模块以及由电抗器或电感、IGBT器件、快速恢复二极管、高压电解电容构成的信号处理电路，所述电抗器或电感的一端接入交流电压，用于存储和提供无功电流，所述电抗器或电感的另一端与所述IGBT器件的漏极连接，所述IGBT器件的漏极与所述快速恢复二极管连接；当所述IGBT器件导通时，通过输入电压给所述电抗器或电感充电；当所述IGBT器件关断时，将输入电压与所述电抗器或电感的电感电压叠加通过所述快速恢复二极管向所述高压电解电容充电和负载供电；其中，所述软件数据处理模块与所述信号处理电路连接，用于根据所述信号处理电路所获得的电压信号，计算出输入电压的估算值；该方法包括以下步骤：建立PFC控制的数学模型；通过电流检测单元检测出电抗器或电感的电感电流，并同时采集直流母线电压Vdc，将直流母线电压Vdc与设定电压Vdc_ref进行比较后，产生电压误差值；将所述电压误差值通过PI控制器进行调节，其输出作为设定的参考电流瞬时值；根据所述参考电流瞬时值计算得出参考电感电流，将所述参考电感电流与实际检测出的电感电流进行比较，产生电流误差值；将电流误差值通过PI控制器进行调节，其输出作为PFC的输出参考电压，通过所述输出参考电压计算得出IGBT器件占空比D，其中，所述输出参考电压为平均电压Vo；将平均电压V0代入输入电压估算公式，即可得到输入电压的估算值；其中，所述建立PFC控制的数学模型，具体表示为公式（1）和（2）： （1） （2）其中，为IGBT上的平均电压，为整流后的输入电压，为电解电容上的直流母线电压，为整流后的输入电流，即电感电流，为电感的感量，D为IGBT器件的占空比；其中，对输入电压进行估算时，包括：构建一个低通滤波器，假定整流后的输入电压值，定义输入电压的估算值为，为的一阶低通滤波值，表示为公式（3）： （3）其中，为时间常数；由公式（1）和（3）得出公式（4）： （4）然后，对公式（4）进行数字化处理，即可求得输入电压的估算值，通过选择时间常数，即可用于替代实际电压；对公式（4）进行数字化处理，具体表示为公式（5）： （5）其中，k代表采样计算的时刻，Ts为采样周期，为时间常数的倒数，即观测器的截止频率；其中，所述将所述电压误差值通过PI控制器进行调节，其输出作为设定的参考电流瞬时值，表示为公式（6）： （6）其中，为参考电流峰值，为比例系数，为积分系数。

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