获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器。其中，该方法包括：获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值；通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值；根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率。通过本发明专利技术，实现了无需检测PFC电路的输入电压便可以准确计算得出负载功率的效果，从而节省了检测PFC电路的输入电压的检测电阻上的功耗，简化了硬件电路的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器
本专利技术涉及电力电子领域，具体而言，涉及一种获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器。
技术介绍
现有技术中检测开关电源的负载功率时，通常需要采集电源中功率因数修正器（PowerFactorCorrection，简称为PFC）电路的输入电流和输入电压两个物理量，再通过这两个值计算出负载功率，然而由于输入电压为交流电，波动大且存在过零点，检测误差较大，现有的直接测量PFC电路输入电压的方法容易引入误差，从而导致功率计算不准确。针对现有技术中在获取开关电源的负载功率时，由于直接采集到的PFC电路的输入电压不准确，从而导致开关电源的负载功率检测不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对现有技术中在获取开关电源的负载功率时，由于直接采集到的PFC电路的输入电压不准确，从而导致开关电源的负载功率检测不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本专利技术的主要目的在于提供一种获取负载功率的方法、装置、PFC电路、开关电源及电器，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种获取负载功率的方法，该获取负载功率的方法包括：获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值；通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值；根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率。进一步地，通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值的步骤包括：通过第一方程和第二方程计算获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值vin，其中，第一方程为：第二方程为：其中，L为功率因数修正器PFC电路的电感值，iin为输入电流值，vin为输入电压值，为x的估计量，为y的估计量，为x的参考量，为iin的参考量，为vin的参考量，为的参考量，y为输入电流值iin，vp为功率因数修正器PFC电路的开关管的对地电压，A为B为C为[10]，D为观测增益矩阵，u为vp，d1和d2为观测增益，其中，在初始状态下，vp的值即为功率因数修正器PFC电路的输出电压值。进一步地，获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值的步骤包括：采集功率因数修正器PFC电路的输入电流信号和功率因数修正器PFC电路的输出电压信号；对输入电流信号和输出电压信号进行D/A转换，以生成PWM信号；对PWM信号进行采样处理，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值。进一步地，根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率的步骤包括：通过如下公式进行功率计算获取负载的功率P，公式如下：P=vin*iin，其中，iin为输入电流值，vin为输入电压值。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种获取负载功率的装置，该获取负载功率的装置包括：信号处理模块，用于获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值；第一计算模块，用于通过状态观测器对输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值；第二计算模块，用于根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率。进一步地，第一计算模块包括：第一子计算模块，用于通过第一方程和第二方程计算获取功率因数修正器PFC电路的输入电压值vin，其中，第一方程为：第二方程为：其中，L为功率因数修正器PFC电路的电感值，iin为输入电流值，vin为输入电压值，为x的估计量，为y的估计量，为x的参考量，为iin的参考量，为vin的参考量，为的参考量，y为输入电流值iin，vp为功率因数修正器PFC电路的开关管的对地电压，A为B为C为[10]，D为观测增益矩阵，u为vp，d1和d2为观测增益，其中，在初始状态下，vp的值即为功率因数修正器PFC电路的输出电压值。进一步地，信号处理模块包括：采集模块，用于采集功率因数修正器PFC电路的输入电流信号和功率因数修正器PFC电路的输出电压信号；信号处理子模块，用于对输入电流信号和输出电压信号进行D/A转换，以生成PWM信号；采样处理模块，用于对PWM信号进行采样处理，以获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和功率因数修正器PFC电路的输出电压值。进一步地，第二计算模块包括：第二子计算模块，用于通过如下公式进行功率计算获取负载的功率P，公式如下：P=vin*iin，其中，iin为输入电流值，vin为输入电压值。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种PFC电路，该PFC电路包括：信号处理器，用于采集PFC电路的输入电流信号和PFC电路的输出电压信号，并对输入电流信号和输出电压信号进行D/A转换，以生成PWM信号，然后对PWM信号进行采样处理，以获取PFC电路的输入电流值和PFC电路的输出电压值；计算器，与信号处理器连接，用于根据输入电流值和输出电压值进行输入电压计算，以获取PFC电路的输入电压值，并根据输入电流值和输入电压值进行功率计算，以获取负载的功率。进一步地，PFC电路还包括：电感，第一端作为PFC电路的第一电源连接端；二极管，第一端与电感的第二端连接，第二端作为PFC电路的第一负载连接端；开关管，第一端与电感的第二端连接，第二端与信号处理器连接，第三端接地；电容，第一端与二极管的第二端连接，第二端与开关管的第二端连接；其中，开关管的第二端作为PFC电路的第二电源连接端，且作为PFC电路的第二负载连接端。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种开关电源，该开关电源包括获取负载功率的装置或PFC电路。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种电器，包括获取负载功率的装置或PFC电路或开关电源。通过本专利技术，通过获取PFC电路的输入电流值和PFC电路的输出电压值，然后计算器对PFC电路的输入电流值和PFC电路的输出电压值进行输入电压值的计算，得到输入电压值，并根据计算得到的输入电压值进行功率计算，获取负载的功率，而不是直接采集PFC电路的输入电压值，从而解决了现有技术中在获取开关电源的负载功率时，由于直接采集到的PFC电路的输入电压不准确，从而导致开关电源的负载功率检测不准确的问题，实现了无需检测PFC电路的输入电压便可以准确计算得出负载功率的效果，从而节省了检测PFC电路的输入电压的检测电阻上的功耗，简化了硬件电路的复杂度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的获取负载功率的装置的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例一的获取负载功率的装置的示意图；图3是根据本专利技术实施例的PFC电路的结构图；图4是根据本专利技术实施例一的PFC电路的系统结构图；以及图5是根据本专利技术实施例的获取负载功率的方法的流程图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是根据本专利技术实施例的获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取负载功率的方法，其特征在于，包括：获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和所述功率因数修正器PFC电路的输出电压值；通过状态观测器对所述输入电流值和所述输出电压值进行输入电压计算，以获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值；根据所述输入电流值和所述输入电压值进行功率计算，以获取所述负载的功率。

【技术特征摘要】
1.一种获取负载功率的方法，其特征在于，包括：获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和所述功率因数修正器PFC电路的输出电压值；通过状态观测器对所述输入电流值和所述输出电压值进行输入电压计算，以获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值；根据所述输入电流值和所述输入电压值进行功率计算，以获取所述负载的功率，其中，通过状态观测器对所述输入电流值和所述输出电压值进行输入电压计算，以获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值的步骤包括：通过第一方程和第二方程计算获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值vin，所述第一方程为状态空间矩阵方程，所述第二方程为观测矩阵方程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方程为：所述第二方程为：其中，所述L为所述功率因数修正器PFC电路的电感值，所述iin为输入电流值，所述vin为输入电压值，所述为所述x的估计量，所述为所述y的估计量，所述为x的参考量，所述为所述iin的参考量，所述为所述vin的参考量，所述为的参考量，所述所述y为所述输入电流值iin，所述vp为所述功率因数修正器PFC电路的开关管的对地电压，所述A为所述B为所述C为[10]，所述D为观测增益矩阵，所述u为所述vp，所述d1和所述d2为观测增益，其中，在初始状态下，所述vp的值即为所述功率因数修正器PFC电路的输出电压值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和所述功率因数修正器PFC电路的输出电压值的步骤包括：采集所述功率因数修正器PFC电路的输入电流信号和所述功率因数修正器PFC电路的输出电压信号；对所述输入电流信号和所述输出电压信号进行D/A转换，以生成PWM信号；对所述PWM信号进行采样处理，以获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电流值和所述功率因数修正器PFC电路的输出电压值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述输入电流值和所述输入电压值进行功率计算，以获取所述负载的功率的步骤包括：通过如下公式进行功率计算获取所述负载的功率P，所述公式如下：P＝vin*iin，其中，所述iin为所述输入电流值，所述vin为所述输入电压值。5.一种获取负载功率的装置，其特征在于，包括：信号处理模块，用于获取功率因数修正器PFC电路的输入电流值和所述功率因数修正器PFC电路的输出电压值；第一计算模块，用于通过状态观测器对所述输入电流值和所述输出电压值进行输入电压计算，以获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值；第二计算模块，用于根据所述输入电流值和所述输入电压值进行功率计算，以获取所述负载的功率，其中，通过状态观测器对所述输入电流值和所述输出电压值进行输入电压计算，以获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值的步骤包括：通过第一方程和第二方程计算获取所述功率因数修正器PFC电路的输入电压值vin，所述第一方程为状态空间矩阵方程，所述第二方程为观测矩阵方程。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一方程为：

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丰涛，胡晰怡，吕向前，杨帆，孙泉良，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44