一种功率因数校正PFC电路、开关电源及计算设备制造技术

本申请实施例公开了一种功率因数校正PFC电路、开关电源及计算设备。所述PFC电路包括控制器，控制器用于：获取第一电感电流；基于第一电感电流，确定第一脉宽调制信号计数器的第一计数值，其中，第一计数值为第一开关管的脉宽调制信号一个周期的时长；第一开关管的脉宽调制信号用于控制第一开关管的工作状态；获取第二电感电流；基于第二电感电流，确定第一脉宽调制信号计数器的第二计数值；基于第一计数值和第二计数值，调整第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长，其中，第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号用于控制第三开关管处于导通状态。采用本申请实施例，可以减少开关损耗，提高了PFC电流的工作效率。提高了PFC电流的工作效率。提高了PFC电流的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种功率因数校正PFC电路、开关电源及计算设备


[0001]本申请涉及计算机
，尤其涉及一种功率因数校正PFC电路、开关电源及计算设备。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的进步，互联网技术(Internet Technology，IT)设备的功耗越来越大，相应的为IT设备供电的电源的功率需求也越来越大，传统的单相升压功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路已经不适合用于高功率电源前端的整流电路。在高功率的应用场合，常采用多路并联型的升压(Boost)型PFC电路。由于交错的多路并联Boost型PFC电路具有输出纹波电流小，支路功率等级小等优点，在中、大功率电源中得到广泛应用。
[0003]现有的多相交错并联是采用固定开关频率的方式。但是，由于电路本身器件差异，交错并联的功率器件的电流的过零时刻并不完全相同，如果控制第一相升压支路中的开关管的导通时刻，其他各相的PWM采用固定间隔输出，会导致其他各相升压支路中的开关管不是在零电压导通，使得开关损耗高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种功率因数校正PFC电路、开关电源及计算设备，可以减少开关损耗，提高了PFC电流的工作效率。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种功率因数校正PFC电路，PFC电路包括第一相升压支路、第二相升压支路和控制器；第一相升压支路包括第一电感、第一开关管和第二开关管；第一电感的第一端与交流电源的正极耦合；第一电感的第二端、第一开关管的第一端和第二开关管的第二端电连接；第一开关管的第二端与交流电流的负极电连接；第二开关管的第一端与负载电连接；
[0006]第二相升压支路包括第二电感、第三开关管和第四开关管；第二电感的第一端与交流电源的正极耦合；第二电感的第二端、第三开关管的第一端和第四开关管的第二端电连接；第三开关管的第二端与交流电流的负极电连接；第四开关管的第一端与负载电连接；
[0007]第一开关管的控制端、第二开关管的控制端、第三开关管的控制端和第四开关管的控制端分别与控制器的四个控制端电连接；控制器用于控制第一开关管的控制端、第二开关管的控制端、第三开关管的控制端和第四开关管的控制端输出脉宽调制信号，控制各个开关管的工作状态；
[0008]控制器还用于：
[0009]获取第一电感电流；
[0010]基于第一电感电流，确定第一脉宽调制信号计数器的第一计数值，其中，第一计数值为第一开关管的脉宽调制信号一个周期的时长；第一开关管的脉宽调制信号用于控制第一开关管的工作状态；
[0011]获取第二电感电流；
[0012]基于第二电感电流，确定第一脉宽调制信号计数器的第二计数值，其中，第三开关管的脉宽调制信号用于控制第三开关管的工作状态；
[0013]基于第一计数值和第二计数值，调整第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长，其中，第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号用于控制第三开关管处于导通状态。
[0014]在一种可能的设计中，当PFC电路中的开关管为NMOS管时，上述导通控制电平为高电平；当PFC电路中的开关管为PMOS管时，上述导通控制电平为低电平。
[0015]控制器通过第i相升压支路的PWM信号的高电平的开始时刻相对于第一相升压支路的PWM信号的高电平的开始时刻的实际计数差值、以及第i相升压支路的PWM信号相对于第一相升压支路的PWM信号的固定计数差，确定第i相升压支路的PWM信号的导通控制信号的调整值，按照调整值对第i相升压支路的PWM信号的导通控制信号的维持时长进行调整，改变第i相升压支路中电感的充电时长，改变第i相升压支路中电感的放电时长，将电感的电流的过零时刻调整到接近于或等于第i相升压支路的PWM信号的导通控制信号的开始时刻，也即第i相升压支路中的开关管的导通时刻。使得第i相升压支路中的开关管是在第i相升压支路中的电感的电流的过零时刻导通的。减少开关损耗，提高了PFC电流的工作效率。
[0016]在另一种可能的设计中，控制器用于：
[0017]基于第一计数值，确定第三开关管的脉宽调制信号的导通控制信号起始时刻和第一开关管的脉宽调制信号的导通控制信号起始时刻的固定计数差值；
[0018]基于第二计数值和固定计数差值，确定调整值；
[0019]基于调整值，调整第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长。
[0020]通过计算调整值，按照调整值对第i相升压支路的PWM信号的导通控制信号的维持时长进行调整，改变第i相升压支路中电感的充电时长，改变第i相升压支路中电感的放电时长，将电感的电流的过零时刻调整到接近于或等于第i相升压支路中的开关管的导通时刻。使得第i相升压支路中的开关管是在第i相升压支路中的电感的电流的过零时刻导通的。减少开关损耗，提高了PFC电流的工作效率。
[0021]在另一种可能的设计中，控制器用于：
[0022]计算第二计数值和固定计数差值之间的第一差值；
[0023]基于第一差值和调整系数，计算调整值；其中，调整值为第一差值乘以调整系数，调整系数基于交流输入电压、PFC的输出电压和当前周期第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长确定。
[0024]在另一种可能的设计中，控制器还用于：
[0025]确定第一差值是否超过预设阈值；
[0026]若第一差值超过预设阈值，确定调整值。
[0027]通过在第一差值超过预设阈值的情况下，调整第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长，减少补偿的次数，提高PFC电路的工作效率。
[0028]在另一种可能的设计中，控制器用于：基于第一电感电流，确定第一脉宽调制信号计数器的第一计数值，包括：
[0029]控制器用于：
[0030]基于第一电感电流确定第一电感电流的过零时刻；
[0031]在第一电感电流的过零时刻，获取第一脉宽调制信号计数器的第一计数值。
[0032]通过在第一电感电流的过零时刻，获取第一脉宽调制信号计数器的第一计数值，提高了获取第一开关管的脉宽调制信号的周期的准确性。
[0033]在另一种可能的设计中，控制器用于：
[0034]基于第二电感电流确定第二电感电流的过零时刻；
[0035]在第二电感电流的过零时刻，获取第一脉宽调制信号计数器的第二计数值。
[0036]通过在第二电感电流的过零时刻，获取第一脉宽调制信号计数器的第二计数值，提高了获取第i相升压支路的第三开关管的PWM信号的高电平的开始时刻相对于第一相升压支路的第一开关管的PWM信号的高电平的开始时刻的实际计数差值的准确性。
[0037]在另一种可能的设计中，PFC电路还包括整流电路，整理电路的输入端与交流电源的正极电连接；整流电路的输出端与第一电感和第二电感的第一端电连接。
[0038]在另一种可能的设计中，PFC电路还包括第五开关管和第六开关管，交流电源的负极分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括第一相升压支路、第二相升压支路和控制器；所述第一相升压支路包括第一电感、第一开关管和第二开关管；所述第一电感的第一端与交流电源的正极耦合；所述第一电感的第二端、所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第二端电连接；所述第一开关管的第二端与所述交流电流的负极电连接；所述第二开关管的第一端与负载电连接；所述第二相升压支路包括第二电感、第三开关管和第四开关管；所述第二电感的第一端与交流电源的正极耦合；所述第二电感的第二端、所述第三开关管的第一端和所述第四开关管的第二端电连接；所述第三开关管的第二端与所述交流电流的负极电连接；所述第四开关管的第一端与所述负载电连接；所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端、所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端分别与所述控制器的四个控制端电连接；所述控制器用于控制第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端、所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端输出脉宽调制信号，控制各个开关管的工作状态；所述控制器还用于：获取所述第一电感电流；基于所述第一电感电流，确定第一脉宽调制信号计数器的第一计数值，其中，所述第一计数值为所述第一开关管的脉宽调制信号一个周期的时长；所述第一开关管的脉宽调制信号用于控制所述第一开关管的工作状态；获取所述第二电感电流；基于所述第二电感电流，确定所述第一脉宽调制信号计数器的第二计数值，其中，所述第三开关管的脉宽调制信号用于控制所述第三开关管的工作状态；基于所述第一计数值和所述第二计数值，调整所述第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长，其中，所述第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号用于控制所述第三开关管处于导通状态。2.如权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述控制器用于：根据第一计数值和第二计数值，调整第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长，包括：所述控制器用于：基于所述第一计数值，确定所述第三开关管的脉宽调制信号的导通控制信号起始时刻和所述第一开关管的脉宽调制信号的导通控制信号起始时刻的固定计数差值；基于所述第二计数值和所述固定计数差值，确定调整值；基于所述调整值，调整第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长。3.如权利要求2所述的PFC电路，其特征在于，所述控制器用于：基于所述第二计数值和所述固定计数差值，确定调整值，包括：所述控制器用于：计算所述第二计数值和所述固定计数差值之间的第一差值；基于所述第一差值和调整系数，计算所述调整值；其中，所述调整值为所述第一差值乘以调整系数，所述调整系数基于交流输入电压、所述PFC的输出电压和当前周期第三开关管的脉宽调制信号中导通控制信号的维持时长确定。
4.如权利要求3所述的PFC电路，其特征在于，所述基于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹量崟，焦海清，冯明奇，卓欢乐，
申请(专利权)人：超聚变数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：