基于主从交错式临界导通模式的PFC控制电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于主从交错式临界导通模式PFC控制电路、控制方法。该PFC控制电路包括第一移相器、第二移相器和从通道控制电路；该第一移相器和第二移相器分别对第一开关管的开通信号和关断信号进行设定的相位延迟后，输出第一从通道开通控制信号和第一从通道关断控制信号；从通道控制电路接收第一从通道开通控制信号、第一从通道关断控制信号以及从通道中的电感电流过零信号；当第一从通道开通控制信号有效，同时从通道中电感电流过零时，控制所述第二开关管的开通；当第一从通道关断控制信号有效时，控制所述第二开关管的关断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率因数校正
，更具体的说是涉及一种基于主从交错式临界导通模式的PFC控制电路及其控制方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，各种电力电子设备在电力系统、工业、交通以及家庭中的应用日益广泛。而在这些电力设备应用过程中产生的电流谐波和无功功率对电网的污染也日益严重，给电力系统带来危害。为了解决以上问题一般会在电力设备，如一些整流式设备以及开关电源中，设置功率因数校正(PFC，Power Factor Correction)电路，用来控制输入电流和输入电压保持同相，以降低谐波、提高功率因数。在传统的主从交错式临界导通模式(Interleaved Boundary ConductionMode) 的PFC电路中，通过主从交错式导通模式PFC的控制电路输出的脉冲宽度调制(PWM，PUlse Width Modulation，简称脉宽调制)信号来控制开关管的开通与断开，以实现对电路功率因数的校正。如图1，为一种常用的主从通道模式的PFC电路，其功率级电路中包括主通道和从通道，其中主通道包括第一开关管Ml和第一电感Ll，从通道包括第二开关管M2和第二电感L2，该PFC控制电路控制第一开关管Ml的开关动作的同时，根据第一开关管Ml的开关状态进一步控制第二开关管M2的开关动作，实现主从模式控制，达到降低谐波、提高功率因数的目的。参见图2为图1中的PFC控制电路的电路结构示意图，该PFC电路中包括控制第一开关管的主通道控制电路和与控制第二开关管的从通道控制电路，当主通道控制电路控制第一开关管开通时，同时该开通信号输出给一个移相器，该移相器对该开通信号进行180度的相位延迟输出一个从通道开通控制信号，从通道控制电路接收该从通道开通控制信号，当该从通道开通控制信号有效时，该从通道控制电路控制第二开关管开通。当从通道控制电路接收到有效的关断控制信号时，从通道控制第二开关管关断，如，当该PFC控制电路工作在电压控制模式时，当斜坡电压上升到功率级电路中输出电压的反馈误差放大信号时，从通道控制电路将控制第二开关管关断。但是由于主从交错式临界导通模式的PFC控制电路存在其他因素的干扰，或是由于必须考虑主从电感的公差从而导致两个通道间的均流效果变得更差，移相器通常不能精确实现对第一开关管的开通信号的180度的相位延迟时，可能导致下列情况在得到对主通道开关管的开通信号的延迟信号前，从通道的电感电流早已为零， 但延迟信号到达时，才可能将从通道导通；或在得到了对主通道开关管的开通信号的延迟信号时，从通道的开关管开始导通，但此时从通道的电感电流尚未降至零，以上这些情况导致主从通道不能完全工作在临界状态甚至系统不能稳定工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种基于主从交错式临界导通模式的PFC控制电路及其控制方法，将主通道的第一开关管的开通和关断信号分别进行一定相位的延迟，并检测从通道中电感电流的过零信号，以此控制从通道中开关管的开关动作，在保证主从通道在工作在临界模式的同时，在动态或有干扰的过程中电路也能快速恢复至稳态的交错式临界导通模式。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案依据本专利技术一实施例的一种基于主从交错式临界导通模式的PFC控制电路，该 PFC控制电路应用于主从通道的PFC电路，该PFC电路的功率级电路中包括主通道和从通道，主通道中的第一开关管控制主通道的工作状态，从通道中的第二开关管控制从通道的工作状态，该PFC控制电路包括第一移相器、第二移相器和从通道控制电路；其中，所述第一移相器对所述第一开关管的开通信号进行设定的相位延迟后，输出第一从通道开通控制信号；所述第二移相器对所述第一开关管的关断信号进行设定的相位延迟后，输出第一从通道关断控制信号；所述从通道控制电路接收所述第一从通道开通控制信号、第一从通道关断控制信号以及所述从通道中的电感电流过零信号；当所述第一从通道开通控制信号有效，同时所述从通道中电感电流过零信号有效时，所述从通道控制电路控制所述第二开关管的开通；当所述第一从通道关断控制信号有效时，所述从通道控制电路控制所述第二开关管的关断。进一步的，所述从通道控制电路包括第一 RS触发器和第一与门；所述第一与门的第一输入端接收所述第一从通道开通控制信号，其第二输入端接收所述从通道中电感电流过零信号，其输出端连接至所述第一 RS触发器的置位端；所述第一 RS触发器的复位端接收所述第一从通道关断控制信号。进一步的，所述PFC控制电路进一步包括第二 RS触发器和第一比较器；所述第一比较器用以产生第一主通道关断控制信号；所述第二 RS触发器的复位端接收所述第一主通道关断控制信号，以控制所述第一开关管的关断；所述第二 RS触发器的置位端接收主通道中电感电流过零信号作为第一主通道开通控制信号，当主通道中电感电流过零信号有效时，控制所述第一开关管的开通。优选的，当PFC控制电路处于电压控制模式时，所述第一比较器的同相输入端接收第一斜坡电压信号，其反相输入端接收功率级电路中输出电压的反馈误差放大信号。优选的，当PFC控制电路处于电流控制模式时，所述第一比较器的同相输入端接收所述主通道中的电感电流信号，其反相输入端接收功率级电路中输出电压的反馈误差放大信号。进一步的，所述PFC控制电路进一步包括第一或门和第二比较器所述第二比较器的同相输入端接收第二斜坡电压信号，其反相输入端接收功率级电路中输出电压的反馈误差放大信号，其输出信号作为第二从通道关断控制信号；第一或门的第一输入端接收所述第一从通道关断控制信号，其第二输入端连接至所述第二比较器的输出端，接收所述第二从通道关断控制信号；当所述第一从通道关断控制信号和第二从通道关断控制信号中，至少有一个为有效时，所述从通道控制电路控制所述第二开关管的关断。进一步的，所述PFC控制电路进一步包括第二或门和第三比较器 所述第三比较器的同相输入端接收所述从通道中电感电流信号，其反相输入端接收功率级电路中输出电压的反馈误差放大信号，其输出信号作为第三从通道关断控制信号；第二或门的第一输入端接收所述第一从通道关断控制信号，其第二输入端连接至所述第三比较器的输出端，接收所述第三从通道关断控制信号；当所述第一从通道关断控制信号和第三从通道关断控制信号中，至少有一个为有效时，所述从通道控制电路控制所述第二开关管的关断。进一步的，所述PFC控制电路进一步包括第二与门和第三或门；所述第二与门的第一输入端接收所述主通道中电感电流过零信号，第二输入端接收最大开关频率限制信号，其输出信号作为第二主通道开通控制信号；所述第三或门的第一输入端连接至所述第二与门的输出端，接收所述第二主通道开通控制信号，其第二输入端接收最小开关频率限制信号，其输出信号作为所述第一主通道开通控制信号；当所述第二主通道开通控制信号和最小开关频率限制信号中，至少有一个为有效时，所述第一主通道开通控制信号为有效状态，其输入至所述第二 RS触发器的置位端，控制所述第一开关管的开通；所述最大开关频率限制信号在所述第一开关管的开关频率小于最大开关频率时为有效状态；所述最小开关频率限制信号在所述第一开关管的开关频率小于最小开关频率时为有效状态。优选的，所述第一移相器对所述第一开关管的开通信号的相位延迟角度等于180 度或小于180度；本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于主从交错式临界导通模式的ＰＦＣ控制电路，该ＰＦＣ控制电路应用于主从通道的ＰＦＣ电路，该ＰＦＣ电路的功率级电路中包括主通道和从通道，主通道中的第一开关管控制主通道的工作状态，从通道中的第二开关管控制从通道的工作状态，其特征在于，该ＰＦＣ控制电路包括：第一移相器、第二移相器和从通道控制电路；其中，所述第一移相器对所述第一开关管的开通信号进行设定的相位延迟后，输出第一从通道开通控制信号；所述第二移相器对所述第一开关管的关断信号进行设定的相位延迟后，输出第一从通道关断控制信号；所述从通道控制电路接收所述第一从通道开通控制信号、第一从通道关断控制信号以及所述从通道中的电感电流过零信号；当所述第一从通道开通控制信号有效，同时所述从通道中电感电流过零信号有效时，所述从通道控制电路控制所述第二开关管的开通；当所述第一从通道关断控制信号有效时，所述从通道控制电路控制所述第二开关管的关断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙良伟，黄秋凯，
申请(专利权)人：杭州矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86