本發(fā)明涉及功率變換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多態(tài)圖騰pfc電路。

背景技術(shù)：

在功率變換技術(shù)領(lǐng)域，高效率和高功率密度一直是功率變換器追求的發(fā)展方向。為了提高功率模塊的效率和功率密度，通常采用的方法是采用高頻率的開關(guān)管來減小電容電感等無源器件的體積，采用高頻率的開關(guān)管雖然減小了無源器件的體積和損耗，但增加了開關(guān)管的開關(guān)損耗，效率提高的效果不明顯。最好的方法是在保持低開關(guān)頻率的情況下使電感電容的頻率增加，這樣既可以減小開關(guān)損耗又可以減小電感電容的體積。多態(tài)開關(guān)技術(shù)的提出能夠同時(shí)滿足上述的條件，通過耦合電感實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)并聯(lián)的效果，保持低開關(guān)頻率的情況下使電感電容無源器件的頻率成倍增加，同時(shí)能降低開關(guān)的損耗和無源器件的體積，有效提高功率變換器的效率和功率密度。

目前，在功率變換器的應(yīng)用中，圖騰功率因數(shù)校正(powerfactorcorrection，pfc)電路是效率較高的單相pfc拓?fù)渲?。因此，可以將多態(tài)開關(guān)技術(shù)與圖騰pfc電路結(jié)合以進(jìn)一步提升功率變換器的效率和功率密度。多態(tài)圖騰pfc電路完全對(duì)稱的情況下，由于耦合電感原副邊繞組匝數(shù)相同，所以理論上具有自然均流的特性，但由于死區(qū)時(shí)間不同、開關(guān)速度不同、串聯(lián)等效阻抗不同、反饋環(huán)路引入的噪聲等因素的存在會(huì)在耦合電感繞組的電流中產(chǎn)生直流偏置。直流偏置會(huì)增加繞組和磁芯的損耗，使耦合電感發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致效率降低。當(dāng)偏置超出磁芯允許的磁滯變化范圍時(shí)耦合電感就會(huì)磁飽和，磁飽和會(huì)引起耦合電感的損壞、所連接的功率開關(guān)管的損壞等問題。

在多態(tài)開關(guān)耦合電感的磁平衡控制中，常用的做法是通過增加磁芯的氣隙，增大耦合電感的體積來避免飽和，無法滿足提高功率密度的目的。因此，多態(tài)圖騰pfc電路中的耦合電感的磁平衡控制是應(yīng)用多態(tài)開關(guān)需要解決的一個(gè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種多態(tài)圖騰pfc電路，以減小直流偏置，提高多態(tài)圖騰pfc電路中耦合電感的磁平衡，盡量避免磁芯飽和，進(jìn)而提升多態(tài)圖騰pfc電路的效率和功率密度。

本發(fā)明第一方面提供一種多態(tài)圖騰pfc電路，包括輸入電源、整流電感、多態(tài)開關(guān)、第一整流二極管和第二整流二極管；所述整流電感的一端與所述輸入電源的一端連接，所述整流電感的另一端與所述多態(tài)開關(guān)連接；所述多態(tài)開關(guān)包括耦合電感及相互并聯(lián)的至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂；所述耦合電感包括相互耦合的至少第一繞組和第二繞組，其中，所述整流電感的另一端與所述第一繞組和第二繞組的一端連接；所述第一開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間存在第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間的存在第二節(jié)點(diǎn)；所述第一繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)連接，所述第二繞組的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)連接；所述第一整流二極管的正極與所述輸入電源的另一端連接，所述第一整流二極管的負(fù)極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的一端連接；所述第二整流二極管的正極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的另一端連接，所述第二整流二極管的負(fù)極與所述輸入電源的另一端連接；所述多態(tài)圖騰pfc電路還包括磁平衡控制電路，所述磁平衡控制電路包括依次連接的反饋控制模塊、發(fā)波模塊及磁平衡控制模塊；

所述反饋控制模塊還與所述輸入電源的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值和輸入電流采樣值；所述反饋控制模塊還與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸出電壓采樣值；所述反饋控制模塊還用于將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步將差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸出電流參考值的幅值，再進(jìn)一步將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，計(jì)算得到輸入電流補(bǔ)償值；

所述發(fā)波模塊還與所述第一開關(guān)橋臂連接，用于將所述輸入電流補(bǔ)償值作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信 號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂下開關(guān)管，其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通；

所述磁平衡控制模塊還與所述第二開關(guān)橋臂連接，用于將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到與所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)，并將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，同樣，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通。

所述多態(tài)圖騰pfc電路通過所述磁平衡控制模塊將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)，并將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)，從而使得所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比相同，以及使得所述第一開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比相同，從而可以有效降低所述耦合電感的第一繞組和第二繞組中的差模電流大小，保證所述耦合電感的磁鏈平衡，降低耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰電路的效率。

結(jié)合第一方面，需要說明的是，所述反饋控制模塊包括依次連接的第一差值運(yùn)算器、輸出電壓補(bǔ)償器、參考電流計(jì)算器、第二差值運(yùn)算器及輸入電流補(bǔ)償器；

所述第一差值運(yùn)算器用于將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸出電壓補(bǔ)償器用于對(duì)所述第一差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流參考值的幅值；

所述參考電流計(jì)算器用于將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

所述第二差值運(yùn)算器用于將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸入電流補(bǔ)償器用于對(duì)所述第二差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流補(bǔ)償值。

進(jìn)一步地，所述參考電流計(jì)算器包括增益運(yùn)算器、平方運(yùn)算器、乘法器和除法器，所述增益運(yùn)算器用于對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的增益值；所述平方運(yùn)算器用于對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的平方；所述乘法器用于計(jì)算所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積；所述除法器用于將所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到所述輸入電流參考值。

結(jié)合第一方面，需要說明的是，所述發(fā)波模塊包括第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端用于輸出所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第二輸出端用于輸出所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)；所述磁平衡控制模塊包括第一延時(shí)器和第二延時(shí)器；所述第一延時(shí)器與所述第一輸出端連接，用于將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)；所述第二延時(shí)器與所述第二輸出端連接，用于將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)。

可選地，所述發(fā)波模塊包括第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端用于輸出所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第二輸出端用于輸出所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)；所述磁平衡控制模塊包括第一延時(shí)器和第二延時(shí)器，所述第一延時(shí)器與所述第一輸出端連接，所述第二延時(shí)器與所述第二輸出端連接，所述第一延時(shí)器用于將所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第一脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第二延時(shí)器用于將所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第二脈寬調(diào)制信號(hào)。

結(jié)合第一方面，可以理解的是，所述多態(tài)開關(guān)可以包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂，所述耦合電感包括相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間相移360/n度，其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

可選地，所述多態(tài)開關(guān)包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂，所述耦合電感包括 相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波之間相移360/n度，其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

當(dāng)所述多態(tài)開關(guān)包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂時(shí)，固定其中一個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比不變，進(jìn)而通過將所述固定占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次相移n-1個(gè)360/n度，得到相互并聯(lián)的其余n-1個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得所述n個(gè)開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有相同的占空比，并使得所述n個(gè)開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也具有相同的占空比，從而可以有效降低所述耦合電感中的差模電流大小，保證所述耦合電感的磁鏈平衡，降低耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

本發(fā)明第二方面提供一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法，所述多態(tài)圖騰pfc電路包括輸入電源、整流電感、多態(tài)開關(guān)、第一整流二極管和第二整流二極管；所述整流電感的一端與所述輸入電源的一端連接，所述整流電感的另一端與所述多態(tài)開關(guān)連接；所述多態(tài)開關(guān)包括耦合電感及相互并聯(lián)的至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂；所述耦合電感包括相互耦合的至少第一繞組和第二繞組，其中，所述整流電感的另一端與所述第一繞組和第二繞組的一端連接；所述第一開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間存在第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間的存在第二節(jié)點(diǎn)；所述第一繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)連接，所述第二繞組的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)連接；所述第一整流二極管的正極與所述輸入電源的另一端連接，所述第一整流二極管的負(fù)極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的一端連接；所述第二整流二極管的正極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的另一端連接，所述第二整流二極管的負(fù)極與所述輸入電源的另一端連接；所述方法包括：

獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值、輸入電流采樣值及輸出電壓采樣值，并將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步將差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸出電流參考值的幅值，再進(jìn)一步將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，計(jì)算得到輸入電流補(bǔ)償值；

將所述輸入電流補(bǔ)償值作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂下開關(guān)管，其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通；

將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到與所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)，并將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，同樣，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通。

所述多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法通過將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)，并將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)，從而使得所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比相同，以及使得所述第一開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比相同，從而可以有效降低所述耦合電感的第一繞組和第二繞組中的差模電流大小，保證所述耦合電感的磁鏈平衡，降低耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰電路的效率。

結(jié)合第二方面，需要說明的是，所述計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值，包括：

將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流參考值的幅值；

將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流補(bǔ)償值。

進(jìn)一步地，所述將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘， 并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值，包括：

對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的增益值；

對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的平方；

計(jì)算所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積；

將所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到所述輸入電流參考值。

結(jié)合第二方面，可以理解的是，所述多態(tài)開關(guān)可以包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂，所述耦合電感包括相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間相移360/n度，其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

可選地，所述多態(tài)開關(guān)包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂，所述耦合電感包括相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波之間相移360/n度，其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

當(dāng)所述多態(tài)開關(guān)包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂時(shí)，固定其中一個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比不變，進(jìn)而通過將所述固定占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次相移n-1個(gè)360/n度，得到相互并聯(lián)的其余n-1個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得所述n個(gè)開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有相同的占空比，并使得所述n個(gè)開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也具有相同的占空比，從而可以有效降低所述耦合電感中的差模電流大小，保證所述耦合電感的磁鏈平衡，降低耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰電路的效率。

本發(fā)明第三方面提供一種多態(tài)圖騰pfc電路，包括輸入電源、整流電感、多態(tài)開關(guān)、第一整流二極管和第二整流二極管；所述整流電感的一端與所述輸入電源的一端連接，所述整流電感的另一端與所述多態(tài)開關(guān)連接；所述多態(tài)開關(guān)包括耦合電感及相互并聯(lián)的至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂；所述耦合電感包括相互耦合的至少第一繞組和第二繞組，其中，所述整流電感的另一端與所述第一繞組和第二繞組的一端連接；所述第一開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間存在第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間的存在第二節(jié)點(diǎn)；所述第一繞組的另 一端與所述第一節(jié)點(diǎn)連接，所述第二繞組的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)連接；所述第一整流二極管的正極與所述輸入電源的另一端連接，所述第一整流二極管的負(fù)極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的一端連接；所述第二整流二極管的正極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的另一端連接，所述第二整流二極管的負(fù)極與所述輸入電源的另一端連接；所述多態(tài)圖騰pfc電路還包括磁平衡控制電路，所述磁平衡控制電路包括依次連接的反饋控制模塊、發(fā)波模塊及磁平衡控制模塊；

所述反饋控制模塊還與所述輸入電源的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值和輸入電流采樣值；所述反饋控制模塊還與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸出電壓采樣值；所述反饋控制模塊還用于將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步將差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸出電流參考值的幅值，再進(jìn)一步將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，計(jì)算得到輸入電流補(bǔ)償值；

所述發(fā)波模塊用于將所述輸入電流補(bǔ)償值作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)、第二脈寬調(diào)制信號(hào)、第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)；所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂下開關(guān)管，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂下開關(guān)管；其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通，并通過所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通；

所述磁平衡控制模塊包括依次連接的差模電流補(bǔ)償子模塊、調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊及占空比調(diào)節(jié)子模塊；所述差模電流補(bǔ)償子模塊還與所述第一繞組和第二繞組連接，用于獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)所述差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn) 行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值；

所述調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊還與所述反饋控制模塊連接，用于根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量；

所述占空比調(diào)節(jié)子模塊還與所述發(fā)波模塊、所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂連接，用于將所述第一開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)上，以驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通；或/和將所述第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)上，以驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通。

所述多態(tài)圖騰pfc電路通過固定所述至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂中的一個(gè)開關(guān)橋臂的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比不變，通過獲取所述耦合電感中的差模電流采樣值，并結(jié)合差模電流參考值計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，進(jìn)而根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂中的其他開關(guān)橋臂中開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)量，并將所述占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到其他開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中；或者直接根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)橋臂中開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)量，并分別疊加到每個(gè)開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中，從而有效縮減相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之差，并縮減相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之差，進(jìn)而有效降低所述耦合電感中的差模電流大小，保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

結(jié)合第三方面，需要說明的是，所述反饋控制模塊包括依次連接的第一差值運(yùn)算器、輸出電壓補(bǔ)償器、參考電流計(jì)算器、第二差值運(yùn)算器及輸入電流補(bǔ)償器；

所述第一差值運(yùn)算器用于將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸出電壓補(bǔ)償器用于對(duì)所述第一差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償 運(yùn)算，得到輸入電流參考值的幅值；

所述參考電流計(jì)算器用于將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

所述第二差值運(yùn)算器用于將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸入電流補(bǔ)償器用于對(duì)所述第二差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流補(bǔ)償值。

進(jìn)一步地，所述參考電流計(jì)算器包括增益運(yùn)算器、平方運(yùn)算器、乘法器和除法器，所述增益運(yùn)算器用于對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的增益值；所述平方運(yùn)算器用于對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的平方；所述乘法器用于計(jì)算所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積；所述除法器用于將所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到所述輸入電流參考值。

結(jié)合第三方面，需要說明的是，所述差模電流補(bǔ)償子模塊包括依次連接的第三差值運(yùn)算器、第四差值運(yùn)算器及差模電流控制器；

所述第三差值運(yùn)算器用于將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

所述第四差值運(yùn)算器用于將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述差模電流控制器用于對(duì)所述第四差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值。

可選地，所述差模電流補(bǔ)償子模塊包括依次連接的第三差值運(yùn)算器、差模電流控制器、第四差值運(yùn)算器及增益運(yùn)算器；

所述第三差值運(yùn)算器用于將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

所述差模電流控制器用于對(duì)所述差模電流采樣值進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算；

所述第四差值運(yùn)算器用于將所述差模電流控制器的輸出與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述增益運(yùn)算器用于對(duì)所述第四差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行增益運(yùn)算，得到差 模電流補(bǔ)償值。

結(jié)合第三方面，需要說明的是，所述調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊包括符號(hào)判斷單元、輸入電壓狀態(tài)判斷單元、真值表單元及乘法運(yùn)算單元；

所述符號(hào)判斷單元用于判斷所述差模電流采樣值的方向；

所述輸入電壓狀態(tài)判斷單元用于判斷所述輸入電壓采樣值的正負(fù)；

所述真值表單元用于根據(jù)所述差模電流采樣值的方向及所述輸入電壓采樣值的正負(fù)，確定所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的真值表輸出狀態(tài)；

所述乘法運(yùn)算單元用于將所述真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值相乘，得到所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量。

結(jié)合第三方面，可以理解的是，所述差模電流采樣值對(duì)應(yīng)的差模電流引起的所述耦合電感的磁鏈變化等于所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的累積；其中，同一位置的開關(guān)管是指所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，或者所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，所述開關(guān)周期是指所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。

所述多態(tài)圖騰pfc電路通過控制同一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差可以控制差模電流的正負(fù)及大小，進(jìn)而可以通過縮小所述同一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差來減小所述差模電流的大小，從而保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

本發(fā)明第四方面提供一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法，所述多態(tài)圖騰pfc電路包括輸入電源、整流電感、多態(tài)開關(guān)、第一整流二極管和第二整流二極管；所述整流電感的一端與所述輸入電源的一端連接，所述整流電感的另一端與所述多態(tài)開關(guān)連接；所述多態(tài)開關(guān)包括耦合電感及相互并聯(lián)的至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂；所述耦合電感包括相互耦合的至少第一繞組和第二繞組，其中，所述整流電感的另一端與所述第一繞組和第二繞組的一端連接；所述第一開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間存在第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂 包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間的存在第二節(jié)點(diǎn)；所述第一繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)連接，所述第二繞組的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)連接；所述第一整流二極管的正極與所述輸入電源的另一端連接，所述第一整流二極管的負(fù)極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的一端連接；所述第二整流二極管的正極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的另一端連接，所述第二整流二極管的負(fù)極與所述輸入電源的另一端連接；所述方法包括：

獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值、輸入電流采樣值及輸出電壓采樣值，并將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步將差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸出電流參考值的幅值，再進(jìn)一步將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，計(jì)算得到輸入電流補(bǔ)償值；

將所述輸入電流補(bǔ)償值作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)、第二脈寬調(diào)制信號(hào)、第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂下開關(guān)管，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂下開關(guān)管；其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通，并通過所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通；

獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)所述差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值；

根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量；

將所述第一開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到所述第一脈 寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)上，或/和將所述第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)上。

所述多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法通過固定所述至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂中的一個(gè)開關(guān)橋臂的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比不變，通過獲取所述耦合電感中的差模電流采樣值，并結(jié)合差模電流參考值計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，進(jìn)而根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂中的其他開關(guān)橋臂中開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)量，并將所述占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到其他開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中；或者直接根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)橋臂中開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)量，并分別疊加到每個(gè)開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中，從而有效縮減相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之差，并縮減相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之差，進(jìn)而有效降低所述耦合電感中的差模電流大小，保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

結(jié)合第四方面，需要說明的是，所述計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值，包括：

將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流參考值的幅值；

將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流補(bǔ)償值。

進(jìn)一步地，所述將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值，包括：

對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的增益值；

對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的平方；

計(jì)算所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積；

將所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到所述輸入電流參考值。

結(jié)合第四方面，需要說明的是，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值。

可選地，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

對(duì)所述差模電流采樣值進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，并將所述差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算的結(jié)果與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步通過增益運(yùn)算得到差模電流補(bǔ)償值。

結(jié)合第四方面，需要說明的是，所述計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量，包括：

判斷所述差模電流采樣值的方向及所述輸入電壓采樣值的正負(fù)；

根據(jù)所述差模電流采樣值的方向及所述輸入電壓采樣值的正負(fù)查詢預(yù)設(shè)真值表，確定所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的真值表輸出狀態(tài)；

將所述真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值相乘，得到所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量。

結(jié)合第四方面，可以理解的是，所述差模電流采樣值對(duì)應(yīng)的差模電流引起的所述耦合電感的磁鏈變化等于所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的累積；其中，同一位置的開關(guān)管是指所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，或者所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，所述開關(guān)周期是指所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。

所述方法通過控制同一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差可以控制差模電流的正負(fù)及大小，進(jìn)而可以通過縮小所述同一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差來減小所述差模電流的大小，從而保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提 升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

本發(fā)明第五方面提供一種多態(tài)圖騰pfc電路，包括輸入電源、整流電感、多態(tài)開關(guān)、第一整流二極管和第二整流二極管；所述整流電感的一端與所述輸入電源的一端連接，所述整流電感的另一端與所述多態(tài)開關(guān)連接；所述多態(tài)開關(guān)包括耦合電感及相互并聯(lián)的至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂；所述耦合電感包括相互耦合的至少第一繞組和第二繞組，其中，所述整流電感的另一端與所述第一繞組和第二繞組的一端連接；所述第一開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間存在第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間的存在第二節(jié)點(diǎn)；所述第一繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)連接，所述第二繞組的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)連接；所述第一整流二極管的正極與所述輸入電源的另一端連接，所述第一整流二極管的負(fù)極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的一端連接；所述第二整流二極管的正極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的另一端連接，所述第二整流二極管的負(fù)極與所述輸入電源的另一端連接；所述多態(tài)圖騰pfc電路還包括磁平衡控制電路，所述磁平衡控制電路包括反饋控制模塊、磁平衡控制模塊、調(diào)制波生成模塊及發(fā)波模塊，所述反饋控制模塊和磁平衡控制模塊通過所述調(diào)制波生成模塊與所述發(fā)波模塊連接；

所述反饋控制模塊還與所述輸入電源的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值和輸入電流采樣值；所述反饋控制模塊還與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸出電壓采樣值；所述反饋控制模塊還用于將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步將差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸出電流參考值的幅值，再進(jìn)一步將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，計(jì)算得到輸入電流補(bǔ)償值；

所述磁平衡控制模塊還與所述第一繞組和第二繞組連接，用于獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)所述差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值；

所述調(diào)制波生成模塊用于將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上，生成調(diào)制波；

所述發(fā)波模塊還與所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂連接，用于根據(jù)所述調(diào)制波生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)、第二脈寬調(diào)制信號(hào)、第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂下開關(guān)管，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂下開關(guān)管；其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通，并通過所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通。

所述多態(tài)圖騰pfc電路通過獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并結(jié)合差模電流參考值，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值，進(jìn)而將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上作為調(diào)制波，生成所述用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)差模電流采樣值的變化改變調(diào)制波，從而通過調(diào)制波的變化來調(diào)節(jié)所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管的占空比，以縮減所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，以及縮減所述第一開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，進(jìn)而有效降低所述耦合電感的第一繞組和第二繞組中的差模電流大小，保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

結(jié)合第五方面，需要說明的是，所述反饋控制模塊包括依次連接的第一差值運(yùn)算器、輸出電壓補(bǔ)償器、參考電流計(jì)算器、第二差值運(yùn)算器及輸入電流補(bǔ)償器；

所述第一差值運(yùn)算器用于將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸出電壓補(bǔ)償器用于對(duì)所述第一差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償 運(yùn)算，得到輸入電流參考值的幅值；

所述參考電流計(jì)算器用于將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

所述第二差值運(yùn)算器用于將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸入電流補(bǔ)償器用于對(duì)所述第二差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流補(bǔ)償值。

進(jìn)一步地，所述參考電流計(jì)算器包括增益運(yùn)算器、平方運(yùn)算器、乘法器和除法器，所述增益運(yùn)算器用于對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的增益值；所述平方運(yùn)算器用于對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的平方；所述乘法器用于計(jì)算所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積；所述除法器用于將所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到所述輸入電流參考值。

結(jié)合第五方面，需要說明的是，所述磁平衡控制模塊包括依次連接的第三差值運(yùn)算器、第四差值運(yùn)算器及差模電流控制器；

所述第三差值運(yùn)算器用于將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

所述第四差值運(yùn)算器用于將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述差模電流控制器用于對(duì)所述第四差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值。

可選地，所述磁平衡控制模塊包括依次連接的第三差值運(yùn)算器、差模電流控制器、第四差值運(yùn)算器及增益運(yùn)算器；

所述第三差值運(yùn)算器用于將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

所述差模電流控制器用于對(duì)所述差模電流采樣值進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算；

所述第四差值運(yùn)算器用于將所述差模電流控制器的輸出與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述增益運(yùn)算器用于對(duì)所述第四差值運(yùn)算器的輸出進(jìn)行增益運(yùn)算，得到差 模電流補(bǔ)償值。

結(jié)合第五方面，可以理解的是，所述差模電流采樣值對(duì)應(yīng)的差模電流引起的所述耦合電感的磁鏈變化等于所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的累積；其中，同一位置的開關(guān)管是指所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，或者所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，所述開關(guān)周期是指所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。

所述多態(tài)圖騰pfc電路通過獲取所述差模電流采樣值，并將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)所述差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值，進(jìn)而將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上作為調(diào)制波，從而通過改變調(diào)制波來調(diào)節(jié)所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比之差，進(jìn)而控制所述耦合電感中差模電流的大小，保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

本發(fā)明第六方面提供一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法，所述多態(tài)圖騰pfc電路包括輸入電源、整流電感、多態(tài)開關(guān)、第一整流二極管和第二整流二極管；所述整流電感的一端與所述輸入電源的一端連接，所述整流電感的另一端與所述多態(tài)開關(guān)連接；所述多態(tài)開關(guān)包括耦合電感及相互并聯(lián)的至少第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂；所述耦合電感包括相互耦合的至少第一繞組和第二繞組，其中，所述整流電感的另一端與所述第一繞組和第二繞組的一端連接；所述第一開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間存在第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管和下開關(guān)管，其中，所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管之間的存在第二節(jié)點(diǎn)；所述第一繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)連接，所述第二繞組的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)連接；所述第一整流二極管的正極與所述輸入電源的另一端連接，所述第一整流二極管的負(fù)極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的一端連接；所述第二整流二極管的正極與所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的另一端連接，所述第二整流二極管的負(fù)極與所述輸入電源的另一端連接；所述方法包括：

獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值、輸入電流采樣值及輸出電 壓采樣值，并將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步將差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸出電流參考值的幅值，再進(jìn)一步將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，計(jì)算得到輸入電流補(bǔ)償值；

獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)所述差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值；

將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上，生成調(diào)制波；

根據(jù)所述調(diào)制波生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)、第二脈寬調(diào)制信號(hào)、第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂下開關(guān)管，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂下開關(guān)管；其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)與所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)互補(bǔ)，且二者之間存在一定的死區(qū)時(shí)間，從而可以通過所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通，并通過所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管和下開關(guān)管交替導(dǎo)通。

所述多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法通過獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并結(jié)合差模電流參考值，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值，進(jìn)而將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上作為調(diào)制波，生成所述用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)差模電流采樣值的變化改變調(diào)制波，從而通過調(diào)制波的變化來調(diào)節(jié)所述第一開關(guān)橋臂和第二開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管的占空比，以縮減所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，以及縮減所述第一開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，進(jìn)而有效降低所述耦合電感的第一繞組和第二繞組中的差模電流大小，保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

結(jié)合第六方面，需要說明的是，所述計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值，包括：

將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流參考值的幅值；

將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流補(bǔ)償值。

進(jìn)一步地，所述將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值，包括：

對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的增益值；

對(duì)所述輸入電壓采樣值進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值的平方；

計(jì)算所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積；

將所述輸入電壓采樣值的增益值和所述輸入電流參考值的幅值的乘積除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到所述輸入電流參考值。

結(jié)合第六方面，需要說明的是，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值。

可選地，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

對(duì)所述差模電流采樣值進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，并將所述差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算的結(jié)果與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步通過增益運(yùn)算得到差模電流補(bǔ)償值。

結(jié)合第六方面，可以理解的是，所述差模電流采樣值對(duì)應(yīng)的差模電流引起的所述耦合電感的磁鏈變化等于所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的累積；其中，同一位置的開關(guān)管是指所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，或者所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，所述開關(guān)周期是指所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。

所述方法通過獲取所述差模電流采樣值，并將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)所述差值運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值，進(jìn)而將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上作為調(diào)制波，從而通過改變調(diào)制波來調(diào)節(jié)所述第一開關(guān)橋臂和所述第二開關(guān)橋臂的同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比之差，進(jìn)而控制所述耦合電感中差模電流的大小，保證所述耦合電感具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a-圖2d是圖1所示多態(tài)圖騰pfc電路在四種開關(guān)狀態(tài)下的等效電路示意圖；

圖3是圖1所示多態(tài)圖騰pfc電路的電流通路等效示意圖；

圖4是圖1所示多態(tài)圖騰pfc電路的差模電流和差模電壓的關(guān)系示意圖；

圖5a-圖5b是圖1所示多態(tài)圖騰pfc電路的開關(guān)橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波、調(diào)制波、占空比和橋臂中點(diǎn)電壓的波形示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6所示多態(tài)圖騰pfc電路的磁平衡控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法的流程圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10a-圖10b是圖9所示多態(tài)圖騰pfc電路的磁平衡控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖10a-圖10b所示磁平衡控制電路中差模電流補(bǔ)償子模塊的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法的流程圖；

圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本圖13所示多態(tài)圖騰pfc電路的磁平衡控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法的流程圖；

圖16a-圖16e是應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的耦合電感磁平衡控制方法的pfc電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17a-圖17b是本發(fā)明實(shí)施例提供的多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法的仿真波形示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行描述。

請(qǐng)參閱圖1，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰功率因數(shù)校正(powerfactorcorrection，pfc)電路10，包括輸入電源vss、整流電感l(wèi)in、母線電容co、多態(tài)開關(guān)110、第一整流二極管d1和第二整流二極管d2。所述多態(tài)開關(guān)110包括第一連接端a、第二連接端b、第三連接端c、耦合電感t及相互并聯(lián)連接于所述第二連接端b和第三連接端c之間的第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113。所述第一開關(guān)橋臂111包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管s1、下開關(guān)管s2和位于所述上開關(guān)管s1、下開關(guān)管s2之間的第一節(jié)點(diǎn)a，即第一開關(guān)橋臂111的橋臂中點(diǎn)；所述第二開關(guān)橋臂113包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管s3、下開關(guān)管s4和位于所述上開關(guān)管s3、下開關(guān)管s4之間的第二節(jié)點(diǎn)b，即第二開關(guān)橋臂113的橋臂中點(diǎn)；所述耦合電感t包括相互耦合連接的第一繞組l1和第二繞組l2，所述第一繞組l1和第二繞組l2的一端與所述第一連接端a連接，所述第一繞組l1和第二繞組l2的另一端分別與所述第一節(jié)點(diǎn)a和所述第二節(jié)點(diǎn)b一一對(duì)應(yīng)連接。所述整流電感l(wèi)in的一端與所述輸入電源vss的一端連接，所述整流電感l(wèi)in的另一端與所述第一連接端a連接。所述第一整流二極管d1的正極與所述輸入電源vss的另一端連接，所述第一整流二極管d1的負(fù)極與所述第二連接端b連接；所述第二整流二極管d2的正極與所述第三連接端c連接，所述第二整流二極管d2的負(fù)極與所述輸入電源vss的另一端連接。所述母線電容co連接于所述第二連接端b和所述第三連接端c之間。

其中，所述輸入電源vss用于為所述多態(tài)圖騰pfc電路10提供交流的輸入 電壓vs。所述第一整流二極管d1和第二整流二極管d2形成整流橋臂，所述整流橋臂低頻工作在所述輸入電壓vs的正、負(fù)半周期。所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113中的上開關(guān)管和下開關(guān)管分別由一組高頻變換的脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)，每一個(gè)開關(guān)橋臂中的上開關(guān)管與下關(guān)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)，并預(yù)留一定的死區(qū)時(shí)間，以防止上開關(guān)管與下開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通。所述第二開關(guān)橋臂113的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第一開關(guān)橋臂111的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間相移一定角度，以實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)并聯(lián)，抵消特定次數(shù)的諧波。在本實(shí)施例中，所述第二開關(guān)橋臂113的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第一開關(guān)橋臂111的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間相移180度。

以輸入電壓vs的正半周期為例，所述多態(tài)圖騰pfc電路10在不同的開關(guān)組合下的等效電路分別如圖2a-圖2d所示。其中，圖2a為第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2和第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4導(dǎo)通時(shí)的等效電路示意圖；圖2b為第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1和第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3導(dǎo)通時(shí)的等效電路示意圖；圖2c為第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2和第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3導(dǎo)通時(shí)的等效電路示意圖；圖2d為第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1和第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4導(dǎo)通時(shí)的等效電路示意圖。其中，圖2c與圖2d實(shí)際上為相同的等效電路。因此，所述多態(tài)圖騰pfc電路10包括兩個(gè)上開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通、兩個(gè)下開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通以及一個(gè)開關(guān)橋臂中的上開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)橋臂中的下開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通三種等效的開關(guān)狀態(tài)。

請(qǐng)參閱圖3，圖3所示為所述多態(tài)圖騰pfc電路10在三種等效的開關(guān)狀態(tài)下的電流通路等效示意圖。其中，第一節(jié)點(diǎn)a與第二節(jié)點(diǎn)b的電壓高頻變化，電流is為輸入電流，電流i1和i2分別為流過所述第一繞組l1和第二繞組l2的電流。其中，電流i1和i2中各包括0.5is的共模電流和差模電流。差模電流的存在會(huì)會(huì)引起所述耦合電感t的磁鏈變化，增加所述耦合電感t的磁芯損耗，使得耦合電感發(fā)熱嚴(yán)重，降低功率變換效率。當(dāng)所述耦合電感t中的差模電流超過磁芯允許的磁滯變換范圍時(shí)，會(huì)導(dǎo)致耦合電感t出現(xiàn)磁飽和，進(jìn)而導(dǎo)致耦合電感t和開關(guān)管損壞。因此，需要對(duì)所述耦合電感中的差模電流進(jìn)行控制，以提升耦合電感的磁平衡。

圖4為所述多態(tài)圖騰pfc電路10的耦合電感t中的差模電壓和差模電流的關(guān)系示意圖。其中，va、vb分別為第一節(jié)點(diǎn)a和第二b處對(duì)應(yīng)的差模電壓，id為所述第一繞組l1和第二繞組l2中的差模電流。其中，所述差模電流僅在所 述第一繞組l1和第二繞組l2、第一次開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113之間流動(dòng)，不會(huì)流到所述整流電感l(wèi)in上。在本實(shí)施例中，圖4中箭頭所示方向定義為差模電流id的正方向，lmag為所述第一繞組l1和第二繞組l2的自感。

下面對(duì)耦合電感t中差模電流id與耦合電感t的磁鏈之間關(guān)系進(jìn)行理論推導(dǎo)。請(qǐng)一并參閱圖5a和圖5b，其中，c1為第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波，m1為對(duì)應(yīng)的調(diào)制波；c3為第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波，m3為對(duì)應(yīng)的調(diào)制波；d1為第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，d3為第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比；va和vb分別為第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的中點(diǎn)電壓；vdc+為正母線電壓，vdc-為負(fù)母線電壓。假設(shè)第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s1、s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波c1、c3之間相移角度為180度，開關(guān)管s1、s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比d1和d3存在三種關(guān)系，即d1＜0.5且d3＜0.5，或者d1＝d3＝0.5，或者d1＞0.5且d3＞0.5，其中，d1＝d3＝0.5是其他兩種關(guān)系的臨界狀態(tài)，故這里僅對(duì)d1＜0.5且d3＜0.5和d1＞0.5且d3＞0.5兩種情況耦合電感t中差模電流id與耦合電感t的磁鏈之間關(guān)系進(jìn)行理論推導(dǎo)。

當(dāng)d1＜0.5且d3＜0.5時(shí)，所述多態(tài)圖騰pfc電路10的第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s1、s3的在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波、調(diào)制波、占空比和橋臂中點(diǎn)電壓的波形如圖5a所示。假設(shè)一個(gè)開關(guān)周期為ts，耦合電感的自感系數(shù)l＝2lmag，則可列出耦合電感t在一個(gè)開關(guān)周期ts內(nèi)的各個(gè)暫態(tài)下的伏秒數(shù)方程組如下：

將圖5a中各個(gè)暫態(tài)下對(duì)應(yīng)的橋臂中點(diǎn)的差模電壓va和vb分別代入方程組(1)中，可得到方程組：

同理，當(dāng)d1＞0.5且d3＞0.5時(shí)，根據(jù)圖5b中各個(gè)暫態(tài)下對(duì)應(yīng)的橋臂中點(diǎn)的差模電壓va和vb，可以得到方程組：

整理方程組(2)或者方程組(3)，均可得到方程：

進(jìn)一步由方程(4)在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)對(duì)t進(jìn)行積分，可以得到方程：

由方程(5)可知，差模電流id引起的耦合電感的磁鏈變化lid等于所述第一開關(guān)橋臂的上開關(guān)管s1和第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差在一個(gè)開關(guān)周期ts內(nèi)的積累?？梢岳斫?，上述理論同樣適用于以下開關(guān)管s2、s4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比為參考來對(duì)耦合電感t中差模電流id與耦合電感t的磁鏈之間關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)。因此，由方程(5)可以得出，耦合電感t中由差模電流id引起的磁鏈變化lid等于前后開關(guān)橋臂同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差在一個(gè)開關(guān)周期ts內(nèi)的累積，即通過控制同一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)前后開關(guān)橋臂同一位置的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的差可以控制差模電流id的正負(fù)及大小。其中，同一位置的開關(guān)管是指前后開關(guān)橋臂的上開關(guān)管，或者前后開關(guān)橋臂的下開關(guān)管，所述開關(guān)周期ts為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。

請(qǐng)一并參閱圖6和圖7，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰功率因數(shù)校正(powerfactorcorrection，pfc)電路100，其相對(duì)于圖1所示的多態(tài)圖騰pfc電路10，還包括磁平衡控制電路130，所述磁平衡控制電路130包括依 次連接的反饋控制模塊131、發(fā)波模塊133及磁平衡控制模塊135。

所述反饋控制模塊131還與所述輸入電源vss的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值vs和輸入電流采樣值is；所述反饋控制模塊131還與所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路100的輸出電壓采樣值vo；所述反饋控制模塊131還用于根據(jù)所述輸入電壓采樣值vs、輸入電流采樣值is及輸出電壓采樣值vo，并結(jié)合輸出電壓參考值vo_ref，計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值iscom。

所述發(fā)波模塊133還與所述第一開關(guān)橋臂111連接，用于將所述輸入電流補(bǔ)償值iscom作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’和第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’和第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1和下開關(guān)管s2交替導(dǎo)通。其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’作為驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv1，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’作為驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv2。

所述磁平衡控制模塊135還與所述第二開關(guān)橋臂113連接，用于將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’，并將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3和下開關(guān)管s4交替導(dǎo)通。其中，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’作為驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv3，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’作為驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv4。

所述反饋控制模塊131包括依次連接的第一差值運(yùn)算器1311、輸出電壓補(bǔ)償器1313、參考電流計(jì)算器1315、第二差值運(yùn)算器1317及輸入電流補(bǔ)償器1319；

所述第一差值運(yùn)算器1311用于將所述輸出電壓采樣值vo與所述輸出電壓參考值vo_ref進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸出電壓補(bǔ)償器1313用于對(duì)所述第一差值運(yùn)算器1311的輸出進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流參考值的幅值b；

所述參考電流計(jì)算器1315用于將所述輸入電流參考值的幅值b與所述輸入電壓采樣值vs相乘，并除以所述輸入電壓采樣值vs的平方c，得到輸入電流 參考值isref；

所述第二差值運(yùn)算器1317用于將所述輸入電流參考值isref與所述輸入電流采樣值is進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸入電流補(bǔ)償器1319用于對(duì)所述第二差值運(yùn)算器1317的輸出進(jìn)行輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流補(bǔ)償值iscom。

其中，所述參考電流計(jì)算器1315包括增益運(yùn)算器k、平方運(yùn)算器x²、乘法器和除法器，所述增益運(yùn)算器k用于對(duì)所述輸入電壓采樣值vs進(jìn)行增益運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值vs的增益值a；所述平方運(yùn)算器x²用于對(duì)所述輸入電壓采樣值vs進(jìn)行平方運(yùn)算，得到所述輸入電壓采樣值vs的平方c；所述乘法器用于計(jì)算所述輸入電壓采樣值vs的增益值a和所述輸入電流參考值的幅值b的乘積；所述除法器用于將所述輸入電壓采樣值vs的增益值a和所述輸入電流參考值的幅值b的乘積除以所述輸入電壓采樣值vs的平方c，得到所述輸入電流參考值isref。

所述發(fā)波模塊133包括第一輸出端1331和第二輸出端1333，所述第一輸出端1331用于輸出所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’，所述第二輸出端1333用于輸出所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’；所述磁平衡控制模塊135包括第一延時(shí)器1351和第二延時(shí)器1353；所述第一延時(shí)器1351與所述第一輸出端1331連接，用于將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’；所述第二延時(shí)器1353與所述第二輸出端1333連接，用于將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’。

可以理解，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述第一輸出端1331還可以用于輸出所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’，所述第二輸出端1333還可以用于輸出所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’，所述第一延時(shí)器1351用于將所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’，所述第二延時(shí)器1353用于將所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’。

可以理解，所述第一延時(shí)器1351和第二延時(shí)器1353可以通過硬件電路實(shí)現(xiàn)，也可以通過軟件模塊實(shí)現(xiàn)。

可以理解，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述多態(tài)開關(guān)110包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂，所述耦合電感t包括相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與 所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間相移360/n度，或者相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的載波之間相移360/n度。其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

在本實(shí)施例中，通過將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’作為驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv1，將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’作為驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv2，并固定所述第一開關(guān)橋臂111的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv1和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv2的占空比不變，通過所述磁平衡控制模塊135將所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv1相移預(yù)設(shè)角度得到用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv3，以及將所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv2相移預(yù)設(shè)角度得到用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv4，從而使得所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比相同，以及使得所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比相同，從而可以有效降低所述耦合電感t的第一繞組l1和第二繞組l2中的差模電流大小，保證所述耦合電感t的磁鏈平衡，降低耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

請(qǐng)參閱圖8，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法，應(yīng)用于如圖7-圖8所示多態(tài)圖騰pfc電路100中，以實(shí)現(xiàn)所述多態(tài)圖騰pfc電路100的耦合電感t的磁平衡控制。所述方法包括如下步驟：

步驟s101：獲取多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值、輸入電流采樣值及輸出電壓采樣值，并結(jié)合輸出電壓參考值，計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值；

步驟s102：將所述輸入電流補(bǔ)償值作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的開關(guān)管交替導(dǎo)通；

步驟s103：將所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第三脈寬調(diào)制信號(hào)，并將所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)相移預(yù)設(shè)角度得到占空比相同的第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的開關(guān)管交替導(dǎo)通。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值，包括：

將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流參考值的幅值；

將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流補(bǔ)償值。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述多態(tài)開關(guān)包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂，所述耦合電感包括相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間相移360/n度，或者相鄰兩個(gè)開關(guān)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的三角載波之間相移360/n度。其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

可以理解，本實(shí)施例中所述多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法中各個(gè)步驟及其具體執(zhí)行還可以參照?qǐng)D7-圖8所示實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。

請(qǐng)一并參閱圖9和圖10a，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰pfc電路200，其相對(duì)于圖1所示的多態(tài)圖騰pfc電路10，還包括磁平衡控制電路230，所述磁平衡控制電路230包括依次連接的反饋控制模塊231、發(fā)波模塊233及磁平衡控制模塊235。

所述反饋控制模塊231還與所述輸入電源vss的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路200的輸入電壓采樣值vs和輸入電流采樣值is；所述反饋控制模塊231還與所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路200的輸出電壓采樣值vo；所述反饋控制模塊231還用于根據(jù)所述輸入電壓采樣值vs、輸入電流采樣值is及輸出電壓采樣值vo，并結(jié)合輸出電壓參考值vo_ref，計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值iscom。

所述發(fā)波模塊233用于將所述輸入電流補(bǔ)償值iscom作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’、第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’、第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’和第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1和下開關(guān)管s2交替導(dǎo)通，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3和下開關(guān)管s4交替導(dǎo)通。

其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’作為驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv1，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’作為驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv2；所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’作為驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv3，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’作為驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv4。

所述磁平衡控制模塊235包括依次連接的差模電流補(bǔ)償子模塊2351、調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊2353及占空比調(diào)節(jié)子模塊2355。

所述差模電流補(bǔ)償子模塊2351還與所述第一繞組l1和第二繞組l2連接，用于獲取所述第一繞組l1和第二繞組l2的差模電流采樣值id，并結(jié)合差模電流參考值id_ref，計(jì)算差模電流補(bǔ)償值idcom。

所述調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊2353還與所述反饋控制模塊231連接，用于根據(jù)所述差模電流采樣值id的方向、所述輸入電壓采樣值vs的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值idcom，計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂111中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd1、δd2和所述第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd3、δd4。其中，δd1為第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的占空比調(diào)節(jié)量，δd2為第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的占空比調(diào)節(jié)量，δd3為第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的占空比調(diào)節(jié)量，δd4第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的占空比調(diào)節(jié)量。

所述占空比調(diào)節(jié)子模塊2355還與所述發(fā)波模塊233、所述第一開關(guān)橋臂111和所述第二開關(guān)橋臂113連接，用于將所述占空比調(diào)節(jié)量δd1疊加到所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’上；將所述占空比調(diào)節(jié)量δd2疊加到所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’上，將所述占空比調(diào)節(jié)量δd3疊加到所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’上，將所述占空比調(diào)節(jié)量δd4疊加到所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’上。

所述反饋控制模塊231包括依次連接的第一差值運(yùn)算器2311、輸出電壓補(bǔ)償器2313、參考電流計(jì)算器2315、第二差值運(yùn)算器2317及輸入電流補(bǔ)償器2319；

所述第一差值運(yùn)算器2311用于將所述輸出電壓采樣值vo與所述輸出電壓參考值vo_ref進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸出電壓補(bǔ)償器2313用于對(duì)所述第一差值運(yùn)算器2311的輸出進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流參考值的幅值b；

所述參考電流計(jì)算器2315用于將所述輸入電流參考值的幅值b與所述輸入電壓采樣值vs相乘，并除以所述輸入電壓采樣值vs的平方c，得到輸入電流 參考值isref；

所述第二差值運(yùn)算器2317用于將所述輸入電流參考值isref與所述輸入電流采樣值is進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸入電流補(bǔ)償器2319用于對(duì)所述第二差值運(yùn)算器2317的輸出進(jìn)行輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流補(bǔ)償值iscom。

其中，所述參考電流計(jì)算器2315結(jié)構(gòu)與圖7中所示參考電流計(jì)算器1315相同，具體可以參照?qǐng)D7所示實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。

所述差模電流補(bǔ)償子模塊2351包括依次連接的第三差值運(yùn)算器3511、第四差值運(yùn)算器3513及差模電流控制器3515；

所述第三差值運(yùn)算器3511用于將所述第一繞組l1上的第一電流i1和所述第二繞組l2上的第二電流i2進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值id；

所述第四差值運(yùn)算器3513用于將所述差模電流采樣值id與差模電流參考值id_ref進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述差模電流控制器3515用于對(duì)所述第四差值運(yùn)算器3513的輸出進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值idcom。

所述調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊2353包括符號(hào)判斷單元3531、輸入電壓狀態(tài)判斷單元3533、真值表單元3535及乘法運(yùn)算單元3537；

所述符號(hào)判斷單元3531用于判斷所述差模電流采樣值id的方向；

所述輸入電壓狀態(tài)判斷單元3533用于判斷所述輸入電壓采樣值vs的正負(fù)；

所述真值表單元3535用于根據(jù)所述差模電流采樣值id的方向及所述輸入電壓采樣值vs的正負(fù)，確定所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113中需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的真值表輸出狀態(tài)。其中，所述真值表單元3535包括1、2、3、4四個(gè)真值輸出端，所述四個(gè)真值輸出端的輸出值分別用于指示開關(guān)管s1、s2、s3和s4的占空比調(diào)整狀態(tài)，例如，輸出1表示需要調(diào)整占空比，輸出0表示無需調(diào)整占空比。

所述乘法運(yùn)算單元3537用于將所述真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值idcom相乘，得到所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量。在本實(shí)施例中，所述乘法運(yùn)算單元3537包括四個(gè)并聯(lián)的乘法器，每一個(gè)乘法器的其中一個(gè)輸入端均與所述差模電流補(bǔ)償子模塊2351的輸出端連接，每一個(gè)乘法器的另一個(gè)輸入端分別與所述真值表單元3535的一個(gè)真值輸出 端連接。

所述發(fā)波模塊233包括2331、2332、2333、2334四個(gè)輸出端，分別用于輸出所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’、第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’、第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’。所述占空比調(diào)節(jié)子模塊2355包括四個(gè)并聯(lián)的加法器，每一個(gè)加法器的第一輸入端分別與所述發(fā)波模塊233的一個(gè)輸出端連接，每一個(gè)加法器的第二輸入端分別與一個(gè)所述乘法器的輸出端連接，以將所述乘法運(yùn)算單元3537計(jì)算得到的所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd1、δd2、δd3和δd4分別疊加至所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’、第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’、第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’上。

具體地，根據(jù)方程(5)可以推導(dǎo)出在輸入電壓采樣值vs處于正負(fù)半周，差模電流采樣值id的方向不同時(shí)需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的關(guān)系真值表，如表一所示。所述真值表單元3535根據(jù)所述差模電流采樣值id的方向及所述輸入電壓采樣值vs的正負(fù)，通過查詢表一中對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可以確定所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113中需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的真值表輸出狀態(tài)，進(jìn)而由所述乘法運(yùn)算單元3537將所述真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值idcom相乘，得到所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量。

表一需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的關(guān)系真值表

其中，在輸入電壓正負(fù)判斷(1/0)欄位下，0表示輸入電壓采樣值vs處于負(fù)半周，1表示采樣值vs處于正半周；在差模電流方向判斷(1/0)欄位下，0表示差模電流采樣值id為負(fù)方向，1表示差模電流采樣值id為正方向(如圖4中箭頭所示方向)；在需要調(diào)整占空比的開關(guān)管欄位下，0表示無需調(diào)整對(duì)應(yīng)子欄位 開關(guān)管的占空比，1表示需要調(diào)整對(duì)應(yīng)子欄位開關(guān)管的占空比。

以表一中輸入電壓采樣值vs處于負(fù)半周的情況為例，當(dāng)差模電流采樣值id為負(fù)方向時(shí)，真值表輸出狀態(tài)為[1，0，0，0]，表示需要調(diào)整所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的占空比，通過將該真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值idcom相乘，即可得到所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1對(duì)應(yīng)的占空比調(diào)節(jié)量δd1，進(jìn)而通過所述占空比調(diào)節(jié)子模塊2355將所述占空比調(diào)節(jié)量δd1疊加至所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’上；當(dāng)差模電流采樣值id為正方向時(shí)，真值表輸出狀態(tài)為[0，1，0，0]，表示需要調(diào)整所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的占空比，通過將該真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值idcom相乘，即可得到所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3對(duì)應(yīng)的占空比調(diào)節(jié)量δd3，，進(jìn)而通過所述占空比調(diào)節(jié)子模塊2355將所述占空比調(diào)節(jié)量δd3疊加至所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’上。

請(qǐng)圖10b，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述磁平衡控制電路230包括磁平衡控制模塊235’，所述磁平衡控制模塊235’與圖10a所示磁平衡控制模塊235的區(qū)別在于：所述磁平衡控制模塊235’包括調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊2353’和占空比調(diào)節(jié)子模塊2355’，所述調(diào)節(jié)量計(jì)算子模塊2353’包括乘法運(yùn)算單元3537’，所述乘法運(yùn)算單元3537’包括兩個(gè)并聯(lián)的乘法器，每一個(gè)乘法器的其中一個(gè)輸入端均與所述差模電流補(bǔ)償子模塊2351的輸出端連接，每一個(gè)乘法器的另一個(gè)輸入端分別與所述真值表單元3535的一個(gè)真值輸出端連接。

在本實(shí)施例中，所述真值表單元3535用于根據(jù)所述差模電流采樣值id的方向及所述輸入電壓采樣值vs的正負(fù)，確定所述第一開關(guān)橋臂111或第二開關(guān)橋臂113中需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的真值表輸出狀態(tài)。

所述占空比調(diào)節(jié)子模塊2355’包括兩個(gè)并聯(lián)的加法器，每一個(gè)加法器的第一輸入端分別與所述發(fā)波模塊233的一個(gè)輸出端連接，每一個(gè)加法器的第二輸入端分別與一個(gè)所述乘法器的輸出端連接，以將所述乘法運(yùn)算單元3537計(jì)算得到的所述第一開關(guān)橋臂111中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd1、δd2分別疊加至所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’、第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’上，或者將所述乘法運(yùn)算單元3537計(jì)算得到的所述第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd3、δd4分別疊加至所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’上。

請(qǐng)參閱圖11，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述磁平衡控制模塊235包括差模 電流補(bǔ)償子模塊2351’，所述差模電流補(bǔ)償子模塊2351’包括依次連接的第三差值運(yùn)算器3511、差模電流控制器3515、第四差值運(yùn)算器3513及增益運(yùn)算器k；

所述第三差值運(yùn)算器3511用于將所述第一繞組l1上的第一電流i1和所述第二繞組l2上的第二電流i2進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值id；

所述差模電流控制器3515用于對(duì)所述差模電流采樣值id進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算；

所述第四差值運(yùn)算器3513用于將所述差模電流控制器3515的輸出與差模電流參考值id_ref進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述增益運(yùn)算器k用于對(duì)所述第四差值運(yùn)算器3513的輸出進(jìn)行增益運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值idcom。

可以理解，所述差模電流采樣值id可以通過采樣所述耦合電感t的第一繞組l1上的第一電流i1、第二繞組l2上的第二電流i2和總的輸入電流is中的兩個(gè)或三個(gè)，用(i1-i2)或者(i2-i1)，也可以通過或者也可以是或者計(jì)算得到。

在圖9-圖11所示實(shí)施例中，通過固定所述第一開關(guān)橋臂111的開關(guān)管的占空比不變，計(jì)算所述第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd3、δd4，進(jìn)而將所述占空比調(diào)節(jié)量δd3、δd4分別疊加到所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’上；或者固定所述第二開關(guān)橋臂113的開關(guān)管的占空比不變，通過計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂111中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd1、δd2，進(jìn)而將所述占空比調(diào)節(jié)量δd1、δd2分別疊加到所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’和第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’上；或者計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂111中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd1、δd2及所述第二開關(guān)橋臂113中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量δd3、δd4，進(jìn)而將所述占空比調(diào)節(jié)量d1、δd2、δd3、δd4分別疊加到所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’、第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’、第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’上，從而有效縮減所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，以及縮減所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，進(jìn)而有效降低所述耦合電感t的第一繞組l1和第二繞組l2中的差模電流大小，保證 所述耦合電感t具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

請(qǐng)參閱圖12，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法，應(yīng)用于如圖9-圖11所示的多態(tài)圖騰pfc電路200中，以實(shí)現(xiàn)所述多態(tài)圖騰pfc電路200的耦合電感t的磁平衡控制。所述方法包括如下步驟：

步驟s201：獲取多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值、輸入電流采樣值及輸出電壓采樣值，并結(jié)合輸出電壓參考值，計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值；

步驟s202：將所述輸入電流補(bǔ)償值作為調(diào)制波，生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)、第二脈寬調(diào)制信號(hào)、第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的開關(guān)管交替導(dǎo)通，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的開關(guān)管交替導(dǎo)通；

步驟s203：獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并結(jié)合差模電流參考值，計(jì)算差模電流補(bǔ)償值；

步驟s204：根據(jù)所述差模電流采樣值的方向、所述輸入電壓采樣值的正負(fù)及所述差模電流補(bǔ)償值，計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量；

步驟s205：將所述第一開關(guān)橋臂的每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)上，或/和將所述第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量分別疊加到所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)上。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值，包括：

將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流參考值的幅值；

將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流補(bǔ)償值。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

對(duì)所述差模電流采樣值進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，并將所述差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算的結(jié)果與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步通過增益運(yùn)算得到差模電流補(bǔ)償值。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量，包括：

判斷所述差模電流采樣值的方向及所述輸入電壓采樣值的正負(fù)；

根據(jù)所述差模電流采樣值的方向及所述輸入電壓采樣值的正負(fù)查詢預(yù)設(shè)真值表，確定所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中需要調(diào)整占空比的開關(guān)管的真值表輸出狀態(tài)；

將所述真值表輸出狀態(tài)與所述差模電流補(bǔ)償值相乘，得到所述第一開關(guān)橋臂或/和第二開關(guān)橋臂中每個(gè)開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)量。

可以理解，本實(shí)施例中所述多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法中各個(gè)步驟及其具體執(zhí)行還可以參照?qǐng)D9-圖11所示實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。

請(qǐng)一并參閱圖13和圖14，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰pfc電路300，其相對(duì)于圖1所示的多態(tài)圖騰pfc電路10，還包括磁平衡控制電路330，所述磁平衡控制電路330包括反饋控制模塊331、調(diào)制波生成模塊332、發(fā)波模塊333及磁平衡控制模塊335，所述反饋控制模塊331和磁平衡控制模塊335通過所述調(diào)制波生成模塊332與所述發(fā)波模塊333連接；

所述反饋控制模塊331還與所述輸入電源vss的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路300的輸入電壓采樣值vs和輸入電流采樣值is；所述反饋控制模塊331還與所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的兩端連接，用于獲取所述多態(tài)圖騰pfc電路300輸出電壓采樣值vo；所述反饋控制模塊331還用 于根據(jù)所述輸入電壓采樣值vs、輸入電流采樣值is及輸出電壓采樣值vo，并結(jié)合輸出電壓參考值vo_ref，計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值iscom；

所述磁平衡控制模塊335還與所述第一繞組l1和第二繞組l2連接，用于獲取所述第一繞組l1和第二繞組l2的差模電流采樣值id，并結(jié)合差模電流參考值id_ref，計(jì)算差模電流補(bǔ)償值idcom；

所述調(diào)制波生成模塊332用于將所述差模電流補(bǔ)償值idcom疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值iscom上，生成調(diào)制波m；

所述發(fā)波模塊333還與所述第一開關(guān)橋臂111和所述第二開關(guān)橋臂113連接，用于根據(jù)所述調(diào)制波m生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’、第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’、第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’和第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1和下開關(guān)管s2交替導(dǎo)通，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’和第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3和下開關(guān)管s4交替導(dǎo)通。

其中，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)d1’作為驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv1，所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)d2’作為驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv2；所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)d3’作為驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv3，所述第四脈寬調(diào)制信號(hào)d4’作為驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv4。

所述反饋控制模塊331包括依次連接的第一差值運(yùn)算器3311、輸出電壓補(bǔ)償器3313、參考電流計(jì)算器3315、第二差值運(yùn)算器3317及輸入電流補(bǔ)償器3319；

所述第一差值運(yùn)算器3311用于將所述輸出電壓采樣值vo與所述輸出電壓參考值vo_ref進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸出電壓補(bǔ)償器3313用于對(duì)所述第一差值運(yùn)算器3311的輸出進(jìn)行輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流參考值的幅值b；

所述參考電流計(jì)算器3315用于將所述輸入電流參考值的幅值b與所述輸入電壓采樣值vs相乘，并除以所述輸入電壓采樣值vs的平方c，得到輸入電流參考值isref；

所述第二差值運(yùn)算器3317用于將所述輸入電流參考值isref與所述輸入電流采樣值is進(jìn)行差值運(yùn)算；

所述輸入電流補(bǔ)償器3319用于對(duì)所述第二差值運(yùn)算器1317的輸出進(jìn)行輸 入電流補(bǔ)償運(yùn)算，得到輸入電流補(bǔ)償值iscom。

其中，所述參考電流計(jì)算器3315結(jié)構(gòu)與圖7中所示參考電流計(jì)算器1315相同，具體可以參照?qǐng)D7所示實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。

其中，所述磁平衡控制模塊335可以為圖10a和圖10b中所示的差模電流補(bǔ)償子模塊2351，其具體結(jié)構(gòu)可以參照為圖10a和圖10b所示實(shí)施例中的描述，此處不再贅述；或者所述磁平衡控制模塊335還可以為圖11中所示的差模電流補(bǔ)償子模塊2351’，其具體結(jié)構(gòu)可以參照為圖11所示實(shí)施例中的描述，此處不再贅述。

在本實(shí)施例中，通過獲取所述第一繞組l1和第二繞組l2的差模電流采樣值id，并結(jié)合差模電流參考值id_ref，計(jì)算得到差模電流補(bǔ)償值idcom，進(jìn)而將所述差模電流補(bǔ)償值idcom疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值iscom上作為調(diào)制波m，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)差模電流采樣值id的變化改變調(diào)制波m，從而通過調(diào)制波m的變化來調(diào)節(jié)所述第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的每個(gè)開關(guān)管的占空比，以縮減所述第一開關(guān)橋臂111的上開關(guān)管s1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂113的上開關(guān)管s3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，以及縮減所述第一開關(guān)橋臂111的下開關(guān)管s2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比與所述第二開關(guān)橋臂113的下開關(guān)管s4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比之間的差距，進(jìn)而有效降低所述耦合電感t的第一繞組l1和第二繞組l2中的差模電流大小，保證所述耦合電感t具有較好的磁鏈平衡，降低所述耦合電感的磁芯損耗，提升所述多態(tài)圖騰pfc電路的效率。

請(qǐng)參閱圖15，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法，應(yīng)用于如圖13-圖14所示的多態(tài)圖騰pfc電路300中，以實(shí)現(xiàn)所述多態(tài)圖騰pfc電路300的耦合電感t的磁平衡控制。所述方法包括如下步驟：

步驟s301：獲取多態(tài)圖騰pfc電路的輸入電壓采樣值、輸入電流采樣值及輸出電壓采樣值，并結(jié)合輸出電壓參考值，計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值；

步驟s302：獲取所述第一繞組和第二繞組的差模電流采樣值，并結(jié)合差模電流參考值，計(jì)算差模電流補(bǔ)償值；

步驟s303：將所述差模電流補(bǔ)償值疊加到所述輸入電流補(bǔ)償值上，生成調(diào)制波；

步驟s304：根據(jù)所述調(diào)制波生成第一脈寬調(diào)制信號(hào)、第二脈寬調(diào)制信號(hào)、 第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)，所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)和第二脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)橋臂的開關(guān)管交替導(dǎo)通，所述第三脈寬調(diào)制信號(hào)和第四脈寬調(diào)制信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述第二開關(guān)橋臂的開關(guān)管交替導(dǎo)通。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算輸入電流補(bǔ)償值，包括：

將所述輸出電壓采樣值與所述輸出電壓參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸出電壓補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流參考值的幅值；

將所述輸入電流參考值的幅值與所述輸入電壓采樣值相乘，并除以所述輸入電壓采樣值的平方，得到輸入電流參考值；

將所述輸入電流參考值與所述輸入電流采樣值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過輸入電流補(bǔ)償運(yùn)算得到輸入電流補(bǔ)償值。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

將所述差模電流采樣值與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，并通過差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，得到差模電流補(bǔ)償值。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算差模電流補(bǔ)償值，包括：

將所述第一繞組上的第一電流和所述第二繞組上的第二電流進(jìn)行差值運(yùn)算得到差模電流采樣值；

對(duì)所述差模電流采樣值進(jìn)行差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算，并將所述差模電流調(diào)節(jié)運(yùn)算的結(jié)果與差模電流參考值進(jìn)行差值運(yùn)算，進(jìn)一步通過增益運(yùn)算得到差模電流補(bǔ)償值。

可以理解，本實(shí)施例中所述多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法中各個(gè)步驟及其具體執(zhí)行還可以參照?qǐng)D13-圖14所示實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。

請(qǐng)參閱圖16a-圖16e，圖16a-圖16e是應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的耦合電感磁平衡控制方法的pfc電路的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖16a為四態(tài)圖騰pfc電路；圖16b為三態(tài)單相三電平pfc電路；圖16c為三態(tài)boostpfc電路；圖16d為三態(tài)中點(diǎn)鉗位pfc電路；圖16e為三態(tài)雙boostpfc電路。圖16a-圖16e所示的pfc電路均可以應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的耦合電感磁平衡控制方法來對(duì)耦合電感進(jìn)行磁平衡控制，從而減小耦合電感中的直流偏置，提高耦合電感的磁平 衡，盡量避免磁芯飽和，進(jìn)而pfc電路的效率和功率密度。

可以理解，所述耦合電感磁平衡控制方法并不限于應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例所揭露的pfc電路結(jié)構(gòu)中，只要電路結(jié)構(gòu)中包括多態(tài)開關(guān)，所述多態(tài)開關(guān)包括相互并聯(lián)的n個(gè)開關(guān)橋臂和耦合電感，所述耦合電感包括相互耦合的n個(gè)繞組，所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接，則該電路結(jié)構(gòu)即可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例所述的耦合電感磁平衡控制方法對(duì)所述多態(tài)開關(guān)中的耦合電感進(jìn)行磁平衡控制。其中，n為大于或等于2的整數(shù)。

請(qǐng)參閱圖17a和圖17b，圖17a-圖17b是本發(fā)明實(shí)施例提供的多態(tài)圖騰pfc電路的耦合電感磁平衡控制方法的仿真波形示意圖。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)定仿真工作條件為輸入電壓220v，輸出電壓400v，輸出功率1000w，分別對(duì)圖1所示多態(tài)圖騰pfc電路100的前后橋臂(即第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113)的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間相等、占空比相等，死區(qū)時(shí)間不等、占空比不等，以及死區(qū)時(shí)間不等、占空比不等并采用圖8、圖12或圖15所示實(shí)施例的耦合電感磁平衡控制方法進(jìn)行磁平衡控制的三種仿真條件進(jìn)行仿真對(duì)比分析。

圖17a所示為三種仿真條件下多態(tài)圖騰pfc電路100的輸出電壓vo和輸入電流iin的波形對(duì)比示意圖。其中，vo1、iin1分別為前后橋臂死區(qū)時(shí)間相等、占空比相等時(shí)的輸出電壓波形和輸入電流波形；vo2、iin2分別為前后橋臂死區(qū)時(shí)間不等、占空比不等時(shí)的輸出電壓波形和輸入電流波形；vo3、iin3分別為前后橋臂死區(qū)時(shí)間不等、占空比不等并采用圖8、圖12或圖15所示實(shí)施例的耦合電感磁平衡控制方法進(jìn)行磁平衡控制后的輸出電壓波形和輸入電流波形。圖中iin1(iin2)、vo1(vo2)表示兩條波形相互重疊。由于差模電流id只在耦合電感t的兩個(gè)繞組l1、l2之間及第一開關(guān)橋臂111和第二開關(guān)橋臂113的開關(guān)管中流動(dòng)，不會(huì)流到輸入電感l(wèi)in上，因此有沒有加耦合電感磁平衡控制并不會(huì)影多態(tài)圖騰pfc電路100的輸出電壓和輸入電流的控制，從圖17a中可以看出在三種仿真條件下輸出電壓vo和輸入電流iin的偏差較小，與理論分析結(jié)果吻合。

圖17b所示為三種仿真條件下耦合電感磁芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及耦合電感繞組電流的波形對(duì)比示意圖。其中，b1為保持前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間相等(本實(shí)施例中為30ns)，前后橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相移半個(gè)開關(guān)周期時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度波形(約為-0.1t)，i11和i21分別為與b1對(duì)應(yīng)的第一繞組l1和第二繞組l2 中的電流波形；b2為前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間不等(本實(shí)施例中相差40ns)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度波形(約為-1.5t)，i21和i22分別為與b2對(duì)應(yīng)的第一繞組l1和第二繞組l2中的電流波形；b3為前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間不等并采用圖12或圖15所示實(shí)施例的耦合電感磁平衡控制方法進(jìn)行磁平衡控制后的磁感應(yīng)強(qiáng)度波形(約為0.5t)，i31和i32分別為與b3對(duì)應(yīng)的第一繞組l1和第二繞組l2中的電流波形。

從圖17b可以看出，當(dāng)前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間不等時(shí)，第一繞組l1和第二繞組l2中的電流中存在一定的直流偏置，而此時(shí)耦合電感磁芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度-1.5t已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出軟磁材料磁芯的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度，在這種情況下，由于前后橋臂死區(qū)時(shí)間的不等，導(dǎo)致前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比不同，從而導(dǎo)致耦合電感的繞組中存在一定的直流偏置，直流偏置會(huì)引起磁偏置，使得耦合電感的磁芯容易進(jìn)入磁飽和狀態(tài)，進(jìn)而損壞耦合電感和開關(guān)管。

當(dāng)前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間不等時(shí)，通過采用圖8所示實(shí)施例的耦合電感磁平衡控制方法對(duì)耦合電感進(jìn)行磁平衡控制，即可得到與圖17b中所示保持前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間相等，前后橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相移半個(gè)開關(guān)周期時(shí)相同的磁感應(yīng)強(qiáng)度波形和繞組電流波形。

當(dāng)前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間不等時(shí)，通過采用圖12或圖15所示實(shí)施例的耦合電感磁平衡控制方可以將前后橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間不等時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從-1.5t調(diào)節(jié)至0.5t左右，即可以有效控制耦合電感繞組中的直流偏置，減小耦合電感磁芯的磁偏，防止耦合電感磁芯出現(xiàn)磁飽和。其中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的正負(fù)與正方向的定義有關(guān)，此處不作限制。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。