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控制電路、控制方法及應(yīng)用其的功率變換器與流程

文檔序號(hào):12476683閱讀:487來源:國知局
控制電路、控制方法及應(yīng)用其的功率變換器與流程
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù),更具體地,涉及一種控制電路、控制方法及應(yīng)用其的功率變換器。
背景技術(shù)
:功率因數(shù)(PowerFactor,PF)為實(shí)際輸出功率與電源的視在功率的比值。在設(shè)計(jì)電源電路時(shí),通常希望功率因數(shù)PF=1。功率因數(shù)校正器(PowerFactorCorrection,PFC)用于多種電壓/功率裝置以控制輸入的正弦電流與電壓同相位,進(jìn)而使得功率因數(shù)接近1。但是,傳統(tǒng)的進(jìn)行PFC控制的功率變換器往往只能適用于特定的工作模態(tài),例如,具有恒定導(dǎo)通時(shí)間(ConstantOnTime,COT)功率轉(zhuǎn)換器可以在斷續(xù)導(dǎo)通模式(DiscontinuousConductionMode,DCM)和臨界導(dǎo)通模式(BoundaryConductionMode,BCM)下進(jìn)行PFC控制,但是不能在連續(xù)導(dǎo)通模式(ContinuousConductionMode)下進(jìn)行PFC控制,這不利于功率的擴(kuò)展提升,也不利于提高控制策略的適應(yīng)性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明提供一種控制電路、控制方法及應(yīng)用其的功率變換器,可以在不同的導(dǎo)通模式下進(jìn)行有效的PFC控制。第一方面,提供一種功率變換器的控制電路,包括:電流檢測電路,用于獲取表征輸入電流的電流檢測信號(hào);以及,控制信號(hào)生成電路,用于以使得所述電流檢測信號(hào)與電壓變換函數(shù)成比例為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào);其中,所述開關(guān)控制信號(hào)用于控制所述功率變換器的功率級(jí)電路,所述電壓變換函數(shù)為輸入電壓與輸出電壓的比。優(yōu)選地,所述控制信號(hào)生成電路根據(jù)所述功率變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇使用對(duì)應(yīng)的電壓變換函數(shù)。優(yōu)選地,所述電壓變換函數(shù)是所述開關(guān)控制信號(hào)參數(shù)的函數(shù)。優(yōu)選地,所述控制電路還包括:反饋與補(bǔ)償電路,用于獲取表征所述輸出電壓與參考電壓誤差的電壓補(bǔ)償信號(hào);所述控制信號(hào)生成電路用于以使得所述電流檢測信號(hào)正比于所述電壓變換函數(shù)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)的乘積為目標(biāo)生成所述開關(guān)控制信號(hào)。優(yōu)選地,所述控制信號(hào)生成電路包括:第一乘法電路,用于輸出第一乘積信號(hào),所述第一乘積信號(hào)用于表征所述電壓變換函數(shù)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)的乘積;以及,第一生成電路,用于輸出所述開關(guān)控制信號(hào)以保持所述第一乘積信號(hào)和所述電流檢測信號(hào)基本成正比。優(yōu)選地,所述第一乘法電路用于根據(jù)所述開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第一乘積信號(hào)。優(yōu)選地,所述第一乘法電路包括:第一開關(guān),連接在電壓補(bǔ)償信號(hào)輸出端和第一端之間;第二開關(guān),連接在所述第一端和接地端之間;第一電阻,連接在第一端和第二端之間;第一電容,連接在第二端和接地端之間;第一運(yùn)算放大器,同相輸入端與第二端連接,反相輸入端與第三端連接;第三開關(guān),連接在所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和第四端之間;第四開關(guān),連接在第四端和接地端之間;第二電阻,連接在第三端和第四端之間;第二電容,連接在第三端和接地端之間;第三電阻,連接在所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和第一乘積信號(hào)輸出端之間;以及第三電容,連接在所述第一乘積信號(hào)輸出端和接地端之間;其中,所述第一開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)切換為關(guān)斷至電感電流下降為零期間導(dǎo)通,所述第二開關(guān)和所述第四開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通期間導(dǎo)通,所述第三開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)關(guān)斷期間導(dǎo)通。優(yōu)選地,所述控制信號(hào)生成電路包括:第二乘法電路,用于輸出第二乘積信號(hào),所述第二乘積信號(hào)用于表征第一變換函數(shù)和所述電流檢測信號(hào)的乘積;第三乘法電路,用于輸出第三乘積信號(hào),所述第三乘積信號(hào)用于表征第二變換函數(shù)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)的乘積;以及第二生成電路,用于輸出開關(guān)控制信號(hào)以保持所述第二乘積信號(hào)和所述第三乘積信號(hào)基本成正比;其中,所述第二變換函數(shù)與所述第一變換函數(shù)的商等于所述電壓變換函數(shù)。優(yōu)選地,所述第二乘法電路用于根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第二乘積信號(hào);所述第三乘法電路用于根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第三乘積信號(hào)。優(yōu)選地,所述第二乘法電路包括:第五開關(guān),連接在電流檢測信號(hào)輸出端和第五端之間;第六開關(guān),連接在所述第五端和接地端之間;第四電阻,連接在第五端和第二乘積信號(hào)輸出端之間;以及第四電容,連接在第二乘積信號(hào)輸出端和接地端之間;其中,所述第五開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)關(guān)斷期間導(dǎo)通,所述第六開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通期間導(dǎo)通;所述第三乘法電路包括:第七開關(guān),連接在電壓補(bǔ)償信號(hào)輸出端和第六端之間;第八開關(guān),連接在所述第六端和接地端之間;第五電阻,連接在第六端和第三乘積信號(hào)輸出端之間;第五電容,連接在第三乘積信號(hào)輸出端和接地端之間;其中,所述第七開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)切換為關(guān)斷至電感電流下降為零期間導(dǎo)通,所述第八開關(guān)在開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通期間導(dǎo)通。優(yōu)選地,所述控制信號(hào)生成電路包括:第四乘法電路,用于輸出第四乘積信號(hào),所述第四乘積信號(hào)用于表征所述電壓變換函數(shù)的倒數(shù)和所述電流檢測信號(hào)的乘積;以及,第三生成電路,用于輸出開關(guān)控制信號(hào)以保持所述第四乘積信號(hào)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)基本成正比。優(yōu)選地,所述第四乘法電路用于根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第四乘積信號(hào)。優(yōu)選地,所述電流檢測信號(hào)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)為數(shù)字信號(hào);所述控制信號(hào)生成電路為數(shù)字信號(hào)處理電路。優(yōu)選地,所述控制信號(hào)生成電路用于接收時(shí)鐘信號(hào)控制所述開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)切換;或者所述控制電路還包括準(zhǔn)定頻信號(hào)生成電路,所述準(zhǔn)定頻信號(hào)生成電路輸出在一段時(shí)間周期內(nèi)頻率恒定的準(zhǔn)定頻信號(hào);所述控制信號(hào)生成電路用于接收所述準(zhǔn)定頻信號(hào)控制所述開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)切換。第二方面,提供一種功率變換器,包括:至少一路功率級(jí)電路;以及至少一個(gè)如上所述的控制電路。優(yōu)選地,所述功率變換器包括:N路功率級(jí)電路,所述功率級(jí)電路并聯(lián)在輸入端和輸出端之間,N大于等于2;N路所述控制電路,分別與N路功率級(jí)電路對(duì)應(yīng),用于檢測對(duì)應(yīng)的功率級(jí)電路的輸入電流,并控制對(duì)應(yīng)的功率級(jí)電路的功率開關(guān)。優(yōu)選地,所述N控制電路共用一個(gè)反饋與補(bǔ)償電路,所述反饋與補(bǔ)償電路用于獲取表征所述輸出電壓與參考電壓誤差的電壓補(bǔ)償信號(hào)。優(yōu)選地,所述功率級(jí)電路為降壓型拓?fù)?BUCK)、升壓型拓?fù)?BOOST)、升降壓型拓?fù)?BUCK-BOOST)、反激式拓?fù)?FLYBACK)或正激式拓?fù)?FORWARD)。第三方面,提供一種功率變換器的控制方法,包括:以使得功率變換器的輸入電流與電壓變換函數(shù)成比例為目標(biāo)控制功率級(jí)電路,其中,所述電壓變換函數(shù)為功率變換器的輸入電壓與輸出電壓的比。優(yōu)選地,所述電壓變換函數(shù)隨所述開關(guān)控制信號(hào)變化。優(yōu)選地,所述電壓變換函數(shù)根據(jù)所述功率變換器的功率級(jí)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化。優(yōu)選地,以使得功率變換器的輸入電流與電壓變換函數(shù)成比例為目標(biāo)控制功率級(jí)電路包括:以使得電流檢測信號(hào)正比于所述電壓變換函數(shù)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)的乘積為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào),其中,所述電流檢測信號(hào)用于表征所述輸入電流。通過控制開關(guān)管的開關(guān)動(dòng)作,使得輸入電流在開關(guān)周期內(nèi)的平均值與表征輸入電壓與輸出電壓之比的電壓變換函數(shù)成比例,使得整個(gè)功率變換器呈現(xiàn)為純阻態(tài),在不同的工作模式(例如,連續(xù)模式、臨界導(dǎo)通模式和斷續(xù)模式)下均可以保持功率因數(shù)為1或接近1,有利于功率的擴(kuò)展提升,同時(shí)有效地抑制諧波。同時(shí),可以適用于定頻或準(zhǔn)定頻控制方式,可以適用于單相或多相功率級(jí)電路,具有廣泛的適用性。而且,本發(fā)明的技術(shù)方案無須采樣輸入電壓,電路結(jié)構(gòu)更加緊湊。附圖說明通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:圖1A是本發(fā)明實(shí)施例的功率變換器的一種實(shí)現(xiàn)方式的示意圖;圖1B是本發(fā)明實(shí)施例的功率變換器的另一種實(shí)現(xiàn)方式的示意圖;圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖;圖3是圖2所示的功率變換器在CCM模式下的工作波形圖;圖4是圖2所示的功率變換器在DCM模式下的工作波形圖;圖5是現(xiàn)有的功率變換器電流控制環(huán)路的電路示意圖;圖6是圖2所示的功率變換器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式電路示意圖;圖7是圖6所示的乘法電路的電路示意圖;圖8是圖2所示的功率變換器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電路示意圖;圖9是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖;圖10是圖9所示的功率變換器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電路示意圖;圖11是圖9所示的功率變換器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電路示意圖;圖12是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖;圖13是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖;圖14是本發(fā)明實(shí)施例的功率變換器控制方法的流程圖。具體實(shí)施方式以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述,但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì),公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。此外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在此提供的附圖都是為了說明的目的,并且附圖不一定是按比例繪制的。同時(shí),應(yīng)當(dāng)理解,在以下的描述中,“電路”是指由至少一個(gè)元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間時(shí),它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件,元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反,當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時(shí),意味著兩者不存在中間元件。除非上下文明確要求,否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說,是“包括但不限于”的含義。在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。圖1A是本發(fā)明實(shí)施例的功率變換器的一種實(shí)現(xiàn)方式的示意圖。如圖1A所示,所述功率變換器包括直流-直流(DC-DC)變換器1、控制電路2和整流器3。整流器3和直流-直流變換器1串聯(lián)連接在輸入端口和輸出端口之間。其中,輸入端口輸入交流電壓VACIN,對(duì)應(yīng)的輸入電流為交流電流iACIN。整流器3輸出直流電壓VIN和直流電流iIN作為下一級(jí)電路(也即直流-直流變換器1)的輸入。控制電路2用于對(duì)直流-直流變換器1實(shí)現(xiàn)恒阻控制。也即,通過PFC控制使得輸入阻抗RIN表現(xiàn)為電阻。在直流-直流變換器1實(shí)現(xiàn)恒阻控制前提下,可以使得整個(gè)功率變換器的輸入阻抗RACIN表現(xiàn)為電阻,從而使得功率因數(shù)為1。其輸出電壓為VOUT,還可以設(shè)置有專門的輸出電容COUT。其中,如圖1A所示,控制電路2包括電流檢測電路21和控制信號(hào)生成電路22。其中,電流檢測電路21用于獲取表征輸入電流VIN的電流檢測信號(hào)VIg??刂菩盘?hào)生成電路22用于以使得電流檢測信號(hào)VIg與電壓變換函數(shù)F(X)成比例為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)Q。開關(guān)控制信號(hào)Q用于控制直流-直流變換器1。電壓變換函數(shù)F(X)為輸入電壓VIN與輸出電壓VOUT的比,也即,F(xiàn)(X)=VIN/VOUT。對(duì)于開關(guān)型功率變換器,其系統(tǒng)函數(shù)可以表達(dá)為開關(guān)控制信號(hào)參數(shù)的函數(shù)F(X)。由此,輸入電壓VIN和輸出電壓VOUT之間有VIN=F(X)*VOUT。F(X)可在設(shè)計(jì)電路時(shí)根據(jù)電路參數(shù)推導(dǎo)或分析獲得,為開關(guān)控制信號(hào)Q的相關(guān)參數(shù)(例如,導(dǎo)通時(shí)間TON、關(guān)斷時(shí)間TOFF以及電感電流由峰值下降到零的時(shí)間GTOFF等)的函數(shù)。同時(shí),控制信號(hào)生成電路22可以根據(jù)直流-直流變換器1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),選擇在不同工作模式(CCM、DCM或BCM)下通用的電壓變換函數(shù)。也就是說,不同的工作模式可以對(duì)應(yīng)相同的電壓變換函數(shù)F(X)=VIN/VOUT,因此,對(duì)于圖1A所示的電路,輸入阻抗RACIN滿足:RACIN=VACIN/iACIN=VIN/iIN=F(X)*VOUT/iIN為了使得輸入阻抗RACIN恒阻,只需要控制輸入電流iIN使其與F(X)成比例,即,iIN=nF(X),其中n為固定值。在此前提下,輸入阻抗RACIN滿足,RACIN=F(X)*VOUT/[n*F(X)]=VOUT/n。優(yōu)選地,在功率變換器需要恒壓輸出時(shí),可以在控制電路2中設(shè)置反饋與補(bǔ)償電路23。反饋與補(bǔ)償電路23用于獲取表征輸出電壓與參考電壓誤差的電壓補(bǔ)償信號(hào)VC。同時(shí),控制信號(hào)生成電路22用于以使得電流檢測信號(hào)VIg正比于電壓變換函數(shù)F(X)和電壓補(bǔ)償信號(hào)VC的乘積為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)。由于電壓補(bǔ)償VC用于形成電壓控制閉環(huán)以使得輸出電壓VOUT在電壓控制閉環(huán)的帶寬范圍內(nèi)被調(diào)節(jié)為固定值,并且,電壓補(bǔ)償VC相對(duì)于工頻輸入電流的變化要緩慢的多,可以近似認(rèn)定為不變,因此,通過使得iIN=p*VC*F(X)可以在實(shí)現(xiàn)恒壓控制的同時(shí)實(shí)現(xiàn)PFC控制。圖1B是本發(fā)明實(shí)施例的功率變換器的另一種實(shí)現(xiàn)方式的示意圖。圖1B所示的功率轉(zhuǎn)換器通常也可為無橋交流-直流轉(zhuǎn)換器(BridgelessPFC),其輸入端口輸入交流電壓VACIN,對(duì)應(yīng)的輸入電流為交流電流iACIN,向負(fù)載輸出直流輸出電壓VOUT。還可以設(shè)置有輸出電容COUT。通過PFC控制使得輸入阻抗RACIN表現(xiàn)為電阻,從而使得功率因數(shù)為1。與圖1A類似,控制器2包括電流檢測電路21和控制信號(hào)生成電路22。其中,電流檢測電路21用于獲取表征輸入電流iACIN的電流檢測信號(hào)VIg??刂菩盘?hào)生成電路22用于以使得電流檢測信號(hào)與電壓變換函數(shù)F(X)成比例為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)Q。通過控制開關(guān)管的開關(guān)動(dòng)作,使得輸入電流在開關(guān)周期內(nèi)的平均值與表征輸入電壓與輸出電壓之比的電壓變換函數(shù)成比例,使得整個(gè)功率變換器呈現(xiàn)為純阻態(tài),在不同的工作模式(例如,連續(xù)模式、臨界導(dǎo)通模式和斷續(xù)模式)下均可以保持功率因數(shù)為1或接近1,有利于功率的擴(kuò)展提升,同時(shí)有效地抑制諧波。同時(shí),可以適用于定頻或準(zhǔn)定頻控制方式,可以適用于單相或多相功率級(jí)電路,具有廣泛的適用性。而且,本發(fā)明的技術(shù)方案無須采樣輸入電壓,電路結(jié)構(gòu)更加緊湊。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可以適用于上述任一種功率變換器。下文中以采用升壓型(BOOST)拓?fù)涞闹绷?直流變換器為例說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。容易理解,本發(fā)明進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換器的PFC控制的方法、電路以及精神也可以適用于其它類型的直流-直流變換器(例如,降壓型拓?fù)洹⑸祲盒屯負(fù)?、反激式拓?fù)湟约罢な酵負(fù)浠蚱渌愃齐娐?或如圖1B所示的無橋式交流-直流功率變換器。圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖。如圖2所示,本實(shí)施例的功率變換器包括升壓型變換器1和控制電路2。其中,升壓型變換器1包括電感L、功率開關(guān)M、整流二極管D和輸出電容COUT。電感L連接在升壓型變換器1的輸入端i和中間端m之間。功率開關(guān)M連接在中間端m和接地端之間。整流二極管D連接在中間端m和輸出端o之間。輸出電容COUT連接在輸出端o和接地端之間。輸出端與負(fù)載連接。容易理解,圖2中的升壓型變換器1僅為示例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)其進(jìn)行各種形式修改,例如將整流二極管D替換為同步整流開關(guān)。控制電路2包括電流檢測電路21、控制信號(hào)生成電路22和反饋與補(bǔ)償電路23。其中,控制信號(hào)生成電路22進(jìn)一步包括乘法電路MUL1和生成電路GEN1。乘法電路MUL1用于輸出第一乘積信號(hào),所述第一乘積信號(hào)用于表征所述電壓變換函數(shù)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)的乘積,也即,乘法電路MUL1輸出VC*F(X)。生成電路GEN1輸入電流檢測信號(hào)VIg和第一乘積信號(hào)VC*F(X),以使得兩者相等(如圖中所示)或以不為1的系數(shù)成正比為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)Q。應(yīng)理解,在本實(shí)施例中,相等視為以系數(shù)1成比例,也即為成正比的特殊情況??梢钥吹?,在圖2所示的電路中,控制電路2形成了由反饋與補(bǔ)償電路23、乘法電路MUL1和生成電路GEN1構(gòu)成的電壓控制環(huán)路,以及由電流檢測電路21和生成電路GEN1構(gòu)成的電流環(huán)路。同時(shí),功率變換器的輸出電壓的變化較輸入電流的變化慢的多。因此,可以一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)于電壓的恒壓控制,同時(shí),還可以在較短的時(shí)間周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)PFC控制。應(yīng)理解,反饋與補(bǔ)償電路23并非必須,在不需要進(jìn)行恒壓輸出時(shí)電路中可以不設(shè)置反饋與補(bǔ)償電路23。以下結(jié)合附圖對(duì)圖2所示的電路的原理做進(jìn)一步說明。圖3是圖2所示的功率變換器在CCM模式下的工作波形圖。如圖3所示,對(duì)于升壓型變換器,在CCM模式下,電感電流在功率開關(guān)導(dǎo)通期間TON上升,在功率開關(guān)關(guān)斷期間TOFF持續(xù)下降至最低值,然后再開始下一個(gè)周期。根據(jù)電感電流的伏秒平衡,輸入電壓和輸出電壓滿足如下近似關(guān)系:VIN*TON=(VOUT-VIN)*TOFF進(jìn)而可得:VIN=VOUT*TOFF/(TON+TOFF)。同時(shí),BCM模式與CCM模式類似,只是電感電流在開關(guān)周期最后會(huì)下降到零,因此,也可以利用上述公式分析輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系。圖4是圖2所示的功率變換器在DCM模式下的工作波形圖。如圖4所示,對(duì)于升壓型變換器在DCM模式下,電感電流在功率開關(guān)導(dǎo)通期間TON上升,在功率開關(guān)關(guān)斷期間TOFF先持續(xù)下降至零,然后保持為零直至下一周期開始。電感電流由峰值下降至零的時(shí)間區(qū)間在圖中示出為GTOFF。根據(jù)電感電流的伏秒平衡,輸入電壓和輸出電壓滿足如下關(guān)系:VIN*Ton=(VOUT-VIN)*GTOFF進(jìn)而可得:VIN=VOUT*GTOFF/(TON+GTOFF)。由以上兩種情況分析可知,對(duì)于電感電流的變化而言,可以認(rèn)為CCM模式和BCM模式均是DCM模式的特殊情況。也就是說,在CCM模式中,可以理解為GTOFF=TOFF。由此,可以將每個(gè)開關(guān)周期劃分為開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通期間TON,開關(guān)控制信號(hào)關(guān)斷期間TOFF,其中,開關(guān)控制信號(hào)關(guān)斷期間包括一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)切換為關(guān)斷至電感電流下降為零期間GTOFF(也即,電感電流由峰值下降至零的時(shí)間期間)。該期間可以通過電感電流過零檢測獲得電流過零點(diǎn)并進(jìn)而結(jié)合電流峰值檢測或開關(guān)控制信號(hào)獲得。電感電流過零檢測可以由電流檢測電路21實(shí)現(xiàn)。在CCM模式中,GTOFF=TOFF。由此,可以基于如上公式來對(duì)三種模式的電壓變換函數(shù)F(X)做進(jìn)一步分析。將VIN=VOUT*GTOFF/(TON+GTOFF)代入RIN=VIN/iIN可得:RIN=VOUT·GTOFF(TON+GTOFF)·iIN]]>由此可知,要使得輸入阻抗RIN為恒定值,需要使得iIN與F(X)=GTOFF/(TON+GTOFF)成正比。在本實(shí)施例中,電流檢測信號(hào)VIg表征電感電流iL在開關(guān)周期內(nèi)的平均值,因此,可以進(jìn)一步得到:RIN=VINVIg=VOUT·GTOFFTON+GTOFFVIg]]>根據(jù)上式可知,只要開關(guān)控制信號(hào)Q可以使得電流檢測信號(hào)Vlg正比于第一乘積信號(hào)VC*F(X),就可以使得輸入阻抗RIN為恒定的有理數(shù)。所以,生成電路GEN1據(jù)此生成開關(guān)控制信號(hào)Q以形成PFC控制的閉環(huán)。對(duì)于本實(shí)施例的控制電路,可以完全重新設(shè)計(jì)電路方案,也可以基于現(xiàn)有的電流控制環(huán)路來進(jìn)行改進(jìn)。圖5是現(xiàn)有的功率變換器電流控制環(huán)路的電路示意圖。如圖5所示,現(xiàn)有的控制電路中,通常包括電路檢測電路21n和控制信號(hào)生成電路22n。其中,電流檢測電路21n輸出用于表征輸入電流(在采樣時(shí)刻的值或在一段時(shí)間周期內(nèi)的均值)的電流檢測信號(hào)VIg??刂菩盘?hào)生成電路22n包括開關(guān)Sn、電容Cref和電流源Iref、比較器CMPn和RS觸發(fā)器RSn。其中,開關(guān)Sn在功率開關(guān)導(dǎo)通期間導(dǎo)通,也即,可以由開關(guān)控制信號(hào)Q來控制。開關(guān)Sn、電容Cref和電流源Iref并聯(lián)在比較器CMPn的同相輸入端和接地端之間。在開關(guān)Sn關(guān)斷時(shí),電流源Iref向電容Cref充電,使得同相輸入端的電壓ViREF不斷上升。在開關(guān)Sn導(dǎo)通時(shí),電容Cref被放電,同相輸入端的電壓升快速下降到零。比較器CMPn的反相輸入端輸入電流檢測信號(hào)VIg。在時(shí)鐘信號(hào)CLK將RS觸發(fā)器RSn復(fù)位后,開關(guān)控制信號(hào)Q切換為關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí),開關(guān)Sn切換為關(guān)斷,比較器CMPn的同相輸入端電壓開始上升,在其上升到大于電流檢測信號(hào)VIg時(shí),比較器CMPn輸出高電平,RS觸發(fā)器RSn置位,開關(guān)控制信號(hào)Q切換為導(dǎo)通狀態(tài)。開關(guān)控制信號(hào)Q為關(guān)斷狀態(tài)的時(shí)間TOFF實(shí)際上由電流檢測信號(hào)VIg和電流源Iref以及電容Cref決定。圖5所示的電流控制環(huán)路可以使得電流檢測信號(hào)VIg(也即,正比于輸入電流在開關(guān)周期內(nèi)的平均值的信號(hào))與比較器CMPn同相輸入端的電壓峰值ViREF相等。所表征的輸入電流(在本實(shí)施例中也是電感電流)在開關(guān)周期內(nèi)的平均值保持恒定。對(duì)于圖5所示電路,比較器CMPn的同相輸入端的峰值滿足:ViREF=Iref·TOFFCref]]>由于VIg=ViREF,由此可得輸入阻抗?jié)M足:RIN=VINVIg=VOUT·GTOFFTON+GTOFFIref·TOFFCref=VOUT·CrefIref·GTOFFTON+GTOFFTOFF]]>優(yōu)選地,在同時(shí)需要進(jìn)行恒壓輸出時(shí),通常會(huì)將電流源Iref設(shè)置為由電壓補(bǔ)償信號(hào)VC控制的電壓控制電流源,由此,引入電壓控制環(huán)路進(jìn)行恒壓控制。在此前提下,電流源Iref滿足:i=gm*VC,其中g(shù)m為受控電流源的放大系數(shù),進(jìn)而可得:RIN=VOUT*Crefgm*VC·GTOFFTON+GTOFFTOFF]]>如果給電壓補(bǔ)償信號(hào)VC引入一個(gè)增益K,則可得:RIN=VOUT*Crefgm*K*VC·GTOFFTON+GTOFFTOFF]]>由于引入了恒壓控制,輸出電壓VOUT在電流控制環(huán)路帶寬頻率范圍內(nèi)為固定值,進(jìn)而,電壓補(bǔ)償信號(hào)VC也為固定值。在電容Cref的電容值不變時(shí),如果使得就可以使得輸入阻抗表現(xiàn)為恒阻狀態(tài),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)PF為1的PFC控制目的。由此,在現(xiàn)有的電流控制環(huán)路基礎(chǔ)上,在電壓控制電流源的控制端和反饋與補(bǔ)償電路之間增加一個(gè)乘數(shù)為K的乘法電路,可以實(shí)現(xiàn)PFC控制目的。圖6是圖2所示的功率變換器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式電路示意圖。如圖6所示,控制電路2包括電流檢測電路21、控制信號(hào)生成電路22和反饋與補(bǔ)償電路23。其中,反饋與補(bǔ)償電路23包括分壓電路、誤差放大器gm和補(bǔ)償電路CMPA。分壓電路用于將輸出電壓VOUT分壓后輸出到誤差放大器gm,誤差放大器gm將反饋電壓與參考電壓VREF比較后輸出放大的誤差信號(hào),并經(jīng)由補(bǔ)償電路CMPA獲得電壓補(bǔ)償信號(hào)VC??刂菩盘?hào)生成電路22包括乘法電路MUL1和生成電路GEN1。具體地,生成電路GEN1包括開關(guān)Sg、電容Cref和受控電流源Iref、比較器CMP和RS觸發(fā)器RS。乘法電路MUL1連接在受控電路源Iref的控制端和電壓補(bǔ)償信號(hào)輸出端cp之間,用于輸出正比于K*VC的電壓信號(hào)或電流信號(hào)(可稱為第一乘積信號(hào))。優(yōu)選地,乘法電路MUL1可以通過根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第一乘積信號(hào)。圖7是圖6所示的乘法電路的電路示意圖。如圖7所示,乘法電路MUL1包括開關(guān)S1-S4、電阻R1-R3、電容C1-C3以及運(yùn)算放大器OP1。開關(guān)S1連接在電壓補(bǔ)償信號(hào)輸出端cp和第一端a之間。開關(guān)S2連接在第一端a和接地端之間。電阻R1連接在第一端a和第二端b之間。電容C1連接在第二端b和接地端之間。開關(guān)S1-S2與電阻R1和電容C1一同組成了乘法電路MUL1的第一級(jí)電路。其中,開關(guān)S1在開關(guān)控制信號(hào)Q切換為關(guān)斷至電感電流下降為零期間GTOFF導(dǎo)通(為了更加直觀,圖中在相應(yīng)開關(guān)的控制端示出導(dǎo)通的時(shí)間區(qū)間)。開關(guān)S1的控制信號(hào)可以通過電流檢測電路21檢測輸入電流的過零點(diǎn)獲取。開關(guān)S2在開關(guān)控制信號(hào)Q導(dǎo)通期間TON導(dǎo)通。在開關(guān)S1導(dǎo)通期間,開關(guān)S2關(guān)斷,電壓補(bǔ)償信號(hào)輸入端cp的電壓VC經(jīng)由電阻R1對(duì)電容C1充電。在開關(guān)S2導(dǎo)通期間,開關(guān)S1關(guān)斷,電容C1經(jīng)由電阻R1對(duì)地放電。由于電阻R1和電容C1組成的RC電路可以平滑脈沖輸入,在連續(xù)的脈寬調(diào)制信號(hào)控制下,乘法電路的第一級(jí)輸出是具有極小紋波疊加分量的平滑直流電壓和直流電流,該電壓V2滿足:V2=VC·GTOFFTON+GTOFF]]>乘法電路MUL1的第一級(jí)電路的結(jié)構(gòu)和占空比獲取電路的結(jié)構(gòu)相同,通過控制開關(guān)通斷來在輸入信號(hào)上附加與開關(guān)控制信號(hào)參數(shù)相關(guān)的函數(shù)。運(yùn)算放大器OP1、開關(guān)S3-S4、電阻R2-R3以及電容C2-C3組成了所述乘法電路MUL1的第二級(jí)電路。運(yùn)算放大器OP1的同相輸入端與第二端b連接,反相輸入端與第三端c連接。開關(guān)S3連接在運(yùn)算放大器OP1的輸出端和第四端d之間。開關(guān)S4連接在第四端d和接地端之間。其中,開關(guān)S3在開關(guān)控制信號(hào)Q關(guān)斷期間TOFF導(dǎo)通。開關(guān)S4在開關(guān)控制信號(hào)Q導(dǎo)通期間TON導(dǎo)通。電阻R2連接在第三端c和第四端d之間。電容C2連接在第三端c和接地端之間。電阻R3連接在運(yùn)算放大器OP1的輸出端和第一乘積信號(hào)輸出端之間。電容C3連接在第一乘積信號(hào)輸出端和接地端之間。對(duì)于運(yùn)算放大器OP1,其兩個(gè)輸入端的電壓相等,因此,第三端c的電壓V3等于第二端b的電壓V2。同時(shí),開關(guān)S3-S4、電阻R2、和電容C2構(gòu)成的連接子運(yùn)算放大器OP1的輸出端和反向輸入端之間的反饋電路結(jié)構(gòu)與乘法電路的第一級(jí)電路相同。運(yùn)算放大器OP1的輸出端電壓VOP與第二端b的電壓V2滿足:V2=VOP·ToffTon+Toff]]>進(jìn)而有:VOP=V2·TON+ToffToff=VC·GToffTon+GToff·TON+ToffToff=VC·GTOFF(TON+GTOFF)·TOFF·TS=VC·K·TS]]>其中,TS=TOFF+TON為開關(guān)周期。由于本實(shí)施方式中的開關(guān)周期固定。因此,運(yùn)算放大器OP1的輸出端電壓VOP正比于K*VC。電阻R3和電容C3組成的RC電路用于對(duì)運(yùn)算放大器OP1的輸出端電壓VOP進(jìn)行平滑后輸出第一乘積信號(hào)。在上述實(shí)施例中,生成電路通過RS觸發(fā)器接收時(shí)鐘信號(hào)控制開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)切換(由導(dǎo)通狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài))。也即,上述實(shí)施例中的開關(guān)控制信號(hào)具有固定的開關(guān)周期,對(duì)于功率變換器的控制是一種定頻控制。但是,本發(fā)明實(shí)施例并不限于固定開關(guān)周期的控制電路。對(duì)于以準(zhǔn)定頻控制方式進(jìn)行開關(guān)控制信號(hào)生成的電路,由于其開關(guān)周期在大部分時(shí)候都是固定的或近似相等的,因此,也可以使用與本實(shí)施例相同的方式來實(shí)現(xiàn)PFC控制。具體地,可以采用例如中國專利CN102594118中公開的導(dǎo)通信號(hào)發(fā)生電路或類似電路作為準(zhǔn)定頻信號(hào)生成電路來生成準(zhǔn)定頻信號(hào)。準(zhǔn)定頻信號(hào)是在一段時(shí)間周期內(nèi)頻率恒定的準(zhǔn)定頻信號(hào)。在此前提下,控制信號(hào)生成電路接收準(zhǔn)定頻信號(hào)控制所述開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)切換。由此,無需內(nèi)置時(shí)鐘信號(hào)生成電路即可以近似于定頻的方式控制功率開關(guān)。第一乘積信號(hào)作用到生成電路GEN1的受控電流源Iref的控制端,使得其輸出正比于K*VC的電流信號(hào)。從而生成電路GEN1以使得輸入的電流檢測信號(hào)與所述電流信號(hào)成正比為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)Q同時(shí)實(shí)現(xiàn)恒壓控制和PFC控制。如上所述,由于CCM模式和BCM模式均可以視為DCM模式的特殊情況(也即,在CCM模式和BCM模式中,GTOFF=TOFF)因此,本實(shí)施例的技術(shù)方案可以適用于所有模式,在所有工作模式下實(shí)現(xiàn)PFC控制。當(dāng)然,對(duì)于其它類型的功率級(jí)電路,其電壓變換函數(shù)不同,在此前提下,可以根據(jù)功率級(jí)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇對(duì)應(yīng)的電壓變換函數(shù)進(jìn)行操作,以實(shí)現(xiàn)在不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下對(duì)不同工作模式(比如,CCM模式、BCM模式或DCM模式)下通用的PFC控制。同時(shí),控制信號(hào)生成電路也可以采用數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)。圖8是圖2所示的功率變換器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電路示意圖。如圖8所示,控制電路2包括電流檢測電路21、控制信號(hào)生成電路22和反饋與補(bǔ)償電路23。其中,電流檢測電路21包括模擬電流檢測電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC1。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC1用于將模擬形式的電流檢測信號(hào)VIg轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)DVIg。同時(shí),反饋與補(bǔ)償電路23也包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC2,用于先將分壓獲得的反饋電壓VFB轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)DVFB,然后再通過數(shù)字反饋和補(bǔ)償電路輸出數(shù)字信號(hào)形式的電壓補(bǔ)償信號(hào)DVC??刂菩盘?hào)生成電路22包括乘法電路MUL1’和生成電路GEN1’。乘法器MUL1’對(duì)電壓補(bǔ)償信號(hào)DVC乘以系數(shù)K以后,輸出乘積信號(hào)。而生成電路GEN1’輸入數(shù)字電流檢測信號(hào)DVIg和數(shù)字乘積信號(hào)K*DVC,以使得兩者相等或不為1的系數(shù)成比例為目標(biāo)通過數(shù)字脈寬調(diào)制生成開關(guān)控制信號(hào)Q。容易理解,在以數(shù)字方式進(jìn)行開關(guān)控制信號(hào)生成的實(shí)施方式中,可選地,控制信號(hào)生成電路22中的乘法電路MUL1’和生成電路GEN1’可以是專門設(shè)置的數(shù)字邏輯電路;可替換地,控制信號(hào)生成電路22也可以是通用數(shù)字信號(hào)處理電路,而乘法電路MUL1’和生成電路GEN1’通過通用數(shù)字信號(hào)處理電路執(zhí)行對(duì)應(yīng)的程序或功能模塊實(shí)現(xiàn)。在以上的實(shí)施方式中,控制信號(hào)生成電路獲取電流檢測信號(hào)VIg和電壓變換函數(shù)F(X),直接以使得VIg正比于F(X)為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)。另一方面,還可以將電壓變換函數(shù)F(X)分解為兩個(gè)部分,例如,將F(X)分解為F2(X)/F1(X),控制信號(hào)生成電路可以對(duì)電流檢測信號(hào)VIg乘以電壓變換函數(shù)的一部分后,與電壓變換函數(shù)的另一部分進(jìn)行比較,以使得兩者成比例為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)。也即,以使得VIg*F1(X)正比于F2(X)為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)。這可以間接實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施例相同的目的。又一方面,控制信號(hào)生成電路還可以對(duì)電流檢測信號(hào)VIg乘以電壓變換函數(shù)的倒數(shù)1/F(X)得到VIg/F(X),以使得VIg/F(X)為常數(shù)或一個(gè)近似于常數(shù)的量,例如,電壓補(bǔ)償信號(hào)VC,為目標(biāo)來生成開關(guān)控制信號(hào)。由此,也可以間接實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施例相同的目的。圖9是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖。如圖9所示,功率級(jí)電路1以及控制電路2中的電流檢測電路21和反饋與補(bǔ)償電路23與在前的實(shí)施例相同,在此不再贅述。在圖9中,控制電路2包括控制信號(hào)生成電路22??刂菩盘?hào)生成電路22包括乘法電路MUL2和MUL3以及生成電路GEN2。乘法電路MUL2用于輸出第二乘積信號(hào),所述第二乘積信號(hào)用于表征第一變換函數(shù)F1(X)和電流檢測信號(hào)VIg的乘積。乘法電路MUL3用于輸出第三乘積信號(hào)。第三乘積信號(hào)用于表征第二變換函數(shù)F2(X)和電壓補(bǔ)償信號(hào)VC的乘積。生成電路GEN2用于輸出開關(guān)控制信號(hào)以保持第二乘積信號(hào)F1(X)*VIg和第四乘積信號(hào)F2(X)*VC基本成正比。其中,第二變換函數(shù)與第一變換函數(shù)的商F2(X)/F1(X)等于所述電壓變換函數(shù)F(X)。由于F1(X)*VIg與F2(X)*VC成正比,則,VIg與VC*F2(X)/F1(X)成正比,也即,VIg與F(X)*VC基本成正比。從而可以使得功率變換器的PFC為1,同時(shí)實(shí)現(xiàn)恒壓控制和PFC控制。本實(shí)施例的控制信號(hào)生成電路22可以使用模擬電路實(shí)現(xiàn),例如,乘法電路MUL2和MUL3可以用于根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第二乘積信號(hào)。圖10是圖9所示的功率變換器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電路示意圖。如圖10所示,乘積電路MUL2包括開關(guān)S5-S6、電阻R4和電容C4。開關(guān)S5連接在電流檢測信號(hào)輸出端(比較器的反相輸入端)和第五端e之間。開關(guān)S6連接在第五端e和接地端之間。電阻R4連接在第五端e和第二乘積信號(hào)輸出端之間。電容C4連接在第二乘積信號(hào)輸出端和接地端之間。其中,開關(guān)S5在開關(guān)控制信號(hào)關(guān)斷期間導(dǎo)通,開關(guān)S6在開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通期間導(dǎo)通。由此,乘法電路MUL2的輸出信號(hào)為:VIg·ToffTon+Toff]]>乘積電路MUL3包括開關(guān)S7-S8、電阻R5和電容C5。開關(guān)S7連接在電壓補(bǔ)償信號(hào)輸出端和第六端f之間。開關(guān)S8連接在第六端f和接地端之間。電阻R5連接在第六端f和第三乘積信號(hào)輸出端之間。電容C5連接在第三乘積信號(hào)輸出端和接地端之間。其中,開關(guān)S7在開關(guān)控制信號(hào)切換為關(guān)斷至電感電流下降為零期間GTOFF導(dǎo)通。開關(guān)S8在開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通期間TON導(dǎo)通。由此,乘法電路MUL3的輸出信號(hào)為:生成電路GEN2用于輸出開關(guān)控制信號(hào)以保持所述第二乘積信號(hào)和所述第三乘積信號(hào)基本成正比。其原理以及結(jié)構(gòu)與在前所述的生成電路相同,在此不再贅述。同時(shí),控制信號(hào)生成電路22也可以采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)獲取第二乘積信號(hào)、第三乘積信號(hào)以及生成開關(guān)控制信號(hào)。圖11是圖9所示的功率變換器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電路示意圖。如圖11所示,控制電路2包括電流檢測電路21、控制信號(hào)生成電路22和反饋與補(bǔ)償電路23。其中,電流檢測電路21包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC1,用于將模擬形式的電流檢測信號(hào)VIg轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)DVIg。同時(shí),反饋與補(bǔ)償電路23也包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC2,用于先將分壓獲得的反饋電壓VFB轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)DVFB,然后再通過數(shù)字誤差放大器和補(bǔ)償電路輸出數(shù)字信號(hào)形式的電壓補(bǔ)償信號(hào)DVC??刂菩盘?hào)生成電路22包括乘法電路MUL2’和MUL3’以及生成電路GEN2’。乘法器MUL2’對(duì)電流檢測信號(hào)DVIg乘以系數(shù)以后輸出第二乘積信號(hào)。乘法器MUL3’對(duì)電壓補(bǔ)償信號(hào)DVC乘以系數(shù)以后,輸出第三乘積信號(hào)。而生成電路GEN2’輸入數(shù)字形式的第二乘積信號(hào)和第三乘積信號(hào),以使得兩者相等或成比例為目標(biāo)通過數(shù)字脈寬調(diào)制(DPWM)生成開關(guān)控制信號(hào)Q。容易理解,在以數(shù)字方式進(jìn)行開關(guān)控制信號(hào)生成的實(shí)施方式中,可選地,控制信號(hào)生成電路22中的乘法電路MUL2’、MUL3’和生成電路GEN2’可以是專門設(shè)置的數(shù)字邏輯電路;可替換地,控制信號(hào)生成電路22也可以是通用數(shù)字信號(hào)處理電路,而乘法電路MUL2’、MUL3’和生成電路GEN2’通過通用數(shù)字信號(hào)處理電路執(zhí)行對(duì)應(yīng)的程序或方法流程實(shí)現(xiàn)。圖12是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖。如圖12所示,功率級(jí)電路1以及控制電路2中的電流檢測電路21和反饋與補(bǔ)償電路23與在前的實(shí)施例相同,在此不再贅述。在圖12中,控制電路2還包括控制信號(hào)生成電路22??刂菩盘?hào)生成電路22包括乘法電路MUL4和生成電路GEN3。其中,乘法電路MUL4用于輸出第四乘積信號(hào),所述第四乘積信號(hào)用于表征所述電壓變換函數(shù)的倒數(shù)1/F(X)和電流檢測信號(hào)VIg的乘積。生成電路GEN3用于輸出開關(guān)控制信號(hào)以保持所述第二乘積信號(hào)VIg/F(X)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)VC基本相等或基本成正比。由于VIg/F(X)與VC基本成正比,則,VIg與F(X)*VC基本成正比。從而可以使得功率變換器的PFC為1,同時(shí)實(shí)現(xiàn)恒壓控制和PFC控制。本實(shí)施例的控制信號(hào)生成電路22可以使用模擬電路實(shí)現(xiàn),例如,乘法電路MUL4可以用于根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)控制至少一個(gè)開關(guān)通斷以獲取所述第二乘積信號(hào)。同時(shí),控制信號(hào)生成電路22也可以采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)獲取第四乘積信號(hào)以及生成開關(guān)控制信號(hào)。圖13是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的功率變換器的電路示意圖。與在前的實(shí)施例不同,本實(shí)施例的功率變換器包括N路并聯(lián)的功率級(jí)電路1i以及對(duì)應(yīng)的N路控制電路2i,i=1-N。其中,N路功率級(jí)電路并聯(lián)在輸入端和輸出端之間。每路功率級(jí)電路具有不同的輸入電流和相同的輸出電壓。各路功率級(jí)電路1i可以共用一個(gè)輸出電容。N路控制電路分別用于控制N路功率級(jí)電路。其中,每路控制電路也均包括電流檢測電路21i和控制信號(hào)生成電路22i,i=1-N。電流檢測電路21i用于檢測對(duì)應(yīng)的功率級(jí)電路的輸入電流,以獲取表征對(duì)應(yīng)的功率級(jí)電路的輸入電流的電流檢測信號(hào)VIgi??刂菩盘?hào)生成電路22i用于以使得所述電流檢測信號(hào)與電壓變換函數(shù)成比例為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)Qi控制對(duì)應(yīng)的功率級(jí)電路1i。其中,控制信號(hào)生成電路可以采用如上各實(shí)施例所述的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在各路功率級(jí)電路的電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同或基本相同時(shí),其電壓變換函數(shù)相同。由于控制電路的控制目標(biāo)是使得對(duì)應(yīng)的功率級(jí)電路的輸入電流與電壓變換函數(shù)成比例,因此,不同的控制電路在進(jìn)行控制時(shí),不僅對(duì)PFC進(jìn)行了校正,使得功率因子近似為1,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)在不同的功率級(jí)電路間均流,使得各功率級(jí)電路的輸入電流相等??梢酝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)所需的技術(shù)效果,而不需要對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅修改。采用如圖13所述的多相功率級(jí)電路來進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換,可以減小功率器件的負(fù)擔(dān),提高電源的功率密度,減小輸出電壓紋波。進(jìn)一步地,如圖13所示,在控制電路包括電壓反饋環(huán)路時(shí),也即,控制電路需要依賴于反饋與補(bǔ)償電路提供電壓補(bǔ)償信號(hào)時(shí)。N路控制電路2i可以分別設(shè)置反饋與補(bǔ)償電路。但是,由于各路功率級(jí)電路的輸出電壓相同,因此,N路控制電路2i也可以共用一個(gè)的反饋與補(bǔ)償電路23(如圖13所示)。這可以有效減小電路規(guī)模。綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例的方案對(duì)于固定的功率級(jí)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在不同的工作模式下基于相同的電壓變換函數(shù)均可以實(shí)現(xiàn)較好的功率因子校正效果,使得功率變換器具有更大的工作范圍。同時(shí),本發(fā)明實(shí)施例的方案可以適用于多相的功率級(jí)電路,也可以適用于單相的功率級(jí)電路,可以適用于定頻控制方式,也可以適用于準(zhǔn)定頻控制方式,可以適用于非隔離式功率轉(zhuǎn)換電路,也可以適用于隔離式功率轉(zhuǎn)換電路,可以適用于直流-直流變換器,也可以適用于無橋的交流-直流變換器,具有極為廣泛的適用性。圖14是本發(fā)明實(shí)施例的功率變換器控制方法的流程圖。如圖13所示,所述方法包括:步驟1410、獲取輸入電流或其檢測信號(hào)。步驟1420、以使得功率變換器的輸入電流與電壓變換函數(shù)成比例為目標(biāo)控制功率級(jí)電路。其中,所述電壓變換函數(shù)為功率變換器的輸入電壓與輸出電壓的比。優(yōu)選地,所述電壓變換函數(shù)隨所述開關(guān)控制信號(hào)變化。優(yōu)選地,所述電壓變換函數(shù)根據(jù)所述功率變換器的功率級(jí)電路的拓?fù)渥兓?。?yōu)選地,以使得功率變換器的輸入電流與電壓變換函數(shù)成比例為目標(biāo)控制功率級(jí)電路包括:以使得電流檢測信號(hào)正比于所述電壓變換函數(shù)和所述電壓補(bǔ)償信號(hào)的乘積為目標(biāo)生成開關(guān)控制信號(hào)。其中,所述電流檢測信號(hào)用于表征所述輸入電流。本實(shí)施例的方法通過調(diào)制輸入電流,使得其與表征輸入電壓與輸出電壓之比的電壓變換函數(shù)成比例,使得整個(gè)功率變換器呈現(xiàn)為純阻態(tài),在不同的工作模式下均可以保持功率因數(shù)為1或接近1,有利于功率的擴(kuò)展提升。同時(shí),可以適用于定頻或準(zhǔn)定頻控制方式,可以適用于單相或多相功率級(jí)電路,具有廣泛的適用性。而且,本發(fā)明的技術(shù)方案無須采樣輸入電壓,電路結(jié)構(gòu)更加緊湊。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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