【技術實現步驟摘要】
本公開涉及用于對功率因數校正器(pfc)進行控制的方法和設備。
技術介紹
1、功率因數校正器(pfc)通常用作前端轉換器，其確保電源單元具有高功率因數和低輸入電流失真(良好的ithd(輸入電流總諧波失真))。圖1是示出了具有常規pfc控制的電源單元的示意圖，其中，該電壓單元可以包括pfc?101、pfc控制器103、dc/dc轉換器105和dc/dc控制器107。pfc?101可以接收輸入電力并經由dc/dc轉換器105向負載供電，并且pfc101可以由pfc控制器103控制，dc/dc轉換器105可以由dc/dc控制器107控制。pfc控制通常涉及兩個控制環路，如圖1所示。內部控制環路是快速響應的輸入電流控制環路，其按照輸入正弦波形對輸入電流進行整形。這確保輸入電流滿足低ithd要求。外部控制回路是慢速響應pfc輸出電壓控制回路，其可將輸出調節到預期電壓(由參考信號vref定義)。該電壓控制回路輸出控制信號vclop，其調整參考電流信號iref，從而可以控制輸入電流。然后調整vclop信號可以改變pfc的輸入功率，并且使pfc輸出電壓vbulk在不同的輸出負載下保持穩定。pfc控制對于本領域技術人員來說是眾所周知的，在此不再贅述。
2、理論上，pfc輸出電壓vbulk應具有輸出電壓紋波，紋波頻率等于線路頻率的2倍。這是因為輸入電壓和電流以2倍線路頻率進行ac整流，并且在每個ac半周期中對pfc輸出電容器充電和放電會產生電壓紋波。電壓控制環路響應應該很慢，使得它將不會響應vbulk中的電壓紋波。這意味著電壓控制環路的
3、良好的輸出動態負載響應是對dc/dc轉換器105的普遍要求。一些計算機系統甚至需要在毫秒內進行5％到100％的階躍負載變化，其中輸出電壓降小于1％。良好的動態負載響應取決于dc/dc控制器107以及vbulk的穩定性。當dc/dc轉換器輸出中出現高階躍負載時，pfc輸出也會經歷高階躍負載，由于pfc電壓控制環路響應緩慢，從而導致高vbulk過沖或下沖。
4、圖2a和圖2b是示出了當dc/dc轉換器輸出經歷高階躍負載(iout從20a變為70a)時vbulk的下沖的圖。圖3a和圖3b是示出了當dc/dc轉換器輸出經歷高階躍負載(iout從70a變為20a)時vbulk的過沖的圖。其中，圖2b和圖3b分別是圖2a和圖3a所示的比例放大5倍的版本。可以看出，vbulk有很大的下沖和過沖，其達到保護閾值，這限制vbulk在分別從20a到70a和從70a到20a的情況下進一步下降或上升。
5、vbulk的大的下沖和過沖破壞了其穩定性，從而影響dc/dc轉換器105的輸出動態負載響應。因此，需要提供一種有效的方法來在dc/dc轉換器輸出經歷高階躍負載時保持vbulk穩定。
技術實現思路
1、本公開提出一種在dc/dc轉換器輸出經歷高階躍負載時消除vbulk過沖或下沖的方法和設備。
2、本公開的方面提供了一種對pfc進行控制的方法，其中，所述pfc被配置為接收輸入電力并經由dc/dc轉換器向負載供電，所述方法由被配置為控制所述pfc的pfc控制器執行，其中，所述pfc控制器包括電壓控制器。
3、所述方法包括：接收從被配置為控制所述dc/dc轉換器的dc/dc控制器發送的第一信號，所述第一信號指示所述負載；基于所述第一信號來導出第二信號，其中，所述第二信號是在所述第一信號所指示的負載下所述電壓控制器的預期輸出控制信號；以及根據所述第二信號來配置所述電壓控制器，使得所述pfc向所述dc/dc轉換器的輸出電壓vbulk保持穩定。
4、根據本公開的實施例，所述電壓控制器可以被配置為生成輸出控制信號vclop，其中，根據所述第二信號來配置所述電壓控制器包括：基于所述第二信號，選擇性地基于參考電壓信號和所述pfc的輸出電壓vbulk之差來生成所述輸出控制信號vclop，或者將所述輸出控制信號vclop設置為等于所述第二信號。
5、根據本公開的實施例，所述pfc控制器還可以包括電流控制器，所述電流控制器可以被配置為接收參考電流信號和k的乘積與所述pfc的電流ipfc之差作為輸入，使得pfc的電流ipfc被控制為等于參考電流信號和k的乘積，其中，k可以是常數縮放因子。
6、根據本公開的實施例，所述第一信號可以是所述dc/dc轉換器的輸出功率pout。
7、根據本公開的實施例，導出所述第二信號可以包括：通過將所述輸出功率pout除以效率η和k的乘積來獲得所述第二信號，其中，效率η可以表示從所述輸入電力向所述負載供電的效率，以及，其中，k可以是常數縮放因子，并且pfc的電流ipfc被控制為等于參考電流信號與k的乘積。
8、根據本公開的實施例，如果所述pfc控制器中不存在均方根rms濾波器，則通過將所述輸出功率pout除以所述輸入電壓vin的均方根值的平方、所述效率η和k的乘積來獲得所述第二信號。
9、根據本公開的實施例，根據所述第二信號來配置所述電壓控制器可以包括：當所述第二信號與所述輸出控制信號vclop的差值的絕對值大于閾值時，將所述輸出控制信號vclop設置為等于所述第二信號，同時改變所述電壓控制器的相關狀態變量，以使所述電壓控制器跳轉到與新輸入功率匹配的狀態。
10、根據本公開的實施例，所述閾值可以是所述輸出控制信號vclop在穩態滿負載時的值的特定百分比。
11、根據本公開的實施例，所述電壓控制器可以是用比例積分與微分pid控制實現的，并且根據所述第二信號來配置所述電壓控制器可以包括：當所述差值的絕對值小于等于所述閾值時，所述輸出控制信號vclop是比例變量、積分變量與微分變量的總和，以及當所述差值的絕對值大于所述閾值時，將所述輸出控制信號vclop設置為等于所述第二信號，同時將所述積分變量設置為等于所述第二信號。
12、根據本公開的實施例，接收從所述dc/dc控制器發送的所述第一信號包括：在所述pfc控制器與所述dc/dc控制器之間存在安全隔離柵的情況下，經由信號發送器接收從所述dc/dc控制器發送的所述第一信號。
13、根據本公開的實施例，所述第一信號以數字形式傳輸，傳輸、編碼和解碼在半毫秒內完成。
14、本公開的方面還提供了一種pfc控制器，用于對pfc進行控制，所述pfc可以被配置為接收輸入電力并經由dc/dc轉換器向負載供電，所述pfc控制器可以包括電壓控制器，并且被配置為：接收來自dc/dc控制器的第一信號，所述第一信號指示所述負載；基于所述第一信號來導出第二信號，其中，所述第二信號是在所述第一信號所指示的負載下所述電壓控制器的預期輸出控制信號；以及根據所述第二信號來配置所述電壓控制器，使得所述pfc向所述dc/dc轉換器的輸出電壓vbulk本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種對功率因數校正器PFC進行控制的方法，其中，所述PFC被配置為接收輸入電力并經由DC/DC轉換器向負載供電，所述方法由被配置為控制所述PFC的PFC控制器執行，其中，所述PFC控制器包括電壓控制器，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述電壓控制器被配置為生成輸出控制信號VCLop，
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述PFC控制器還包括電流控制器，所述電流控制器被配置為接收參考電流信號和K的乘積與所述PFC的電流IPFC之差作為輸入，使得所述PFC的電流IPFC被控制為等于所述參考電流信號和K的乘積，
4.根據權利要求1所述的方法，其中，
5.根據權利要求4所述的方法，其中，導出所述第二信號包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其中，
7.根據權利要求2所述的方法，其中，根據所述第二信號來配置所述電壓控制器包括：
8.根據權利要求7所述的方法，其中，
9.根據權利要求7所述的方法，其中，
10.根據權利要求1所述的方法，其中，接收從所述DC/D
11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一信號以數字形式傳輸，傳輸、編碼和解碼在半毫秒內完成。
12.一種功率因數校正器PFC控制器，用于對PFC進行控制，所述PFC被配置為接收輸入電力并經由DC/DC轉換器向負載供電，所述PFC控制器包括電壓控制器，并且被配置為：
13.一種電源裝置，包括：
14.根據權利要求13所述的電源裝置，其中，
15.根據權利要求14所述的電源裝置，其中，根據所述第二信號來配置所述電壓控制器還包括：
16.根據權利要求13所述的電源裝置，在所述PFC控制器與所述DC/DC控制器之間存在安全隔離柵的情況下，所述電源裝置還包括信號發送器，并且所述DC/DC控制器經由所述信號發送器向所述PFC控制器發送所述第一信號。
...【技術特征摘要】
1.一種對功率因數校正器pfc進行控制的方法，其中，所述pfc被配置為接收輸入電力并經由dc/dc轉換器向負載供電，所述方法由被配置為控制所述pfc的pfc控制器執行，其中，所述pfc控制器包括電壓控制器，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述電壓控制器被配置為生成輸出控制信號vclop，
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述pfc控制器還包括電流控制器，所述電流控制器被配置為接收參考電流信號和k的乘積與所述pfc的電流ipfc之差作為輸入，使得所述pfc的電流ipfc被控制為等于所述參考電流信號和k的乘積，
4.根據權利要求1所述的方法，其中，
5.根據權利要求4所述的方法，其中，導出所述第二信號包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其中，
7.根據權利要求2所述的方法，其中，根據所述第二信號來配置所述電壓控制器包括：
8.根據權利要求7所述的方法，其中，<...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。