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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所

摘要：本发明公开了一种数字APFC电路及间接电流控制方法，属于大功率电源领域。本发明采用数字控制方法实现功率因数的实时控制，可大大简化电路的复杂性；采用间接电流控制方法，利用检测电压变化获取电感电流的过零点，通过脉冲频率控制PFM实现临界导通模式调整，可有效提高系统的转换效率和抗干扰能力；本发明具有控制方式简单灵活、硬件系统复杂度低等显著特点，能够实现高性能APFC的控制效果，使得电源系统在可靠性、稳定性和维护升级能力等方面都有突破性的提高，在大功率电源系统中具有较高的应用价值。

主权项：1.一种数字APFC电路，其特征在于：包括浪涌电流抑制电路、整流电路、BOOST升压变换电路、输入电压检测电路、输出电压检测电路、零电流检测电路、驱动电路和数字控制电路；浪涌电流抑制电路，被配置为用于抑制电源启动瞬间的输入浪涌电流，通过负温度系数热敏电阻限制输入电流，采用数字控制的分阶段电流限制方法对输入浪涌电流进行抑制；整流电路，被配置为用于抑制交流线噪声，将正弦交流电转换成脉动直流电，获得馒头波电压Vi，为后级BOOST升压变换电路供电；BOOST升压变换电路，被配置为用于采用并联交错双管控制实现BOOST升压变换和功率扩展，完成功率因数校正和输出电压稳定控制；输入电压检测电路，被配置为用于检测整流电路输出的馒头波电压Vi，并将馒头波电压转换成适于数字控制电路的电平，进行AD转换和数字处理；输出电压检测电路，被配置为用于检测APFC电路的输出电压，并将APFC电路的输出电压转换成适于数字控制电路的电平，进行AD转换和数字处理；零电流检测电路，被配置为用于检测BOOST升压变换电路中升压电感器电流的过零点，并将BOOST升压变换电路中升压电感器电流的过零点转换成数字信号，送入数字控制电路中进行处理；驱动电路，被配置为用于将数字控制电路的输出信号进行缓冲放大，驱动BOOST升压变换电路中功率开关管的通断；数字控制电路，被配置为用于根据采集的输入电压、输出电压和零电流信号，进行数字处理，输出控制信号，经驱动电路控制BOOST升压变换电路；浪涌电流抑制电路，包括电阻R1、R32、二极管V10、MOS管V9和继电器K1；电阻R1的一端和继电器K1的3、4脚组成公共端连接至整流电路，电阻R1的另一端和继电器K1的2、5脚组成公共端连接至整流电路；电阻R32的一端和MOS管V9的G极组成公共端连接至RLY-DRV，电阻R32的另一端和MOS管V9的S极连接至PG端；MOS管V9的D极和二极管V10的阳极组成公共端连接至继电器K1的1脚；二极管V10的阴极和继电器K1的6脚组成公共端连接至+12VP电压；整流电路，包括电容C1-C3、电感L3和二极管V1-V4；电容C1的一端和电感L3的2脚组成公共端连接至L端，电容C1的另一端和电容C2的一端组成公共端G端，电容C2的另一端和电感L3的1脚组成公共端连接至N端；电容C3的一端连接至电感L3的3脚，电容C3的另一端和二极管V3的阳极以及二极管V4的阴极组成公共端连接至电感L3的4脚；二极管V1的阳极连接至二极管V2的阴极，二极管V1的阴极和二极管V3的阴极连接至Vi端，二极管V2的阳极和二极管V4的阴极连接至PG端；BOOST升压变换电路，包括电容C4-C7、电感L1-L2、二极管V5-V6和MOS管V7-V8；电容C4-C7的一端和二极管V5-V6的阴极组成公共端连接至400V，电容C4-C7的另一端和MOS管V7-V8的S极组成公共端连接至PG端；电感L1-L2的一端和二极管V5的阳极组成公共端连接至Vi端，电感L1的另一端与MOS管V7的D极和二极管V6的一个阳极组成公共端连接至VL1端，电感L2的另一端与MOS管V8的D极和二极管V6的另一个阳极组成公共端连接至VL2端；MOS管V7-V8的G极连接至驱动电路；输入电压检测电路，包括电阻R2-R5和电容C8；电阻R2的一端连接至Vi端，电阻R2的另一端连接至电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接至电阻R4的一端，电阻R4的另一端和电阻R5的一端和电容C8的一端组成公共端连接至VD-S端，电阻R5的另一端和电容C8的另一端连接至PG端；输出电压检测电路，包括电阻R6-R9和电容C9；电阻R6的一端连接至400V，电阻R6的另一端连接至电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接至电阻R8的一端，电阻R8的另一端和电阻R9的一端和电容C9的一端组成公共端连接至400V-S端，电阻R9的另一端和电容C9的另一端连接至PG端；零电流检测电路，包括电阻R10-R21、电容C10-C11和稳压二极管V11-V12；电容C10的一端连接至稳压二极管VL1端，电阻R10-R12的一端组成公共端连接至电容C10的另一端，电阻R10-R12的另一端、电阻R14的一端和稳压二极管V11的阳极组成公共端连接至电阻R13的一端，电阻R13的一端和电阻R15的一端组成公共端连接至VL1-S端，电阻R15的另一端连接至电源+12VP，电阻R14的另一端和稳压二极管V11的阴极连接至PG端；电容C11的一端连接至VL2端，电阻R16-R18的一端组成公共端连接至电容C11的另一端，电阻R16-R18的另一端、电阻R20的一端和稳压二极管V12的阳极组成公共端连接至电阻R19的一端，电阻R19的一端和电阻R21的一端组成公共端连接至VL2-S端，电阻R21的另一端连接至电源+12VP，电阻R20的另一端和稳压二极管V12的阴极连接至PG端；动电路，包括R22-R30、电容器C12、二极管V13-V14和模拟电路N1；电阻R22的一端连接至PFM1端，电阻R23的一端连接至PFM2端，电阻R22的另一端和电阻R24的一端组成公共端连接至模拟电路N1的2脚，电阻R23的另一端和电阻R25的一端组成公共端连接至模拟电路N1的4脚，电阻R24-R25的另一端、电容C12的一端和模拟电路N1的3脚组成公共端连接至PG端，电容C12的另一端和电阻R26的一端组成公共端连接至模拟电路N1的6脚，电阻R26的另一端连接至电源+12VP，电阻R27的一端和二极管V14的阴极组成公共端连接至模拟电路N1的5脚，电阻R28的一端和二极管V13的阴极组成公共端连接至模拟电路N1的7脚；电阻R27的另一端和电阻R29的一端组成公共端连接至MOS管V8的G极，电阻R28的另一端和电阻R30的一端组成公共端连接至MOS管V7的G极，电阻R29的另一端连接至二极管V14的阳极，电阻R30的另一端连接至二极管V13的阳极；数字控制电路，包括电阻R31、电容C13-C16、晶体G1和电路和微处理器D1；电阻R31的一端和电容C14的一端组成公共端连接至数字电路D1的7脚，电阻R31的另一端连接至电源+3.3VP，C14的另一端连接至PG端，电容C13的一端和数字电路D1的9脚、24脚和48脚组成公共端连接至电源+3.3VP，电容C13的另一端连接至PG端，电容C15的一端和晶体G1的一端组成公共端连接至数字电路D1的5脚，电容C16的一端和晶体G1的另一端组成公共端连接至数字电路D1的6脚，电容C15-C16的另一端连接至PG端，数字电路D1的13脚连接至VD-S端，数字电路D1的15脚连接至400V-S端，数字电路D1的30脚连接至VL1-S端，数字电路D1的39脚连接至VL2-S端，数字电路D1的17脚连接至RLY-DRV端，数字电路D1的22脚连接至PFM2端，数字电路D1的28脚连接至PFM1端，数字电路D1的8脚、23脚和47脚连接至PG端。

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