[0014] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0015] 一种基于DSP的数字化PFC采集控制系统，如图1所示，数字化PFC采集控制系统连接在PFC电路的整流滤波电路输出端和主开关管之间，PFC电路包括整流桥、滤波升压电路、主开关管、整流滤波电路和继电器转换电路，220V市电电压输入整流桥，经过滤波升压电路、主开关管、整流滤波电路、继电器转换电路，输出至连接继电器转换电路的二级电路。数字化PFC采集控制系统连接在PFC电路的整流滤波电路输出端和主开关管之间，采集PFC电路的输出电压信号并进行采样电压判断，DSP控制单元根据采样结果对PFC电路中转换主开关管和采集控制系统的采样速率进行通断控制和自我调控。
[0016] 数字化PFC采集控制系统包括信号采集单元、放大单元、DSP控制单元和驱动单元，信号采集单元连接整流滤波电路，放大单元连接信号采集单元，DSP控制单元连接放大单元和信号采集单元，驱动单元连接主开关管。信号采集单元的输入端连接在PFC电路的输出端用于采集PFC电路的输出信号，信号采集单元的输出端连接滤波放大单元的输入端经过滤波放大单元对采集的信号进行信号滤波放大处理，滤波放大单元的输出端连接DSP控制单元的输入端并输入处理后的信号到DSP控制单元进行信号判断，DSP控制单元的输出端连接采集单元和驱动单元，DSP控制单元根据输入信号输出指令到采集单元和驱动单元控制改变采集单元的采样速率，驱动单元连接PFC电路的主开关管并根据DSP控制单元的指令控制主开关管的通断。
[0017] 放大单元中设有滤波器和放大电路，滤波器的输入接口连接采集单元的输入端用来滤除采集信号中的杂波，滤波器的输出接口连接放大电路并输入信号到放大电路中放大信号。信号采集单元的输出信号输入到放大单元中进行信号滤波放大处理，处理后的信号输入到DSP控制单元中。DSP控制单元中设有比较寄存器、参考电压值、数模转换电路和阈值，比较寄存器将参考电压值和输入DSP控制器的信号进行数据比较，采集电压大于等于参考电压值则DSP控制单元输出终止信号，关闭主开关管，反之处理后的采集电压小于参考电压值，数模转换电路对输入的信号进行数模转换并对数模转换的数字信号结果与阈值进行比较判断，调整采集控制系统的采样速率。为实现本DSP的数字化PFC采集控制方法，使用了Green Hills Tools进行程序编写。
[0018] 一种基于DSP的数字化PFC采集控制方法，方法步骤包括：
[0019] 步骤一、信号采集单元采集PFC输出电压U0的信号值，采集的电压信号经过滤波放大处理，得到输出信号Um。信号采集单元采集PFC输出电路的电压值U0，输入到放大单元中进行滤波放大处理，滤除信号中的杂波并进行信号放大，得出放大单元的输出信号Um。
[0020] 步骤二、将Um输入至对应的DSP控制单元比较寄存器中，同时根据Um大小对信号采集单元的采用速率进行控制，将比较寄存器中的采集信号Um与DSP设定的参考电压Ut进行对比，判断Um是否大于等于Ut。
[0021] 步骤三、如果Um大于等于Ut，则DSP终止输出信号，DSP终止产生PWM波，PFC电路停止工作。
[0022] 步骤四、如果Um小于Ut，则DSP控制单元根据算法对误差数据进行处理，得到输出值信号Us，DSP控制单元调节采样算法，改变采样间隔和采样速率。
[0023] 步骤五、计算信号值Um与参考电压值Ut的误差信号St，判断误差信号St是否小于阈值δ；
[0024] 步骤六、如果误差信号小于等于阈值δ，则DSP控制单元终止输出，关闭主开关管，如果误差信号大于阈值δ，则调节改进型PI算法，改变DSP的输出信号，调节信号采集单元的采样速率。DSP控制单元的信号经过D/A转换和驱动单元，转换为使主开关管开通或关断的信号，主开关管的输出信号经过整流滤波电路与继电器转换电路，再传递给PFC电路的次级电路。DSP控制单元自动将将数字信号转换为模拟驱动信号，产生一个可控占空比的PWM驱动波形，经驱动单元处理，转换为使主开关管开通或关断的信号，驱动主开关管的运作来控制PFC电路输出。
[0025] 采集控制方法包括数字化采集方法和数字化控制方法，如图2所示，数字化采集方法具体为：通过信号采集单元对PFC输出信号进行信号采集，经过滤波器滤除杂波，再对该信号进行放大，输入到DSP控制单元中，若Um大于等于Ut，PFC电路停止工作；若反之，DSP控制单元依据采样值对采样信号进行数模转换，得到精确的数字信号，并根据采样算法实时控制信号采集单元的采样速率与采样点间隔。
[0026] 如图3所示，数字化控制方法具体为：根据实际需要预先设置参考电压Ut和阈值δ，当DSP控制单元获取采样信号Um，若|Ut-Um|≤δ，DSP终止产生驱动信号，若|Ut-Um|>δ,将Um与比较寄存器中的参考电压Ut对比，得到误差信号St，根据St的大小，修改改进型PI算法中的传递函数，可同时对迭代次数和目标终值进行双向调控，进一步改变输出驱动信号的占空比，达到稳定输出的目的。方法中PI算法传递函数的公式为：式中k为比例系数，Ti为积分时间。δ为系统的设定允许值，通过设置该阈值的大小来确定系统的要求精度，式中k为比例系数，Ti为积分时间。通过DSP控制单元对输出电压实现A/D采样与转换，进一步对采样间隔和采样点实现全数字化控制，DSP控制单元对驱动信号的D/A转换，产生可调占空比的PWM方波，作为PFC主开关管的驱动信号。本发明改变了模拟信号采集时电路繁琐、元器件老化的缺点，有效的提高了采样精度，提升了采样率。改进型的PI算法通过比较采集数据，实时控制自身的迭代次数和目标终值，对驱动信号的占空比进行调节，减少能量损耗、稳定PFC输出、提高功率因数。
[0027] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
