开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法及相关设备

技术领域

本申请实施例涉及电力领域，尤其涉及一种开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法及相关设备。

背景技术

随着数据中心和电力设备的大量普及，非线性电力设备的广泛应用产生了大量失真的谐波电流，电力谐波对电网的危害越来越明显，造成电力污染。

对于开关电源来说，降低电流总谐波失真(total harmonic currentdistortion，THDI)是最直接有效的减小电力污染的手段，THDI定义为总谐波电流有效值与基波电流有效值之比，为了降低THDI，可以通过对开关电源进行电流采样，根据采样值确定出对应的补偿值，使THDI满足指标要求。

但是电流采样的采样值与实际值存在偏差，例如中点采样方式在非连续导通模式(discontinuous conduction mode，DCM)下采样电流，会使采样值偏大，导致补偿后的THDI也无法满足指标要求。

发明内容

本申请实施例提供了一种开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法，用于使补偿后的THDI满足指标要求，从而减少谐波电流对电路造成的污染。本申请实施例还提供了相应的开关电源和计算设备。

本申请第一方面提供一种开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法，该方法包括：获取开关电源的第一采样值；其中，第一采样值为开关电源的输出电流值，或开关电源的输出电流值以及输出电压值；根据第一采样值确定开关电源的第一负载；基于第一负载确定第一校准参数；采用第一校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值；根据第二采样值确定第一补偿值；基于第一补偿值对开关电源电流总谐波失真THDI进行补偿。

本申请实施例中，开关电源中的功率因数校正(power factor correction，PFC)电路包括升压(boost)电路，应理解，PFC电路还可以包括其它类型的变换电路拓扑，本申请实施例对此不作限制。本申请实施例以开关电源中的控制器执行为例，该控制器可以为包络但不限于数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微控制单元(microcontroller unit，MCU)。

本申请实施例中，在开关电源恒定电压输出的情况下，第一采样值为开关电源的输出电流值；例如在开关电源输出12V直流电的情况下，可以通过采集开关电源的输出电流，通过该输出电流来确定开关电源的负载；在开关电源变压输出的情况下，第一采样值包括开关电源的输出电流值和输出电压值。

本申请中，第一负载可以理解为开关电源的电流负载(占比)或功率负载(占比)例如开关电源的额定输出电流为250A，第一采样值为125A时，第一负载可以确定为50％，表示当前开关电源的电流负载为50％，而当开关电源的输出电压恒定时，例如开关电源的额定输出功率为3000W，额定输出电压为恒定的12V，第一采样值为25A时，第一负载确定为10％，表示当前开关电源的输出功率为300W，功率负载为10％。

本申请实施例中，控制器确定第一负载后，可以基于第一负载确定一个与第一负载对应的第一校准参数，获取到第一校准参数后，就可以基于第一校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值，得到第二采样值后，可以根据第二采样值确定第一补偿值，第一补偿值用于补偿开关电源的电流总谐波失真THDI。

该第一方面，通过获取电路的第一采样值，并根据第一采样值确定电路的负载，基于负载确定校准参数，然后基于校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值，再根据第二采样值确定补偿值，基于补偿值对电路的THDI进行补偿。通过用开关电源当前负载对应的校准参数对采样值进行校准，相当于对THDI的补偿值进行校准，使得补偿后的THDI满足指标要求，从而减少谐波电流对电路造成的污染。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述步骤：基于第一负载确定第一校准参数，包括：基于第一负载，确定第一负载所对应的目标负载范围；根据目标负载范围确定第一校准参数。

该种可能的实现方式中，在确定第一校准参数时，可以基于第一负载确定第一负载所对应的目标负载范围，每个负载范围对应了一个校准参数，因此可以根据目标负载范围确定第一校准参数，提升了方案的可实现性。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述步骤在基于第一负载确定第一校准参数之前，该方法还包括：获取预设数据库，预设数据库包括N个负载范围以及每个负载范围对应的校准参数；其中，N为大于等于2的正整数；上述步骤：基于第一负载确定第一校准参数，包括：从N个负载范围中确定目标负载范围，其中，第一负载位于目标负载范围中；确定目标负载范围对应的校准参数；将目标负载范围对应的校准参数作为第一校准参数。

该种可能的实现方式中，可以预先获取N个负载范围以及每个负载范围对应的校准参数，据此建立预设数据库，在校准时，从预设数据库中进行匹配，获取第一校准参数即可，进一步提升了方案的可实现性。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述步骤：在获取预设数据库之前，该方法还包括：获取开关电源处于M种负载下的M个采样值和M个测量值；其中，M为大于等于2的正整数；基于M个负载确定N个负载范围，并基于M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数。

该种可能的实现方式中，在建立预设数据库时，可以基于采样值和测量值确定校准参数，具体获取M种负载下的M个采样值和M个测量值，并基于M个负载确定N个负载范围，基于M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数，进一步提升了方案的可实现性。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述步骤：采样值与测量值满足y＝kx+b的关系，其中，y为测量值，x为采样值；基于M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数，包括：采用M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数，其中，校准参数为k和/或b对应的校准参数。

该种可能的实现方式中，确定校准参数时，可以采用单点校准或两点校准的方法，对不同的负载可以采用不同的校准方法，满足用户不同的需求，进一步提升了方案的可实现性。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述步骤：在基于第一负载确定第一校准参数之前，该方法还包括：若第一负载小于第一阈值，基于第一负载确定第一校准参数。

该种可能的实现方式中，因负载为20％以上的采样值偏差不大，对THDI造成的影响较小，可以设置当第一负载小于第一阈值时，才基于第一负载确定第一校准参数，对第一采样值进行校准，第一阈值可以为负载为50％，也可以为20％，用户可以根据实际情况设定第一阈值，减少了计算量，提高了补偿效率。

在第一方面一种可能的实现方式中，该方法还包括：若第一负载大于或等于第一阈值，基于第一采样值确定第二补偿值；采用第二补偿值对开关电源的电流总谐波失真THDI进行补偿。

该种可能的实现方式中，因负载为50％以上的采样值偏差不大，对THDI造成的影响较小，为了减少计算量，提高补偿效率，可以设置第一负载大于或等于第一阈值时，直接基于第一采样值确定第二补偿值，并采用第二补偿值对开关电源的电流总谐波失真THDI进行补偿，第一阈值可以为负载为50％，也可以为20％，用户可以根据实际情况设定第一阈值，减少了计算量，提高了补偿效率。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述步骤：根据第二采样值确定第一补偿值包括：获取第一映射表，第一映射表包括采样值和补偿值的映射关系；基于第一映射表确定与第二采样值对应的第一补偿值。

该种可能的实现方式中，采样值和补偿值存在映射关系，控制器需要获取第一映射表，第一映射表可以为预先建立好的，包括第二采样值和补偿值的映射关系，控制器可以基于第一映射表确定与第二采样值对应的第一补偿值，提升了方案的可实现性。

本申请第二方面提供一种开关电源，该开关电源包括用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的模块或单元，如：获取单元、第一确定单元、第二确定单元、校准单元、第三确定单元和补偿单元。

其中，获取单元用于获取开关电源的第一采样值；其中，第一采样值为开关电源的输出电流值，或开关电源的输出电流值以及输出电压值；第一确定单元用于根据第一采样值确定开关电源的第一负载；第二确定单元用于基于第一负载确定第一校准参数；校准单元用于采用第一校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值；第三确定单元用于根据第二采样值确定第一补偿值；补偿单元用于基于第一补偿值对开关电源电流总谐波失真THDI进行补偿。

在第二方面一种可能的实现方式中，第二确定单元具体用于基于第一负载，确定第一负载所对应的目标负载范围；根据目标负载范围确定第一校准参数。

在第二方面一种可能的实现方式中，获取单元还用于获取预设数据库，预设数据库包括N个负载范围以及每个负载范围对应的校准参数；其中，N为大于等于2的正整数；第二确定单元具体用于从N个负载范围中确定目标负载范围，其中，第一负载位于目标负载范围中；确定目标负载范围对应的校准参数；将目标负载范围对应的校准参数作为第一校准参数。

在第二方面一种可能的实现方式中，获取单元还用于获取开关电源处于M种负载下的M个采样值和M个测量值；其中，M为大于等于2的正整数；基于M个负载确定N个负载范围，并基于M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数。

在第二方面一种可能的实现方式中，采样值与测量值满足y＝kx+b的关系，其中，y为测量值，x为采样值；基于M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数，包括：采用M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数，其中，校准参数为k和/或b对应的校准参数。

在第二方面一种可能的实现方式中，第二确定单元具体用于若第一负载小于第一阈值，基于第一负载确定第一校准参数。

在第二方面一种可能的实现方式中，第三确定单元还用于若第一负载大于或等于第一阈值，基于第一采样值确定第二补偿值；补偿单元还用于采用第二补偿值对开关电源的电流总谐波失真THDI进行补偿。

在第二方面一种可能的实现方式中，第三确定单元具体用于获取第一映射表，第一映射表包括采样值和补偿值的映射关系；基于第一映射表确定与第二采样值对应的第一补偿值。

本申请第三方面提供一种开关电源，该开关电源包括控制器和存储器；控制器与存储器电连接；存储器用于存储指令，控制器上用于运行指令以执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的方法。

本申请第四方面提供一种计算设备，该计算设备包括上述第三方面的开关电源和负载；开关电源与负载电连接；开关电源用于为负载供电。

本申请第五方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机可读存储介质，当计算机执行指令被处理器执行时，处理器执行如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的方法。

本申请第六方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机程序产品，当计算机执行指令被处理器执行时，处理器执行如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的方法。

本申请第七方面提供了一种芯片系统，该芯片系统包括至少一个处理器和接口，该接口用于接收数据和/或信号，至少一个处理器用于支持计算机设备实现上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中所涉及的功能。在一种可能的设计中，芯片系统还可以包括存储器，存储器，用于保存计算机设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

本申请实施例中，通过获取电路的第一采样值，并根据第一采样值确定电路的负载，基于负载确定校准参数，然后基于校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值，再根据第二采样值确定补偿值，基于补偿值对电路的THDI进行补偿。通过用开关电源当前负载对应的校准参数对采样值进行校准，相当于对THDI的补偿值进行校准，使得补偿后的THDI满足指标要求，从而减少谐波电流对电路造成的影响。

附图说明

图1为电流采样的示意图；

图2为本申请实施例提供的开关电源THDI补偿方法的一个实施例示意图；

图3为本申请实施例提供的采样值和实际值的对应关系示意图；

图4为本申请实施例提供的确定校准参数的一个实施例示意图；

图5为本申请实施例提供的确定校准参数的另一实施例示意图；

图6为本申请实施例提供的确定校准参数的另一实施例示意图；

图7为本申请实施例提供的补偿THDI后的一个实施例示意图；

图8为本申请实施例提供的补偿THDI后的另一实施例示意图；

图9为本申请实施例提供的开关电源的一个实施例示意图；

图10为本申请实施例提供的开关电源的另一实施例示意图；

图11为本申请实施例提供的计算设备的一个实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

本申请实施例提供了一种开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法，用于使补偿后的THDI满足指标要求，从而减少谐波电流对电路造成的污染。本申请实施例还提供了相应的开关电源和计算设备等。以下分别进行详细说明。

下面对本申请实施例涉及的应用场景进行举例说明。

计算设备(例如服务器、计算机设备和路由器等)通常使用开关电源进行供电，但是开关电源会产生谐波，使电网受到污染，具体的，谐波会使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备(例如计算机设备)过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。此外，对于通信设备和电子设备(例如服务器和路由器)，谐波会产生严重干扰。因此如何降低计算设备的谐波含量成为当前亟待解决的问题。

在开关电源中，降低电流总谐波失真(total harmonic current distortion，THDI)是最直接有效降低电流谐波的方式，THDI定义为总谐波电流有效值与基波电流有效值之比，为了降低THDI，可以通过功率分析仪或其他仪器直接读取开关电源当前的总谐波含量，开关电源的功率因数校正(power factor correction，PFC)电路中的控制器根据该总谐波含量确定一个补偿值，该补偿值定义为开关电源的脉冲宽度调制(PWM)信号中发波占空比的补偿大小，其中，脉冲宽度调制(PWM)信号用于控制PFC电路中开关的工作状态，如通过PWM信号控制开关的导通和关断；占空比是指导通时间(Ton)与整个周期时长之比，即PFC电路的控制器在原有的发波占空比的基础上叠加该补偿值，从而调节PWM信号的发波占空比的大小，使THDI满足指标要求。

但是开关电源的电流总谐波失真在不同负载下的THDI也会产生变化，因此需要为开关电源的每种负载情况都确定一个补偿值，为了确定开关电源的负载，通常采用中点采样，中点采样是基于PWM周期的中点采集电流值，基于采样后将得到电流采样值确定当前负载。

如图1所示，在开关电源的升压(boost)电路拓扑的THDI补偿中，使用中点采样的方式确定当前负载，但是中点采样方式工作在非连续导通模式(discontinuousconduction mode，DCM)模式下，会使得到的电流采样值偏大，这也会使得控制器确定的负载不准确，导致补偿值出现偏差，使补偿后的THDI无法满足指标要求，从而造成电力污染。

基于此，本申请提供一种开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法，以解决电流采样确定的负载不准确导致THDI补偿值出现偏差，使补偿后的THDI无法满足指标要求的问题，从而减少谐波电流对电路造成的污染。

下面结合上述应用场景对本申请实施例提供的开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法进行说明。

如图2所示，本申请实施例提供的开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法的一实施例包括：

201、获取开关电源的第一采样值。

本申请实施例中，开关电源中的PFC电路包括升压(boost)电路，应理解，PFC电路还可以包括其它类型的变换电路拓扑，本申请实施例对此不作限制。

本申请实施例以开关电源中的控制器执行为例，该控制器可以为包络但不限于数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微控制单元(micro controller unit，MCU)。

在开关电源恒定电压输出的情况下，第一采样值为开关电源的输出电流值；例如在开关电源输出12V直流电的情况下，可以通过采集开关电源的输出电流，通过该输出电流来确定开关电源的负载；在开关电源变压输出的情况下，第一采样值包括开关电源的输出电流值和输出电压值。

202、根据第一采样值确定开关电源的第一负载。

控制器获取到第一采样值后，可以根据该第一采样值确定开关电源的第一负载。其中，第一负载可以理解为开关电源的电流负载(占比)或功率负载(占比)，例如开关电源的额定输出电流为250A，第一采样值为125A时，第一负载可以确定为50％，表示当前开关电源的电流负载为50％，而当开关电源的输出电压恒定时，例如开关电源的额定输出功率为3000W，额定输出电压为恒定的12V，第一采样值为25A时，第一负载确定为10％，表示当前开关电源的输出功率为300W，功率负载为10％。

203、基于开关电源的第一负载确定第一校准参数。

控制器确定第一负载后，可以基于第一负载确定一个与第一负载对应的第一校准参数。

具体的，在确定第一校准参数前，控制器需要预先获取到预设数据库，其中，预设数据库包括N个负载范围以及与N个负载范围对应的N个校准参数。预设数据库的建立过程可以在步骤201之前进行。下面对预设数据库的建立过程进行示例性的描述：

在建立预设数据库时，需要获取开关电源处于M种负载下的M个采样值和M个实际值，然后基于M个负载确定出N个负载范围，并基于M个采样值和M个实际值确定出与N个负载范围对应的N个校准参数。其中，M和N都为大于或等于2的正整数，N小于M。

示例性的，如图3所示，M为2，M种负载分别为20％和80％，20％负载时，采样值为x1，实际值为y1，80％负载时，采样值为x2，实际值为y2。因此需要将x1校准为x3＝y1，将x2校准为x4＝y2，其中，采样值可以为控制器采用和步骤201相同的方法得到的，实际值为经过仪器测量得到的准确值，采样值和实际值的对应关系可以理解为y＝kx+b的函数，其中x为采样值，y为实际值，其中，校准参数可以为k和b，也可以为k和b的校准系数，即校准参数可以直接对第一采样值进行校准，也可以通过对k和b进行校准，从而校准第一采样值。

需要说明的是，第一采样值存在已被一个统一的校准参数校准的情况，例如在负载50％下，获取采样值和实际值，从而确定一个校准参数作为统一的校准参数，后续获取的第一采样值无论为何种负载下的采样值，都会乘以该校准参数。当第一采样值没有被校准时，可以直接将校准得到的k和b作为预设数据库中的N个校准参数(第二校准参数)，当第一采样值已经被旧的校准参数k和b校准时，此时需要将k和b的校准系数作为第二校准参数，此时第二校准参数用于对旧的校准参数k和b进行校准，从而校准第一采样值，而确定校准参数的方式也有多种，例如根据单点校准或两点校准，采用M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数，下面分别进行说明。

一、单点K值校准

如图4所示，第一采样值已经经过K

第一次校准的电流曲线：

I

实际电流的校准曲线：

I

结合(1)(2)可以获得新的K

K

其中，

二、单点B值校准

如图5所示，第一采样值没有经过校准，即采样得到的采样值就是第一采样值，采样值和实际值的对应关系为y＝x+b，即k＝1，以采样值为开关电源的输出电流为例，I

实际电压的校准曲线：

I

此时的第二校准参数就为B，B合理范围受限于b的上下限，b的上下限可以参考具体的校准参数的限制。在使用时，将第一采样值I与校准参数相加，就可以得到准确的第二采样值。

三、两点校准

如图6所示，第一采样值已经经过K

第一次校准的电流曲线：

目标电流的校准曲线：

结合(1)(2)可以获得新的K

令

则(4)简化如下：

其中k和b就为第二校准参数，K

基于上述方法，可以确定一种负载下的校准参数，基于相同的方法确定M种负载范围下的M个校准参数，就完成了预设数据库的建立。

应理解，若采用两点校准方式，则可以基于两个负载确定一个负载范围，并基于两个负载的采样值和真实值确定一个校准参数，若采用单点校准方式，则可以基于两个负载确定一个或两个负载范围，并基于两个负载的采样值和真实值确定两个校准参数，若确定的是一个负载范围，则将两个校准参数的平均值作为该负载范围的校准参数，本申请实施例对负载范围的划分方式以及校准方法不作限制。

示例性的，M种负载分别为20％负载、50％负载和80％负载，即M＝3，则采样值和实际值也为3个，20％负载时，采样值为A1，实际值为B1，50％负载时，采样值为A2，实际值为B2，80％负载时，采样值为A3，实际值为B1。

获得M种负载下的M个采样值和M个实际值后，可以基于M个负载确定出N个负载范围和对应的N个校准参数，确定负载范围的方式有多种，下面分别进行说明。

一、两点校准

在该种情况下，可以确定负载范围分别为20％-50％，50％-80％，基于20％负载和50％负载的两点校准结果确定20％-50％的校准参数为C1，基于50％负载和80％负载的两点校准结果确定50％-80％的校准参数为C2。从而基于M＝3种负载的采样值和实际值，确定N＝2个负载范围和校准参数。

可选的，此时0％-20％的校准参数可以使用基于20％负载进行单点校准得到的校准参数，80％-100％的校准参数可以使用基于80％负载进行单点校准得到的校准参数，从而基于M＝3种负载的采样值和实际值，确定N＝4个负载范围和校准参数。

二、单点校准

(1)M种负载为N个负载范围的中点

在该种情况下，M为N，即负载范围的数量和所取负载的数量相等，此时可以确定负载范围分别为0％-40％，40％-60％，60％-100％，0％-40％的校准参数为基于负载20％进行单点校准确定的校准参数C1，40％-60％的校准参数为基于负载50％进行单点校准确定的校准参数C2，60％-100％的校准参数为基于负载80％进行单点校准确定的校准参数C3。

可选的，当负载为40％时，校准参数可以取C1、C2，或C1和C2的平均值，当负载为60％时，校准参数可以取C2、C3，或C2和C3的平均值，用户可以根据自身需求确定。

(2)M个第二负载为N个负载范围的边界点

在该种情况下，M为N+1，即负载范围的数量加1后和所取负载的数量相等，此时可以确定负载范围分别为20％-50％，50％-80％，20％-50％的校准参数为基于负载20％进行单点校准确定的校准参数C1和基于负载50％进行单点校准确定的校准参数C2的平均值C4，50％-80％的校准参数为C2和基于负载80％进行单点校准确定的校准参数C3的平均值C5。

可选的，当负载为50％时，校准参数可以取C3，或C4和C5的平均值，第二负载小于20％时，第二校准参数可以取C1，第二负载大于80％时，第二校准参数可以取C3。

需要说明的是，还可以有其他确定负载范围的方式，且M和N的数量之间也可以不存在关系，例如可以根据2个负载确定出4个负载范围，本申请实施例对此不作限制。无论以何种方式确定负载范围，最终都可以为每个负载范围确定出一个校准参数，即确定N个负载范围的N个校准参数。

示例性的，最后生成的预设数据库包括表1所示的内容，得到预设数据库后，可以基于第一负载，确定第一负载所对应的目标负载范围，并根据目标负载范围确定第一校准参数，具体的，从预设数据库的N个负载范围中确定目标负载范围，第一负载位于目标负载范围中，并确定目标负载范围对应的校准参数，将目标负载范围对应的校准参数作为第一校准参数。

表1

示例性的，N为4，第一负载为5％时，则可以确定对应的第一校准参数为J1。

204、基于第一校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值。

205、根据第二采样值确定第一补偿值。

206、基于第一补偿值对开关电源的THDI进行补偿。

获取到第一校准参数后，就可以基于第一校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值，需要注意的是，需要判断第一采样值是否为被统一的校准参数校准后的采样值，当第一采样值就是原始采样得到的采样值，则从预设数据库中获取针对未被校准的第一采样值的第一校准参数，直接让第一校准参数与第一采样值相乘或相加，当第一采样值为原始采样得到的采样值，且被统一的校准参数校准，则从预设数据库中获取针对已被校准的第一采样值的第一校准参数，让第一校准参数与第一采样值相乘或相加。

或者判断第一校准参数是否为针对被统一的校准参数校准后的第一采样值的参数，若第一校准参数为针对被校准后的第一采样值的参数，且第一采样值已被旧的校准参数校准，则可以直接让第一校准参数与校准后的第一采样值相乘或相加；若第一校准参数为针对未被校准的第一采样值的参数，且第一采样值未被校准，则可以直接让第一校准参数与第一采样值相乘或相加，最终得到与实际值接近或相等的第二采样值。

得到第二采样值后，可以根据第二采样值确定第一补偿值，第一补偿值用于补偿开关电源的电流总谐波失真THDI。

具体的，控制器需要获取第一映射表，第一映射表包括第二采样值和补偿值的映射关系，如表2所示，控制器可以基于第一映射表确定与第二采样值对应的第一补偿值。

表2

具体的，在建立第一映射表，预先获取第一补偿值时，先通过功率分析仪或其他仪器读取开关电源处于当前负载下的电流波形或THDI，然后控制器获取到该THDI或电流波形后，可以基于该THDI或电流波形确定第一补偿值。应理解，第一补偿值是确定的静态值。

示例性的，第二采样值为C1时，控制器可以确定补偿值为B1，控制器基于补偿值B1控制发波占空比，从而实现对开关电源THDI的补偿，对于其他负载下的第二采样值，可以基于相同的方法进行补偿。

示例性的，如图7所示，在THDI指标要求线下的THDI的值都为满足THDI指标要求，可以只取两种第一负载的第一采样值来对开关电源的THDI进行补偿，例如取第一负载为20％和80％的第一采样值，并得到对应的第一校准参数、第二采样值以及第一补偿值进行补偿，从图7中可以看出，20％和80％负载下开关电源的THDI都是满足指标要求的。

进一步的，虽然20％和80％负载下开关电源的THDI可以满足指标要求，但其他第一负载也仍然使用20％和80％负载下的第一补偿值，例如设定50％以下的第一负载使用20％负载确定的第一补偿值，50％以上的第一负载使用80％负载确定第一补偿值，从图7中还可以看出，由于20％负载以下的第一电流采样值更容易出现偏差，导致20％负载以下的THDI经过对应第一补偿值的补偿后仍然不满足THDI的指标要求，此时需要尽可能多的获取20％负载以下的第一校准参数，并获取对应的第一补偿值，即对于不同的第一负载下尽可能使用不同的第一校准参数。

示例性的，预设数据库中的负载范围包括0％-5％、5％-10％、10％-15％、15％-20％、20％-40％和40％-100％，并对应有6个校准参数。在应用时，对于负载20％以下，取4个第一负载分别为2.5％、7.5％、12.5％和17.5％，其对应的目标负载范围分别为0％-5％、5％-10％、10％-15％和15％-20％，其对应的第一补偿值(基于4个第一校准参数校准的第二采样值确定)分别为B5、B6、B7和B8，在负载20％以上，取2个第一负载分别30％和80％，其对应的目标负载范围分别为20％-40％和40％-100％，其对应的目标补偿值分别为B9和B10。

如图8所示，基于6个第一补偿值对不同负载下的开关电源进行THDI的补偿后，不仅所取的6个第一负载下对应的THDI可以满足指标要求，其余的负载下，例如第一负载为6％时使用的第一补偿值为B6，或第一负载为19％时使用的目标补偿值为B8，而不是都采用相同的第一补偿值，因其使用了更小负载范围内的校准参数，使第一补偿值更接近真实需要的补偿值，使得该开关电源的THDI在不同负载下都可以满足指标要求。

在最优的情况下，在预设数据库中可以对每个可能出现的负载情况都存储一个对应的校准参数(例如从1％-100％取100个校准参数)，这样可以保证开关电源的第一采样值经过不同校准参数的校准后，且经过第一补偿值的补偿后，THDI的补偿准确性达到最高，满足THDI指标要求。

可选的，因负载为50％以上的采样值偏差不大，对THDI造成的影响较小，为了减少计算量，提高补偿效率，可以设置当第一负载小于第一阈值时，才基于第一负载确定第一校准参数，对第一采样值进行校准；当第一负载大于或等于第一阈值时，就直接基于第一采样值查询第一映射表，确定第二补偿值，并基于第二补偿值对开关电源的THDI进行补偿，其中，第一阈值可以为负载为50％，也可以为20％，用户可以根据实际情况设定第一阈值。

本申请实施例中，通过获取电路的第一采样值，并根据第一采样值确定电路的负载，基于负载确定校准参数，然后基于校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值，再根据第二采样值确定补偿值，基于补偿值对电路的THDI进行补偿。通过用开关电源当前负载对应的校准参数对采样值进行校准，相当于对THDI的补偿值进行校准，使得补偿后的THDI满足指标要求，从而减少谐波电流对电路造成的污染。

以上介绍了本申请实施例提供的开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法，下面结合附图介绍本申请实施例提供的相关设备。

如图9所示，本申请实施例提供的开关电源900的一实施例包括：

获取单元901，用于获取开关电源900的第一采样值；其中，第一采样值为开关电源900的输出电流值，或开关电源的输出电流值以及输出电压值；该获取单元901可以用于执行上述方法实施例中的步骤201。

第一确定单元902，用于根据第一采样值确定开关电源900的第一负载；该第一确定单元902可以用于执行上述方法实施例中的步骤202。

第二确定单元903，用于基于第一负载确定第一校准参数；该第二确定单元903可以用于执行上述方法实施例中的步骤203。

校准单元904，用于采用第一校准参数对第一采样值进行校准，得到第二采样值；该校准单元904可以用于执行上述方法实施例中的步骤204。

第三确定单元905，用于根据第二采样值确定第一补偿值，第一补偿值用于补偿开关电源900的电流总谐波失真THDI；该第三确定单元905可以用于执行上述方法实施例中的步骤205。

补偿单元906，用于基于第一补偿值对开关电源900电流总谐波失真THDI进行补偿。该补偿单元906可以用于执行上述方法实施例中的步骤206。

可选的，第二确定单元903具体用于基于第一负载，确定第一负载所对应的目标负载范围；根据目标负载范围确定第一校准参数。

可选的，获取单元901还用于获取预设数据库，预设数据库包括N个负载范围以及每个负载范围对应的校准参数；其中，N为大于等于2的正整数；第二确定单元903具体用于从N个负载范围中确定目标负载范围，其中，第一负载位于目标负载范围中；确定目标负载范围对应的校准参数；将目标负载范围对应的校准参数作为第一校准参数。

可选的，获取单元901还用于获取开关电源处于M种负载下的M个采样值和M个测量值；其中，M为大于等于2的正整数；基于M个负载确定N个负载范围，并基于M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数。

可选的，获取单元901具体用于根据单点校准或两点校准，采用M个采样值和M个测量值确定与N个负载范围对应的N个校准参数。

可选的，第二确定单元903具体用于若第一负载小于第一阈值，基于第一负载确定第一校准参数。

可选的，第三确定单元905还用于若第一负载大于或等于第一阈值，基于第一采样值确定第二补偿值；补偿单元906还用于采用第二补偿值对开关电源900的电流总谐波失真THDI进行补偿。

可选的，第三确定单元905具体用于获取第一映射表，第一映射表包括采样值和补偿值的映射关系；基于第一映射表确定与第二采样值对应的第一补偿值。

该开关电源900可以为前述方法实施例中的开关电源，本申请实施例提供的开关电源900可以参阅前述开关电源的电流总谐波失真THDI的补偿方法实施例部分的相应内容进行理解，此处不再重复赘述。

图10所示，为本申请的实施例提供的开关电源1000的一种可能的逻辑结构示意图。开关电源1000包括：控制器1001、通信接口1002、存储器1003以及总线1004，该控制器1001可以为包络但不限于数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微控制单元(micro controller unit，MCU)。控制器1001、通信接口1002以及存储器1003通过总线1004相互连接。在本申请的实施例中，控制器1001用于对开关电源1000的动作进行控制管理，例如，控制器1001用于执行图2中的步骤201至206和/或用于本文所描述的技术的其他过程。通信接口1002用于支持开关电源1000进行通信。存储器1003，用于存储开关电源1000的程序代码和数据。

其中，控制器1001可以是中央控制器单元，通用控制器，数字信号控制器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述控制器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微控制器组合，数字信号控制器和微控制器的组合等等。总线1004可以是外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

如图11所示，本申请实施例提供了一种计算设备1100，该计算设备1100包括开关电源1101和负载1102，该开关电源1101可以为图10中所示的开关电源，开关电源1101与负载电1102连接，负载1102可以为服务器、计算机设备和路由器等，开关电源1101用于为负载1102供电。

在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当设备的至少一个处理器执行该计算机执行指令时，设备执行上述图2至图8部分实施例所描述的开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法。

在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中；设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机执行指令，至少一个处理器执行该计算机执行指令使得设备执行上述图2至图8部分实施例所描述的开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法。

在本申请的另一实施例中，还提供一种芯片系统，该芯片系统包括至少一个处理器和接口，该接口用于接收数据和/或信号，至少一个处理器用于支持实现上述图2至图8部分实施例所描述的开关电源电流总谐波失真THDI的补偿方法。在一种可能的设计中，芯片系统还可以包括存储器，存储器，用于保存计算机设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。