CN100413172C - 功率因子补偿方法 - Google Patents

功率因子补偿方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100413172C
CN100413172C CNB2005100535159A CN200510053515A CN100413172C CN 100413172 C CN100413172 C CN 100413172C CN B2005100535159 A CNB2005100535159 A CN B2005100535159A CN 200510053515 A CN200510053515 A CN 200510053515A CN 100413172 C CN100413172 C CN 100413172C
Authority
CN
China
Prior art keywords
power factor
frequency
compensating signal
current
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005100535159A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1767304A (zh
Inventor
南光日
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1767304A publication Critical patent/CN1767304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100413172C publication Critical patent/CN100413172C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Abstract

本发明揭示了功率因子补偿方法，其目的在于根据负载状态改变功率因子补偿信号的频率及占空比，以此适应负载变化并提高功率因子补偿效率，同时也可提高电机的运行效率。根据此目的所提供的逆变器的功率因子补偿方法，其特征在于包括：检测负载变化；根据所述负载变化改变功率因子补偿信号的频率及占空比；当所述电机的运行频率高于基准频率时，增加所述功率因子补偿信号的频率；当所述电机的运行频率低于基准频率时，减少所述功率因子补偿信号的频率。

Description

功率因子补偿方法
技术领域
本发明涉及一种功率因子补偿(PFC，Power Factor Correction)方法，尤其涉及补偿驱动电机用逆变器的输入电压及电流的驱动电机逆变器功率因子的补偿方法。
背景技术
用于控制电机的逆变器，由于可以降低能量消耗及容易控制电机的输出，其使用范围越来越广。如用于洗衣机、冰箱、空调机等的电机控制。
包括逆变器的电机驱动装置包括：对输入的常用交流电源进行整流而产生直流电压的桥式二极管；对整流的电压进行滤波的扼流线圈及电容器；使平滑的直流电变为三相交流电供给电机的逆变器。
常用交流电源的电流波形，在根据扼流线圈和滤波电容器的修订值进行滤波时其电流波形急剧上升，而由于这种电流波的急剧变化产生噪声，并因无用功率而发生功率损耗。这些问题是由电压和电流的相位差引起的功率因子所发生。
为了解决上述问题使用功率因子补偿装置，但其提高功率因子补偿装置的驱动频率就会产生开关管产生噪声和电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)等问题，若降低频率则使DC线路电压太低导致电机运行效率下降。
发明内容
本发明的目的在于根据负载状态来改变功率因子补偿装置的驱动频率及占空比，由此实时适应负载的变化而提高功能因子补偿效率，同时提高电机的运行效率。
为了达到上述目的，本发明所提供的一种逆变器的功率因子补偿方法，其特征在于包括步骤：检测负载变化；根据所述负载变化调整功率因子补偿信号的频率及占空比；当所述电机的运行频率高于基准频率时，增加所述功率因子补偿信号的频率；当所述电机的运行频率低于基准频率时，减少所述功率因子补偿信号的频率。
附图说明
图1为由本发明最佳实施例所提供的功率因子补偿装置示意图；
图2为由本发明最佳实施例所提供的功率因子补偿装置PFC特征示意图；和
图3为由本发明最佳实施例所提供的功率因子补偿装置控制方法示意图。
具体实施方式
下面对本发明所提供的最佳实施例，参照附图1至3予以详细描述。
如图1为由本发明最佳实施例所提供的功率因子补偿装置示意图。如图1所示，整流部104对常用交流电源102进行全波整流。整流部104输出侧连接串联的扼流线圈118和二极管120。二极管120输出侧连接滤波用电容器108。逆变器106将整流滤波后的直流电压变为多相交流电源而输出到电机110。整流部104两个输出引线端之间连接有开关管124。开关管使用了大功率晶体管(IGBT)。零交点检测部112检测常用交流电源102的零交点要点。控制部116发出用于控制功率因子补偿信号的频率及占空比的信息。即，通过电机的运行频率(f1)、速度指令频率(f2)、电容器108两端的直流端电压(VDC)，由逆变器106供应的运行电流(IDC)检测出负载变化，根据这一负载变化发出能得到最适功率因子补偿效果的控制信息。开关管驱动部114根据控制部116提供的控制信息发出功率因子补偿信号开通或关闭开关管124。当开关管124开通或关闭时，全波整流的直流电压被断续地供给逆变器106。如图1所示，整流部104、扼流线圈118和二极管120组成变流器(converter)，将交流电变为直流电。
当负载增加时，控制部116将降低功率因子补偿信号的频率但增加占空比，相反，负载减少时，将增加功率因子补偿信号的频率而减少占空比。对此，根据图2作如下的说明。
图2为由本发明最佳实施例所提供的功率因子补偿装置PFC特征示意图。图2(A)表示功率因子补偿信号的频率低而占空比大时的电流波形，降低功率因子补偿信号的频率而减少谐波，得到降低噪声及EMI的效果。降低功率因子补偿信号的频率可能导致电流量过度增加，为了缓和增加的电流，增加功率因子补偿信号的占空比以增加电容器108两端电压(直流线路电压)，则可以减少电机110的运行电流。
图2(B)表示功率因子补偿信号的频率高而占空比小的情况。减少负载而增加功率因子补偿信号的频率可能导致电流量过于减少，为了补充减少的电流量，减少功率因子补偿信号的占空比以减少电容器108两端电压(直流线路电压)，则可以增加电机110的运行电流。
图2(C)表示只在输入电压峰值附近，即在设定区间内降低频率而增加占空比的情况。区分输入电流的波形，在电流大的部分减少功率因子补偿信号的频率而降低高电流区域的谐波成分及电流的峰值。而且降低频率还可以使开关管124的开通关闭损失为最小，还能确保开关管124的压差。即，由于不需要采用安全性能极好的开关管，所以有待降低成本。
功率因子补偿信号的频率及占空比，由运行频率、运行电流和直流端电压等的变化所决定，对此，参照图3予以如下的说明。图3为由本发明最佳实施例所提供的功率因子补偿装置控制方法示意图。如图3所示，电机开始驱动且功率因子补偿功能开始作用(302-304)，则检测运行频率f1、运行电流IDC和直流端电压VDC306。
首先，比较运行频率f1和基准频率308，如果运行频率f1小于基准频率，则减少功率因子补偿信号的频率310，相反运行频率f1大于基准频率则将增加功率因子补偿信号的频率312。
然后，比较运行电流IDC和基准电流314，如果运行电流IDC小于基准电流，则维持设定区间的功率因子补偿信号的频率316，相反运行电流IDC大于基准电流则减少设定区间的功率因子补偿信号的频率。
之后，比较直流端电压VDC和基准电压320，如果直流端电压VDC小于基准电压则增加功率因子补偿信号的占空比，相反直流端电压VDC大于基准电压则减少功率因子补偿信号的占空比324。
如此，将运行频率f1、运行电流IDC、直流端电压VDC与基准值作比较，整体地增加或减少补偿功率因子的频率，如有必要只对设定区间的频率进行选择性的维持或减少，并为了缓和根据频率增加而增加的电流，减少或增加功率因子补偿信号的占空比。运行频率f1、运行电流IDC、-流端电压VDC成为检测负载变化的指标。
本发明能够根据负载状态来调整功率因子补偿装置的驱动频率及占空比，由此适应负载的变化并提高功率因子补偿效率，同时提高电机的运行效率。

Claims (6)

1. 用于驱动电机的一种逆变器的功率因子补偿方法，其特征在于包括：
检测负载变化；
根据所述负载变化改变功率因子补偿信号的频率及占空比，当所述电机的运行频率高于基准频率时，增加所述功率因子补偿信号的频率，当所述电机的运行频率低于基准频率时，减少所述功率因子补偿信号的频率。
2. 根据权利要求1所述的功率因子补偿方法，其特征在于根据所述电机的运行频率和所述逆变器的电流、电压信息检测所述负载变化。
3. 根据权利要求2所述的功率因子补偿方法，其特征在于：
如果所述逆变器的电流大于基准电流，则在事先设定的区间减少所述功率因子补偿信号的频率；
如果所述逆变器电流小于基准电流，则在事先设定的区间维持所述功率因子补偿信号的频率。
4. 根据权利要求3所述的功率因子补偿方法，其特征在于所述逆变器的电流为所述电机的运行电流。
5. 根据权利要求2所述的功率因子补偿方法，其特征在于：
如果所述逆变器电压高于基准电压，则减少所述功率因子补偿信号的占空比；
如果所述逆变器电压低于基准电压，则增加所述功率因子补偿信号的占空比。
6. 根据权利要求5所述的功率因子补偿方法，其特征在于所述逆变器的电压为所述逆变器的直流端电压。
CNB2005100535159A 2004-10-29 2005-03-08 功率因子补偿方法 Expired - Fee Related CN100413172C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040087350A KR101075222B1 (ko) 2004-10-29 2004-10-29 역률 보상 장치 및 방법
KR87350/04 2004-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1767304A CN1767304A (zh) 2006-05-03
CN100413172C true CN100413172C (zh) 2008-08-20

Family

ID=36742976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100535159A Expired - Fee Related CN100413172C (zh) 2004-10-29 2005-03-08 功率因子补偿方法

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101075222B1 (zh)
CN (1) CN100413172C (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8143800B2 (en) * 2009-06-22 2012-03-27 O2Micro, Inc. Circuits and methods for driving a load with power factor correction function
CN102545773A (zh) * 2012-01-18 2012-07-04 苏州凯营自动化设备有限公司 一种电动机控制方法、装置及其倍捻机
CN104079076B (zh) * 2013-03-29 2016-02-24 河南工程学院 采用变频软开关驱动技术的非接触供电系统及其驱动方法
CN105186856A (zh) 2015-08-12 2015-12-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种降低pwm脉冲调制信号的电磁干扰电路
KR102552538B1 (ko) * 2016-12-23 2023-07-07 한온시스템 주식회사 전원보상을 이용한 브러시리스 직류모터 구동 방법 및 장치
KR101963975B1 (ko) 2017-10-25 2019-03-29 경북대학교 산학협력단 델타 결선 방식 역률 보상 시스템 및 역률 보상 방법
CN108226608B (zh) * 2017-11-28 2021-02-02 中冶南方（武汉）自动化有限公司 一种pwm逆变器直流母线电流估算方法及系统
CN111404442B (zh) * 2020-03-30 2022-10-18 珠海格力电器股份有限公司 一种压缩机的控制方法、装置、存储介质及压缩机
CN111519244B (zh) * 2020-05-28 2021-08-24 璨隆科技发展有限公司 一种应用在单晶生产设备中的电阻式加热器的电源控制方法
KR102579780B1 (ko) * 2021-05-20 2023-09-18 엘지전자 주식회사 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754419A (en) * 1996-02-28 1998-05-19 Astec International Limited Surge and overcurrent limiting circuit for power converters
CN1259643A (zh) * 1999-01-07 2000-07-12 三星电子株式会社 空调器的功率因数改善装置
CN1264215A (zh) * 1999-01-08 2000-08-23 Lg电子株式会社 电机驱动逆变器系统的功率因数补偿装置
US20040022079A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Digi Power Manufacturing Inc. Active backup power supply with power factor correction and output voltage regulation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754419A (en) * 1996-02-28 1998-05-19 Astec International Limited Surge and overcurrent limiting circuit for power converters
CN1259643A (zh) * 1999-01-07 2000-07-12 三星电子株式会社 空调器的功率因数改善装置
CN1264215A (zh) * 1999-01-08 2000-08-23 Lg电子株式会社 电机驱动逆变器系统的功率因数补偿装置
US20040022079A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Digi Power Manufacturing Inc. Active backup power supply with power factor correction and output voltage regulation

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060038162A (ko) 2006-05-03
KR101075222B1 (ko) 2011-10-19
CN1767304A (zh) 2006-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100413172C (zh) 功率因子补偿方法
JP3422218B2 (ja) コンバータ
CN101039079B (zh) 供应直流电源的装置和方法
EP2309635B1 (en) Ac-dc converter, ac-dc converter control method, motor driving device, compressor driving device, air conditioner, and heat pump-type hot-water supply device
CN100550589C (zh) 频率转换器及其控制方法
KR20040088356A (ko) 모터 구동용 인버터 제어장치 및 그 인버터 제어장치를이용한 공기조화기
JP2008535460A (ja) ブリッジ無しのｐｆｃ回路付きブーストコンバータ
WO2010107060A1 (ja) Ｄｃ－ｄｃコンバータ
CN102427293A (zh) 一种低输出纹波的并联功率因数校正变换控制方法及其装置
JP2005137168A (ja) 負荷駆動装置
EP2793386B1 (en) Rectifier device and method for controlling same
CN110429821B (zh) 一种集成功率因素校正功能的无电解电容单级式单相隔离型ac/dc变换器
CN111600366B (zh) 车辆充电机软启动方法
KR20110077801A (ko) 직류전원 공급장치 및 직류전원 공급방법
CN105978327A (zh) 一种升压变换器及其控制方法
CN112019029A (zh) 运行控制方法、电路、家电设备及计算机可读存储介质
JP2008228511A (ja) 電源装置
CN109842286A (zh) 一种pfc电路
CN112015093B (zh) 驱动控制方法、装置、家电设备和计算机可读存储介质
CN112019015B (zh) 驱动控制方法、装置、家电设备和计算机可读存储介质
CN112019027B (zh) 驱动控制方法、装置、家电设备和计算机可读存储介质
Thenmozhi et al. Fuzzy logic controller based bridgeless isolated interleaved zeta converter for LED lamp driver application
CN112019033B (zh) 驱动控制方法、装置、家电设备和计算机可读存储介质
CN112019028B (zh) 驱动控制方法、装置、家电设备和计算机可读存储介质
JP2008104250A (ja) 直流電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080820

Termination date: 20160308