CN106533151B - 部分pfc电路的控制方法及装置、家用电器 - Google Patents

部分pfc电路的控制方法及装置、家用电器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种部分PFC电路的控制方法、一种部分PFC电路的控制装置和一种家用电器,其中,所述部分PFC电路的控制方法包括:检测是否接收到交流电压的过零信号;当接收到所述过零信号时,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号;在输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以输出所述第二脉冲信号。通过本发明的技术方案,可以实现有效的升压并改善EMC谐波。

Description

部分PFC电路的控制方法及装置、家用电器
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域,具体而言,涉及一种部分PFC电路的控制方法、一种部分PFC电路的控制装置和一种家用电器。
背景技术
目前,现在的家用电器需要适用于不同的电压范围,当供电电压较低时,此时需要通过PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)电路提升电压,目前的PFC电路包括完全PFC电路、部分PFC电路等,其中,当前部分PFC电路的升压原理如下:
(1)如图1所示,通过向电抗器施加电压,使部分PFC电路的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)处于ON(导通)状态,然后经过图1所示的路径由电抗器流出电流。
(2)在IGBT处于OFF(断开)状态后,电抗器储存的能量沿图2所示的路径继续流出。
(3)因为经图1所述的路径在IGBT处于ON状态时存储在电抗器里面的能量,在IGBT处于OFF状态时经由图2所示的路径放出来,所以直流母线电压Vdc可以升压。
但是,现有的部分PFC电路的升压效果不够理想,需要改进,以家用电器的使用需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出了一种部分PFC电路的控制方法,通过在检测到交流电压的过零信号后,根据负载需求输出不同个数和不同脉冲宽度的脉冲信号,使部分PFC电路的IGBT处于导通状态,从而实现有效的升压并改善EMC(Electro MagneticCompatibility,电磁兼容性)谐波。
本发明的另一个目的在于提出了一种部分PFC电路的控制装置和具有该控制装置的家用电器。
为实现上述至少一个目的,根据本发明的第一方面,提出了一种部分PFC电路的控制方法,包括:检测是否接收到交流电压的过零信号;当接收到所述过零信号后,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号;在输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以输出所述第二脉冲信号。
在该技术方案中,当检测接收到交流电压的过零信号后,首先输出具有固定的第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号,然后在输出完该第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定即将输出的第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,即根据部分PFC电路的负载需求确定第二个脉冲信号的延迟时间和导通时间,以实现更加有效的升压,以适用不同的电压范围。
根据本发明的上述技术方案的部分PFC电路的控制方法,还可以具有以下技术特征:
在上述技术方案中,优选地,在输出完所述第一脉冲信号后、所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间之前,还包括:获取当前工作电流和当前电机转速;根据所述当前工作电流和所述当前电机转速按照第一预设计算公式计算所述当前占空比值。
在该技术方案中,为了实现根据部分PFC电路的负载需求确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,则需要在输出完第一脉冲信号后确定负载的当前占空比值,具体地可以根据负载的当前工作电流、当前电机转速以及对应的计算公式确定该当前占空比值,以便于实现更加有效的升压。
在上述任一技术方案中,优选地,所述第一预设计算公式为:D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,D表示所述当前占空比值,I表示所述当前工作电流,I0表示基准工作电流,V表示所述当前电机转速,V0表示基准电机转速,k表示与所述基准工作电流和所述基准电机转速对应的基准占空比值。
在该技术方案中,根据部分PFC电路的负载的当前工作电流I、当前电机转速V确定其当前占空比值D的计算公式具体地可以为D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,I0、V0和k为对应的一套基准值,即当负载的工作电流为I0、电机转速为V0时,对应的占空比值为k,比如,可以设定256(十六进制数表示为FF,即k为十六进制数的最大值)表示工作电流20A(即I0)和转速为100Hz(即V0),当然,也可以将k设定为其他值。
在上述任一技术方案中,优选地,所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二导通时间的步骤,具体包括:确定所述当前占空比值所处的占空比阈值范围;获取所述占空比阈值范围的占空比上限值和占空比下限值,以及所述占空比上限值对应的第一预设导通时间、所述占空比下限值对应的第二预设导通时间;根据如下公式计算所述第二导通时间:所述第二导通时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(所述第二预设导通时间-所述第一预设导通时间)+所述第一预设导通时间。
在该技术方案中,当确定了部分PFC电路的负载的当前占空比值后,首先确定该当前占空比值所属预设的占空比阈值范围,进而即可知晓该占空比阈值范围的上下限值,进而通过获取该占空比上、下限值分别对应的预设的导通时间结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二导通时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二导通时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(第二预设导通时间-第一预设导通时间)+第一预设导通时间。
在上述任一技术方案中,优选地,所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间的步骤,具体包括:判断在输出完所述第一脉冲信号后是否直接输出所述第二脉冲信号;当判定为是时,确定所述第二脉冲信号的所述第二延迟时间为0;当判定为否时,获取所述占空比上限值对应的预设延迟时间;根据如下计算公式计算所述第二延迟时间:所述第二延迟时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(0-所述预设延迟时间)+所述预设延迟时间。
在该技术方案中,确定第二脉冲信号的第二延迟时间时,首先判断是否在输出完第一脉冲信号后即马上输出了该第二脉冲信号,若是,则该第二脉冲信号的第二延迟时间为0,进一步地,此时可以将第一脉冲信号和第二脉冲信号合并为一个脉冲信号输出,合并后的脉冲信号的导通时间为第一导通时间和第二导通时间之和;而若在输出完第一脉冲信号未即刻输出该第二脉冲信号,则可以在确定了该当前占空比值所处的占空比阈值范围的占空比上限值对应的预设延迟时间后,结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二延迟时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二延迟时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(0-预设延迟时间)+预设延迟时间。
在上述任一技术方案中,优选地,还包括:输出其他脉冲信号。
在该技术方案中,为了达到改善EMC谐波的目的,可以继续输出第三脉冲信号,或者输出第三脉冲信号和第四脉冲信号等其他脉冲信号,且该其他脉冲信号中的每个脉冲信号均具有固定的延迟时间和导通时间,具体可以根据EMC测试结果调整脉冲信号的导通时间和延迟时间。
根据本发明第二方面,还提出了一种部分PFC电路的控制装置,包括:检测模块,用于检测是否接收到交流电压的过零信号;控制模块,用于当所述检测模块检测接收到所述过零信号后,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号;确定模块,用于在所述控制模块控制输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以供所述控制模块控制输出所述第二脉冲信号。
在该技术方案中,当检测接收到交流电压的过零信号后,首先输出具有固定的第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号,然后在输出完该第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定即将输出的第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,即根据部分PFC电路的负载需求确定第二个脉冲信号的延迟时间和导通时间,以实现更加有效的升压,以适用不同的电压范围。
根据本发明的上述技术方案的部分PFC电路的控制装置,还可以具有以下技术特征:
在上述技术方案中,优选地,还包括:获取模块,用于在所述控制模块控制输出完所述第一脉冲信号后、所述确定模块根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间之前,获取当前工作电流和当前电机转速;运算模块,用于根据所述获取模块获取到的所述当前工作电流和所述当前电机转速按照第一预设计算公式计算所述当前占空比值。
在该技术方案中,为了实现根据部分PFC电路的负载需求确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,则需要在输出完第一脉冲信号后确定负载的当前占空比值,具体地可以根据负载的当前工作电流、当前电机转速以及对应的计算公式确定该当前占空比值,以便于实现更加有效的升压。
在上述任一技术方案中,优选地,所述第一预设计算公式为:D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,D表示所述当前占空比值,I表示所述当前工作电流,I0表示基准工作电流,V表示所述当前电机转速,V0表示基准电机转速,k表示与所述基准工作电流和所述基准电机转速对应的基准占空比值。
在该技术方案中,根据部分PFC电路的负载的当前工作电流I、当前电机转速V确定其当前占空比值D的计算公式具体地可以为D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,I0、V0和k为对应的一套基准值,即当负载的工作电流为I0、电机转速为V0时,对应的占空比值为k,比如,可以设定256(十六进制数表示为FF,即k为十六进制数的最大值)表示工作电流20A(即I0)和转速为100Hz(即V0),当然,也可以将k设定为其他值。
在上述任一技术方案中,优选地,所述确定模块具体包括:确定子模块,用于确定所述当前占空比值所处的占空比阈值范围;获取子模块,用于获取所述确定子模块确定的所述占空比阈值范围的占空比上限值和占空比下限值,以及所述占空比上限值对应的第一预设导通时间、所述占空比下限值对应的第二预设导通时间;运算子模块,用于根据如下公式计算所述第二导通时间:所述第二导通时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(所述第二预设导通时间-所述第一预设导通时间)+所述第一预设导通时间。
在该技术方案中,当确定了部分PFC电路的负载的当前占空比值后,首先确定该当前占空比值所属预设的占空比阈值范围,进而即可知晓该占空比阈值范围的上下限值,进而通过获取该占空比上、下限值分别对应的预设的导通时间结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二导通时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二导通时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(第二预设导通时间-第一预设导通时间)+第一预设导通时间。
在上述任一技术方案中,优选地,所述确定模块具体还包括:判断子模块,用于判断在输出完所述第一脉冲信号后是否直接输出所述第二脉冲信号;以及所述确定子模块还用于:当所述判断子模块判定为是时,确定所述第二脉冲信号的所述第二延迟时间为0;所述获取子模块还用于:当所述判断子模块判定为否时,获取所述占空比上限值对应的预设延迟时间;所述运算子模块还用于:根据如下计算公式计算所述第二延迟时间:所述第二延迟时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(0-所述预设延迟时间)+所述预设延迟时间。
在该技术方案中,确定第二脉冲信号的第二延迟时间时,首先判断是否在输出完第一脉冲信号后即马上输出了该第二脉冲信号,若是,则该第二脉冲信号的第二延迟时间为0,进一步地,此时可以将第一脉冲信号和第二脉冲信号合并为一个脉冲信号输出,合并后的脉冲信号的导通时间为第一导通时间和第二导通时间之和;而若在输出完第一脉冲信号未即刻输出该第二脉冲信号,则可以在确定了该当前占空比值所处的占空比阈值范围的占空比上限值对应的预设延迟时间后,结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二延迟时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二延迟时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(0-预设延迟时间)+预设延迟时间。
在上述任一技术方案中,优选地,所述控制模块还用于:控制输出其他脉冲信号。
在该技术方案中,为了达到改善EMC谐波的目的,可以继续输出第三脉冲信号,或者输出第三脉冲信号和第四脉冲信号等其他脉冲信号,且该其他脉冲信号中的每个脉冲信号均具有固定的延迟时间和导通时间,具体可以根据EMC测试结果调整脉冲信号的导通时间和延迟时间。
根据本发明第三方面,还提出了一种家用电器,包括:如上述任一技术方案中所述的部分PFC电路的控制装置。
在该技术方案中,通过该部分PFC电路的控制装置,在检测到交流电压的过零信号后,根据负载需求输出不同个数和不同脉冲宽度的脉冲信号,使部分PFC电路的IGBT处于导通状态,从而实现升压并改善EMC谐波。
在上述技术方案中,优选地,所述家用电器包括空调器。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了相关技术中的部分PFC电路的IGBT导通状态示意图;
图2示出了相关技术中的部分PFC电路的IGBT断开状态示意图;
图3示出了本发明的实施例的部分PFC电路的控制方法的流程示意图;
图4示出了本发明的实施例的确定当前占空比值的方法流程示意图;
图5示出了本发明的实施例的部分PFC电路的控制波形示意图;
图6示出了本发明的实施例的不同的占空比取值与脉冲信号的延迟时间和导通时间的对应关系示意图;
图7示出了本发明的实施例的部分PFC电路的控制装置的示意框图;
图8示出了图7所示的确定模块的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图3示出了本发明的实施例的部分PFC电路的控制方法的流程示意图。
如图3所示,根据本发明的实施例的部分PFC电路的控制方法,包括以下流程步骤:
步骤302,检测是否接收到交流电压的过零信号。
步骤304,当接收到所述过零信号后,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号。
步骤306,在输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以输出所述第二脉冲信号。
在该实施例中,当检测接收到交流电压的过零信号后,首先输出具有固定的第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号,然后在输出完该第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定即将输出的第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,即根据部分PFC电路的负载需求确定第二个脉冲信号的延迟时间和导通时间,以实现更加有效的升压,以适用不同的电压范围。
进一步地,在上述实施例的步骤306中,在输出完所述第一脉冲信号后、所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间之前,还包括如图4所示的流程步骤,具体包括:
步骤S40,获取当前工作电流和当前电机转速。
步骤S42,根据所述当前工作电流和所述当前电机转速按照第一预设计算公式计算所述当前占空比值。
在该实施例中,为了实现根据部分PFC电路的负载需求确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,则需要在输出完第一脉冲信号后确定负载的当前占空比值,具体地可以根据负载的当前工作电流、当前电机转速以及对应的计算公式确定该当前占空比值,以便于实现更加有效的升压。
进一步地,在上述任一实施例中,所述第一预设计算公式为:D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,D表示所述当前占空比值,I表示所述当前工作电流,I0表示基准工作电流,V表示所述当前电机转速,V0表示基准电机转速,k表示与所述基准工作电流和所述基准电机转速对应的基准占空比值。
在该实施例中,根据部分PFC电路的负载的当前工作电流I、当前电机转速V确定其当前占空比值D的计算公式具体地可以为D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,I0、V0和k为对应的一套基准值,即当负载的工作电流为I0、电机转速为V0时,对应的占空比值为k,比如,可以设定256(十六进制数表示为FF,即k为十六进制数的最大值)表示工作电流20A(即I0)和转速为100Hz(即V0),当然,也可以将k设定为其他值。
进一步地,在上述任一实施例中,在所述步骤306中,根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二导通时间的步骤,具体包括:
确定所述当前占空比值所处的占空比阈值范围;
获取所述占空比阈值范围的占空比上限值和占空比下限值,以及所述占空比上限值对应的第一预设导通时间、所述占空比下限值对应的第二预设导通时间;
根据如下公式计算所述第二导通时间:所述第二导通时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(所述第二预设导通时间-所述第一预设导通时间)+所述第一预设导通时间。
在该实施例中,当确定了部分PFC电路的负载的当前占空比值后,首先确定该当前占空比值所属预设的占空比阈值范围,进而即可知晓该占空比阈值范围的上下限值,进而通过获取该占空比上、下限值分别对应的预设的导通时间结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二导通时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二导通时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(第二预设导通时间-第一预设导通时间)+第一预设导通时间。
进一步地,在上述实施例的步骤306中,根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间的步骤,具体包括:
判断在输出完所述第一脉冲信号后是否直接输出所述第二脉冲信号;
当判定为是时,确定所述第二脉冲信号的所述第二延迟时间为0;
当判定为否时,获取所述占空比上限值对应的预设延迟时间;
根据如下计算公式计算所述第二延迟时间:所述第二延迟时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(0-所述预设延迟时间)+所述预设延迟时间。
在该实施例中,确定第二脉冲信号的第二延迟时间时,首先判断是否在输出完第一脉冲信号后即马上输出了该第二脉冲信号,若是,则该第二脉冲信号的第二延迟时间为0,进一步地,此时可以将第一脉冲信号和第二脉冲信号合并为一个脉冲信号输出,合并后的脉冲信号的导通时间为第一导通时间和第二导通时间之和;而若在输出完第一脉冲信号未即刻输出该第二脉冲信号,则可以在确定了该当前占空比值所处的占空比阈值范围的占空比上限值对应的预设延迟时间后,结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二延迟时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二延迟时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(0-预设延迟时间)+预设延迟时间。
进一步地,在上述任一实施例中,所述部分PFC电路的控制方法还包括:输出其他脉冲信号。
在该实施例中,为了达到改善EMC谐波的目的,可以继续输出第三脉冲信号,或者输出第三脉冲信号和第四脉冲信号等其他脉冲信号,且该其他脉冲信号中的每个脉冲信号均具有固定的延迟时间和导通时间,具体可以根据EMC测试结果调整脉冲信号的导通时间和延迟时间。
下面结合图5和图6对本发明的实施例的部分PFC电路的控制方案进行具体说明。
在该实施例中,部分PFC电路中至少包括:过零检测电路、三极管、光耦和IGBT,并通过控制引脚连接至控制芯片MCU(MicroController Unit,微控制单元)的输出管脚,具体地,可以通过该过零检测电路检测交流电压的过零信号,当检测到过零信号后,控制芯片MCU控制输出第一脉冲信号,该脉冲信号首先是固定时间长度的高电平(即第一延迟时间),使IGBT处于OFF状态,该固定时间长度的高电平达到后,该脉冲信号输出另一个固定时间长度的低电平(即第一导通时间),使IGBT处于ON状态。然后,在输出完第一脉冲信号后,根据负载需要计算第二个脉冲信号的延迟时间和导通时间(即第二延迟时间和第二导通时间),再输出第二脉冲信号。在第二脉冲信号输出完成后,为了改善EMC谐波,有时需要增加输出第三个具有固定时间长度的脉冲信号和第四个具有固定时间长度的脉冲信号(即其他脉冲信号),其中,第三、第四脉冲信号需要根据EMC测试结果调整脉冲信号的导通时间和延迟时间。
进一步地,具体的控制波形如图5所示,控制芯片MCU通过三极管和光耦控制IGBT的导通、断开状态。
在本发明的实施例中,第一、第三、第四脉冲信号的延迟时间和导通时间都是固定的,但第二脉冲信号的延迟时间和导通时间需要根据Duty值(占空比值)确定。
表1
如上表1所示,根据Duty值的不同,分别设置不同的Duty值范围,对应关系如图6所示:
(1)L点~L1点之间的Duty值范围是0~40(40是十六进制数,即十进制数64);
(2)L1点~M点之间的Duty值范围是40~60(60是十六进制数,即十进制数96);
(3)M点~H点之间的Duty范围是60~FF(FF是十六进制数,即十进制数255)。
在上述表1和图6中可以看出,在该具体实施例中,第一脉冲信号的延迟时间和脉冲宽度分别为0.1ms和0.4ms,如此设定,可以避开过零点;用于提升电压的主要的第二脉冲信号的延迟时间为0,而其导通时间根据Duty值所处的Duty值范围不同;第三脉冲信号的延迟时间和脉冲宽度均为0.192ms;第四脉冲信号的延迟时间和脉冲宽度均为0.144ms。
进一步地,在该实施例中,Duty值是根据电流和电机转速的大小来确定,设定256(十六进制数表示是FF)表示电流20A和转速100Hz。当有不同的电流和转速时,根据公式算出Duty的值:Duty=(电流/20×256)×(转速/100×256)/256。例如:
(一)如果电流为10A,转速为65Hz,当前的Duty值为:
Duty=(10/20×256)×(65/100×256)/256=83(十六进制数为53);
当根据以上计算得到Duty值=53(十六进制数)时,参见表1,在L1点~M点之间,此时对应的第二脉冲宽度时间=(当前Duty值-L1点对应的Duty值)/(M点对应的Duty值-L1点对应的Duty值)×(M点对应的脉冲宽度时间-L1点对应的脉冲宽度时间)+L1点对应的脉冲宽度时间,即可得到第二脉冲信号的导通时间。
而此时第二脉冲信号的延迟时间为0,即第一脉冲信号输出后又马上输出第二个脉冲信号,两个脉冲信号连接在一起,可以合并成一个脉冲信号输出,该合并后的脉冲信号的长度时间为第一脉冲宽度+第二脉冲宽度。
(二)如果电流为2A,转速为30Hz,当前的Duty值为:
Duty=(2/20×256)×(30/100×256)/256=7(十六进制数为7);
当根据以上计算得到Duty值=7(十六进制数)时,参见表1,在L点~L1点之间,此时对应的第二脉冲宽度时间=(当前Duty值-L点对应的Duty值)/(L1点对应的Duty值-L点对应的Duty值)×(L1点对应的脉冲长度时间-L点对应的脉冲长度时间)+L点对应的脉冲长度时间,即可得到第二脉冲信号的导通时间。
而此时对应的第二脉冲延迟时间=(当前Duty值-L点对应的Duty值)/(L1点对应的Duty值-L点对应的Duty值)×(0-L点对应的脉冲延迟时间)+L点对应的脉冲延迟时间,即可得到第二脉冲信号的延迟时间。
综上,本发明的实施例通过在检测到交流电压过零信号后,控制芯片根据负载需求输出不同个数和不同长度的控制脉冲信号,使IGBT导通,从而实现升压作用和改善EMC谐波。
图7示出了本发明的实施例的部分PFC电路的控制装置的示意框图。
如图7所示,根据本发明的实施例的部分PFC电路的控制装置700,包括:检测模块702、控制模块704和确定模块706。
其中,所述检测模块702用于检测是否接收到交流电压的过零信号;所述控制模块704用于当所述检测模块702检测接收到所述过零信号后,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号;所述确定模块706用于在所述控制模块704控制输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以供所述控制模块704控制输出所述第二脉冲信号。
在该实施例中,当检测接收到交流电压的过零信号后,首先输出具有固定的第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号,然后在输出完该第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定即将输出的第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,即根据部分PFC电路的负载需求确定第二个脉冲信号的延迟时间和导通时间,以实现更加有效的升压,以适用不同的电压范围。
进一步地,在上述实施例中,所述部分PFC电路的控制装置700还包括:获取模块708和运算模块710。
其中,所述获取模块708用于在所述控制模块704控制输出完所述第一脉冲信号后、所述确定模块706根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间之前,获取当前工作电流和当前电机转速;所述运算模块710用于根据所述获取模块708获取到的所述当前工作电流和所述当前电机转速按照第一预设计算公式计算所述当前占空比值。
在该实施例中,为了实现根据部分PFC电路的负载需求确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,则需要在输出完第一脉冲信号后确定负载的当前占空比值,具体地可以根据负载的当前工作电流、当前电机转速以及对应的计算公式确定该当前占空比值,以便于实现更加有效的升压。
进一步地,在上述任一实施例中,所述第一预设计算公式为:D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,D表示所述当前占空比值,I表示所述当前工作电流,I0表示基准工作电流,V表示所述当前电机转速,V0表示基准电机转速,k表示与所述基准工作电流和所述基准电机转速对应的基准占空比值。
在该实施例中,根据部分PFC电路的负载的当前工作电流I、当前电机转速V确定其当前占空比值D的计算公式具体地可以为D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,其中,I0、V0和k为对应的一套基准值,即当负载的工作电流为I0、电机转速为V0时,对应的占空比值为k,比如,可以设定256(十六进制数表示为FF,即k为十六进制数的最大值)表示工作电流20A(即I0)和转速为100Hz(即V0),当然,也可以将k设定为其他值。
进一步地,在上述任一实施例中,如图8所示,所述确定模块706具体包括:确定子模块7062、获取子模块7064和运算子模块7066。
其中,所述确定子模块7062用于确定所述当前占空比值所处的占空比阈值范围;所述获取子模块7064用于获取所述确定子模块7062确定的所述占空比阈值范围的占空比上限值和占空比下限值,以及所述占空比上限值对应的第一预设导通时间、所述占空比下限值对应的第二预设导通时间;所述运算子模块7066用于根据如下公式计算所述第二导通时间:所述第二导通时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(所述第二预设导通时间-所述第一预设导通时间)+所述第一预设导通时间。
在该实施例中,当确定了部分PFC电路的负载的当前占空比值后,首先确定该当前占空比值所属预设的占空比阈值范围,进而即可知晓该占空比阈值范围的上下限值,进而通过获取该占空比上、下限值分别对应的预设的导通时间结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二导通时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二导通时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(第二预设导通时间-第一预设导通时间)+第一预设导通时间。
进一步地,在上述实施例中,如图8所示,所述确定模块706具体还包括:判断子模块7068,用于判断在输出完所述第一脉冲信号后是否直接输出所述第二脉冲信号;以及所述确定子模块7062还用于:当所述判断子模块7068判定为是时,确定所述第二脉冲信号的所述第二延迟时间为0;所述获取子模块7064还用于:当所述判断子模块7068判定为否时,获取所述占空比上限值对应的预设延迟时间;所述运算子模块7066还用于:根据如下计算公式计算所述第二延迟时间:所述第二延迟时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(0-所述预设延迟时间)+所述预设延迟时间。
在该实施例中,确定第二脉冲信号的第二延迟时间时,首先判断是否在输出完第一脉冲信号后即马上输出了该第二脉冲信号,若是,则该第二脉冲信号的第二延迟时间为0,进一步地,此时可以将第一脉冲信号和第二脉冲信号合并为一个脉冲信号输出,合并后的脉冲信号的导通时间为第一导通时间和第二导通时间之和;而若在输出完第一脉冲信号未即刻输出该第二脉冲信号,则可以在确定了该当前占空比值所处的占空比阈值范围的占空比上限值对应的预设延迟时间后,结合对应的计算公式即可准确、快捷地计算出与当前负载需求对应的第二脉冲信号的第二延迟时间,以导通部分PFC电路的IGBT,从而实现更加有效的升压,具体地,第二延迟时间=(当前占空比值-占空比下限值)/(占空比上限值-占空比下限值)×(0-预设延迟时间)+预设延迟时间。
进一步地,在上述任一实施例中,所述控制模块704还用于:控制输出其他脉冲信号。
在该实施例中,为了达到改善EMC谐波的目的,可以继续输出第三脉冲信号,或者输出第三脉冲信号和第四脉冲信号等其他脉冲信号,且该其他脉冲信号中的每个脉冲信号均具有固定的延迟时间和导通时间,具体可以根据EMC测试结果调整脉冲信号的导通时间和延迟时间。
根据本发明第三方面的实施例,还提出了一种家用电器,包括:如上述任一实施例中所述的部分PFC电路的控制装置700。
在该实施例中,通过该部分PFC电路的控制装置700,在检测到交流电压的过零信号后,根据负载需求输出不同个数和不同脉冲宽度的脉冲信号,使部分PFC电路的IGBT处于导通状态,从而实现升压并改善EMC谐波。
进一步地,在上述实施例中,所述家用电器包括空调器。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,通过在检测到交流电压的过零信号后,根据负载需求输出不同个数和不同脉冲宽度的脉冲信号,使部分PFC电路的IGBT处于导通状态,从而实现升压并改善EMC谐波。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种部分PFC电路的控制方法,其特征在于,包括:
检测是否接收到交流电压的过零信号;
当接收到所述过零信号后,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号;
在输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以输出所述第二脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在输出完所述第一脉冲信号后、所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间之前,还包括:
获取当前工作电流和当前电机转速;
根据所述当前工作电流和所述当前电机转速按照第一预设计算公式计算所述当前占空比值。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述第一预设计算公式为:
D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,
其中,D表示所述当前占空比值,I表示所述当前工作电流,I0表示基准工作电流,V表示所述当前电机转速,V0表示基准电机转速,k表示与所述基准工作电流和所述基准电机转速对应的基准占空比值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法,其特征在于,所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二导通时间的步骤,具体包括:
确定所述当前占空比值所处的占空比阈值范围;
获取所述占空比阈值范围的占空比上限值和占空比下限值,以及所述占空比上限值对应的第一预设导通时间、所述占空比下限值对应的第二预设导通时间;
根据如下公式计算所述第二导通时间:
所述第二导通时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(所述第二预设导通时间-所述第一预设导通时间)+所述第一预设导通时间。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间的步骤,具体包括:
判断在输出完所述第一脉冲信号后是否直接输出所述第二脉冲信号;
当判定为是时,确定所述第二脉冲信号的所述第二延迟时间为0;
当判定为否时,获取所述占空比上限值对应的预设延迟时间;
根据如下计算公式计算所述第二延迟时间:
所述第二延迟时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(0-所述预设延迟时间)+所述预设延迟时间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法,其特征在于,还包括:输出其他脉冲信号。
7.一种部分PFC电路的控制装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于检测是否接收到交流电压的过零信号;
控制模块,用于当所述检测模块检测接收到所述过零信号后,控制输出具有第一延迟时间和第一导通时间的第一脉冲信号;
确定模块,用于在所述控制模块控制输出完所述第一脉冲信号后,根据部分PFC电路的负载的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间,以供所述控制模块控制输出所述第二脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的控制装置,其特征在于,还包括:
获取模块,用于在所述控制模块控制输出完所述第一脉冲信号后、所述确定模块根据部分PFC电路的当前占空比值确定第二脉冲信号的第二延迟时间和第二导通时间之前,获取当前工作电流和当前电机转速;
运算模块,用于根据所述获取模块获取到的所述当前工作电流和所述当前电机转速按照第一预设计算公式计算所述当前占空比值。
9.根据权利要求8所述的控制装置,其特征在于,所述第一预设计算公式为:
D=(I/I0×k)×(V/V0×k)/k,
其中,D表示所述当前占空比值,I表示所述当前工作电流,I0表示基准工作电流,V表示所述当前电机转速,V0表示基准电机转速,k表示与所述基准工作电流和所述基准电机转速对应的基准占空比值。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的控制装置,其特征在于,所述确定模块具体包括:
确定子模块,用于确定所述当前占空比值所处的占空比阈值范围;
获取子模块,用于获取所述确定子模块确定的所述占空比阈值范围的占空比上限值和占空比下限值,以及所述占空比上限值对应的第一预设导通时间、所述占空比下限值对应的第二预设导通时间;
运算子模块,用于根据如下公式计算所述第二导通时间:
所述第二导通时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(所述第二预设导通时间-所述第一预设导通时间)+所述第一预设导通时间。
11.根据权利要求10所述的控制装置,其特征在于,所述确定模块具体还包括:
判断子模块,用于判断在输出完所述第一脉冲信号后是否直接输出所述第二脉冲信号;以及
所述确定子模块还用于:当所述判断子模块判定为是时,确定所述第二脉冲信号的所述第二延迟时间为0;
所述获取子模块还用于:当所述判断子模块判定为否时,获取所述占空比上限值对应的预设延迟时间;
所述运算子模块还用于:根据如下计算公式计算所述第二延迟时间:
所述第二延迟时间=(所述当前占空比值-所述占空比下限值)/(所述占空比上限值-所述占空比下限值)×(0-所述预设延迟时间)+所述预设延迟时间。
12.根据权利要求7至9中任一项所述的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于:控制输出其他脉冲信号。
13.一种家用电器,其特征在于,包括:如权利要求7至12中任一项所述的部分PFC电路的控制装置。
14.根据权利要求13所述的家用电器,其特征在于,所述家用电器包括空调器。
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