CN111934533B - 倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器 - Google Patents

倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器 Download PDF

Info

Publication number
CN111934533B
CN111934533B CN202010682840.6A CN202010682840A CN111934533B CN 111934533 B CN111934533 B CN 111934533B CN 202010682840 A CN202010682840 A CN 202010682840A CN 111934533 B CN111934533 B CN 111934533B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
power supply
current
voltage
main power
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.)
Active
Application number
CN202010682840.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111934533A (zh
Inventor
王斌
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.)
Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
Hisense Shandong Air Conditioning 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 Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd filed Critical Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
Priority to CN202010682840.6A priority Critical patent/CN111934533B/zh
Publication of CN111934533A publication Critical patent/CN111934533A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111934533B publication Critical patent/CN111934533B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/61Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63Electronic processing
    • F24F11/64Electronic processing using pre-stored data
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/88Electrical aspects, e.g. circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/0003Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022Synchronous motors
    • H02P25/024Synchronous motors controlled by supply frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements 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
    • H02P27/06Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明提出一种倍压整流PFC电路的控制方法、计算机存储介质、倍压整流PFC电路和变频空调器,该方法包括:获取主供电电流值;确定所述主供电电流值所处预设电流区间;根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数;根据所述目标脉冲斩波参数控制倍压整流PFC电路进行斩波控制。本发明实施例的倍压整流PFC电路的控制方法通过设置预设电流区间,根据预设的脉冲数,获得斩波控制起始时间、斩波脉冲宽度等控制参数,实现斩波电路的斩波控制,使电流波形接近电压波形,提高功率因数。

Description

倍压整流PFC电路及其控制方法、存储介质和变频空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域,尤其是涉及一种倍压整流PFC电路的控制方法、计算机存储介质、倍压整流PFC电路和变频空调器。
背景技术
在110V供电系统中,变频空调器常见的方案有两种,一种是直接进行倍压整流方案,另一种是使用有源PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)技术,有源PFC技术在提升输出电压的同时可以进行功率因数的校正。
但是,直接进行倍压整流,其缺点是功率因数过低,谐波电流不能满足标准认证要求;有源PFC技术的谐波电流虽能满足标准认证要求,但损耗较大,方案成本及EMC(Electromagnetic Compatibility,电池相容指令)对策成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有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一种倍压整流PFC电路的控制方法,该方法可以使谐波电流符合标准要求,控制简单,可靠性高。
本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种倍压整流PFC电路。
本发明的第四个目的在于提出一种变频空调器。
为了达到上述目的,本发明的第一方面实施例提出一种倍压整流PFC电路的控制方法,该方法包括:获取主供电电流值;确定所述主供电电流值所处预设电流区间;根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数;根据所述目标脉冲斩波参数控制倍压整流PFC电路进行斩波控制。
根据本发明实施例的倍压整流PFC电路的控制方法,基于预设电流区间,在获取主供电电流值时,根据获取的主供电电流值确定所处预设电流区间,并获得该预设电流区间的对应的目标脉冲斩波参数,通过该目标斩波脉冲参数对倍压整流PFC电路的斩波信号进行相应控制,与常见的PFC电路的控制方法相比,控制简单,可靠性高,通过进行斩波控制使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而提高功率因数,达到降低谐波分量的目的,使谐波电流满足认证要求。
在一些实施例中,根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数,包括:根据所述主供电电流所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值。为斩波电路进行斩波控制提供数据支持。
在一些实施例中,根据所述主供电电流所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值,包括:所述主供电电流处于第一预设电流区间[0,A1),确定所述目标起始斩波时间值为零值,所述目标斩波脉冲宽度值为零值,其中,A1为所述第一预设电流区间的上限值;所述主供电电流处于第n预设电流区间[A(n-1),An),确定所述目标起始斩波时间值为Ton,目标斩波脉冲宽度值为Twn,其中,n为预设电流区间的序号,n为大于1的整数,Ton和Twn为非零值,A(n-1)为第n预设电流区间的电流下限值,An为第n预设电流区间的电流上限值。通过主供电电流值所处的预设电流区间获得对应的目标斩波脉冲宽度值,为斩波电路进行斩波控制提供数据支持。
在一些实施例中,根据所述主供电电流所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值,还包括:当前时刻的主供电电流值小于上一时刻的主供电电流值,则所述主供电电流值所处预设电流区间的下限值调整为I,其中,I=A(n-1)-ΔI,ΔI为大于零且小于预设电流区间宽度值的常数。在主供电电流值发生变化时,通过调整主供电电流的所处预设电流区间的下限值,可以避免主供电电流在预设区间边界位置波动,提高倍压整流PFC电路进行斩波控制的稳定性。
在一些实施例中,所述控制方法还包括:获取所述倍压整流PFC电路驱动电机的电机q轴电流和电机转速;根据所述电机q轴电流和所述电机转速调整所述主供电电流值所处预设电流区间。将驱动电机的电机q轴电流和电机转速变化对主供电电流值的影响考虑在内,可以减小电路滞后对主供电电流值产生的影响。
在一些实施例中,根据所述电机q轴电流和所述电机转速调整所述主供电电流值所处预设电流区间,包括:当⊿K≥Q时,调整所述主供电电流值所处预设电流区间上升至下一个预设电流区间,其中,Q为大于零的常数,K=iq*ω,⊿K=Ki-Ki-1,iq为所述电机q轴电流值,ω为所述电机转速,Ki为当前时刻的K值,Ki-1为前一个周期的K值。根据电机q轴电流和电机转速的变化调整主供电电流值,可以实现更好的实时控制效果,提升控制的稳定性。
在一些实施例中,根据所述电机q轴电流和所述电机转速调整所述主供电电流值所处预设电流区间,包括:当⊿K≤-Q时,调整所述主供电电流值所处预设电流区间下降至上一个预设电流区间。根据电机q轴电流和电机转速的变化调整主供电电流值,可以实现更好的实时控制效果,提升控制的稳定性。
为了达到上述目的,本发明的第二方面实施例提出的一种非临时性计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上面实施例所述的倍压整流PFC电路的控制方法。
为了达到上述目的,本发明的第三方面实施例提出的一种倍压整流PFC电路,该电路包括:电抗器、整流电路、斩波电路和逆变电路;控制器,与所述斩波电路连接,用于根据上面实施例所述的倍压整流PFC电路的控制方法控制所述斩波电路。
根据本发明实施例的倍压整流PFC电路,通过将预设电流区间以及相应的目标脉冲斩波参数设置在控制器中,基于控制器实现上面实施例提到的倍压整流PFC电路的控制方法控制斩波电路,为实现倍压整流PFC电路的斩波控制方法提供硬件支持,通过进行斩波控制使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而提高功率因数,达到降低谐波分量的目的,使谐波电流满足认证要求。
为了达到上述目的,本发明的第四方面实施例提出的一种变频空调器,该变频空调器包括电机、电流检测单元和上面实施例所述的倍压整流PFC电路,所述电流检测单元用于检测主供电电流值,所述倍压整流PFC电路与所述电流检测单元和所述电机分别连接。
根据本发明实施例的变频空调器,通过电流检测单元检测主供电电流值,根据获取的主供电电流值确定所处预设电流区间,并获得该预设电流区间的对应的目标脉冲斩波参数,通过该目标斩波脉冲参数对倍压整流PFC电路的斩波信号进行相应控制,与常见的PFC电路的控制方法相比,控制简单,可靠性高,通过进行斩波控制使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而提高功率因数,达到降低谐波分量的目的,使谐波电流满足认证要求。
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是根据本发明一个实施例的倍压整流PFC电路的电路结构的示意图;
图2是根据本发明一个实施例的变换单元的电路示意图;
图3是根据本发明一个实施例的倍压整流PFC电路的控制方法的流程图;
图4是根据本发明一个实施例的单脉冲电流波形示意图;
图5是根据本发明一个实施例的变频空调器的框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
在实施例中,倍压整流PFC电路的控制方法是基于倍压整流PFC电路进行控制的,为了清楚的说明倍压整流PFC电路的控制方法,下面对倍压整流PFC电路进行简单介绍。
如图1所示,为本发明一个实施例的倍压整流PFC电路的电路结构的示意图,倍压整流电路包括电抗器例如L01、整流电路V05-V08、交流电压检测单元V01、在L01之后的斩波电路G01及其驱动电路、为避免斩波电路G01反向导电的导流电路V01-V04、以及,后级驱动永磁同步电机运转的逆变驱动单元,其中,交流电压检测单元V01用于检测市电工频瞬时电压值及基于此瞬时电压获得过零信号。倍压整流PFC电路在输入供电信号处于正半周时,由L01-V05-C01给C01充电,负半周时通过C02-V06-L01给C02充电,C01和C02串联后实行倍压,并给后级逆变电路供电。
如图2所示,为本发明一个实施例的变换单元的电路示意图。倍压整流PFC电路谐波优化控制时,在输入供电信号处于正半周时将斩波管G01导通,经L01-V03-G01-V02给电感L01充电,达到预定时间后断开G01,电抗器L01通过V05给C01充电;在供电信号处于负半周时将斩波管G01导通,经V04-G01-V01-L01给电感L01充电,达到预定时间后断开G01,电抗器L01通过V06给C02充电,在提升输出直流电压的同时提高供电信号功率因数、改善谐波特性。
采用本发明实施例中的控制方法对倍压整流PFC电路进行斩波控制,该控制方法基于预设电流区间,对获取主供电电流值所处的预设电流区间进行确定,获取落入不同预设电流区间主供电电流值对应的目标脉冲斩波参数,根据该目标脉冲斩波参数对倍压整流PFC电路进行斩波控制,下面对预设电流区间进行举例说明。
预设电流区间的设置是将主供电电流值Iac按照电流大小A1、A2、…An提取n个典型值,其中,0<A1<A2<…An,n为自然数,An为最大工作电流的典型值,按照提取的电流典型值,设定电流区间,例如第一预设电流区间为[0,A1)、第二预设电流区间到第n预设电流区间顺次为[A1,A2)、...、[A(n-1),An),在额定电压Vac0的条件下,测试每个电流区间在中间电流值下得到的脉冲斩波参数,例如测试第一预设电流区间中间电流值A1/2下的脉冲斩波参数、第二预设电流区间到第n预设电流区间的中间电流值(A1+A2)/2、(A2+A3)/2、…、(A(n-1)+An)/2下的脉冲斩波参数,将每个预设电流区间中间电流值下得到的脉冲斩波参数作为该预设电流区间的目标脉冲斩波参数,其中,目标脉冲斩波参数例如目标起始斩波时间值Ton,该时间值是自市电过零点开始计时,以及,目标斩波脉冲宽度值Twn,其中,n为预设电流区间的序号。将预设电流区间、中间电流值和目标脉冲斩波参数预存在倍压整流PFC电路的控制器中,如表1所示,在进行倍压整流PFC电路的斩波控制时调用。
表1
Figure BDA0002586474380000051
下面参考图3-图4描述根据本发明第一方面实施例的倍压整流PFC电路的控制方法,如图3所示,本发明实施例的倍压整流PFC电路的控制方法至少包括步骤S1-步骤S4。
步骤S1,获取主供电电流值。
在实施例中,如图1所示,变频空调器在运行过程中,主供电回路检测单元实时输出主供电电流信号Iac01,由于控制器例如MCU05与主供电回路检测单元连接,控制器实时获取主供电回路检测单元输出的主供电电流值例如记为Iac
步骤S2,确定主供电电流值所处预设电流区间。
在实施例中,为了对倍压整流PFC电路的斩波信号进行相应的斩波控制,需要确定主供电电流值Iac所处预设电流区间,主供电电流值Iac在不同预设电流区间将进行不同的斩波控制,由于预设电流区间预先设置在倍压整流PFC电路的控制器中,控制器获取主供电电流值Iac后,调用表1中预存的数据,确定主供电电流值Iac所处预设电流区间,在不同预设电路区间进行相应的斩波控制。
步骤S3,根据主供电电流值所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数。
在实施例中,不同预设电流区间对应的目标斩波参数不同,确定主供电电流值Iac所处预设电流区间后,主供电电流值Iac对应的目标斩波脉冲参数也随之确定,例如控制器获取主供电电流值Iac,调用表1中预存的数据,确定主供电电流值Iac处于第二预设电流区间,则获取第二预设电流区间对应的目标斩波脉冲参数例如目标起始斩波时间值To2和目标斩波脉冲宽度值Tw2
步骤S4,根据目标脉冲斩波参数控制倍压整流PFC电路进行斩波控制。
在实施例中,目标脉冲斩波参数为最佳脉冲斩波参数,斩波信号按照对应的目标脉冲斩波参数例如目标起始斩波时间值Ton和目标斩波脉冲宽度值Twn进行控制,使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而实现提高功率因数,达到降低谐波电流分量的目的,使得谐波电流符合标准要求。
根据本发明实施例的倍压整流PFC电路的控制方法,基于预设电流区间,在获取主供电电流值时,根据获取的主供电电流值确定所处预设电流区间,并获得该预设电流区间相应的目标脉冲斩波参数,通过该目标斩波脉冲参数对倍压整流PFC电路的斩波信号进行相应控制,使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而提高功率因数,达到降低谐波分量的目的,使谐波电流满足认证要求,与常见的PFC电路的控制方法相比,该控制方法控制简单,可靠性高。
在一些实施例中,根据主供电电流值Iac所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数包括,根据主供电电流所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值Ton和目标斩波脉冲宽度值Twn
在实施例中,确定主供电电流值Iac所处预设电流区间,例如确定主供电电流值Iac处于第三预设电流区间,获取第三预设电流区间对应的目标脉冲斩波参数例如目标起始斩波时间值To3以及目标斩波脉冲宽度值Tw3,倍压整流PFC电路按照对应的目标起始斩波时间值To3以及目标斩波脉冲宽度值Tw3进行斩波控制,使得电流波形接近电压波形,提高功率因数。
在一些实施例中,根据预设脉冲数获得目标脉冲斩波参数,如图4所示,为本发明一个实施例的单脉冲电流波形示意图。其中,n1为电流脉冲波形,采用有源PFC控制方法可以改善谐波特性,获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值时,确定获主供电电流值Iac所处预设电流区间,例如确定主供电电流值Iac处于第一预设电流区间[0,A1),第一预设电流区间对应的目标脉冲斩波参数例如目标起始斩波时间值为零值,即To1=0,目标斩波脉冲宽度值为零值,即Tw1=0,在第一预设电流区间目标脉冲占比参数均为0值,斩波信号关断,倍压整流PFC电路无斩波控制功能,其中,A1为第一预设电流区间的上限值,即第一预设电流区间对应的最大电流值。
当确定主供电电流值Iac处于第n预设电流区间[A(n-1),An)时,确定目标起始斩波时间值为Ton,目标斩波脉冲宽度值为Twn,斩波信号按照确定的目标起始斩波时间值Ton,目标斩波脉冲宽度值Twn进行控制,使得电流波形接近电压波形,提高功率因数。其中,n为预设电流区间的序号,n为大于1的整数,Ton和Twn为非零值,A(n-1)为第n预设电流区间的电流下限值,An为第n预设电流区间的电流上限值。
在一些实施例中,当主供电电流值Iac处于预设电流区间例如第二预设电流区间至第n预设电流区间时,为了避免主供电电流值Iac在预设电流区间的边界位置波动,造成主供电电流值Iac所处预设电流区间频繁切换,通过设置一个回差值对该过程进行控制,即当前时刻的主供电电流值Iac小于上一时刻的主供电电流值Iac,主供电电流值Iac的电流值减小,处于下降趋势,则对当前预设电流区间的下限值进行回差值控制,即将主供电电流值所处预设电流区间的下限值调整为I,可以看出通过调整预设电流区间的下限值,在主供电电流值Iac出现较小的电流值波动时,即波动范围没有超过ΔI,主供电电流值Iac的预设电流区间不会发生变化,通过这样的设置,可以有效避免主供电电流值Iac在预设电流区间边界位置波动时,造成主供电电流值Iac所处预设电流区间频繁切换,从而使斩波控制更加稳定,其中,I=A(n-1)-ΔI,ΔI为大于零且小于预设电流区间宽度值的常数。
在一些实施例中,当电机负载发生变化时,会导致主供电电流值Iac发生变化,由于在前级直流变换电路和后级逆变电路之间有储能电容进行解耦,在后级电机负载发生变化时,前级直流变换电路相应会滞后,为了减小滞后对该控制过程的影响,获取倍压整流PFC电路驱动电机的电机q轴电流和电机转速;在后级电机负载发生变化时,将该变化作为前馈信号参与控制,根据电机q轴电流和电机转速调整主供电电流值Iac所处预设电流区间。
例如,由图1可知,FOC空间矢量算法得知后级电机负载大小即电机q轴电流iq、电机转速ω相关,令K=iq*ω,K为电机的功率,⊿K=Ki-Ki-1,Ki为当前时刻的K值,Ki-1为前一个周期的K值,当⊿K≥Q时,表明电机负载发生变化,即电机功率增大,实时调整主供电电流值Iac所处预设电流区间上升至下一个预设电流区间,有效的减少了后级电机负载发生变化对控制过程的影响,通过这种控制方法可以实现实时的控制,提升控制的稳定性。
例如,当⊿K≤-Q时,电机负载发生变化,即电机功能减小,调整主供电电流值Iac所处预设电流区间下降至上一个预设电流区间,效的减少了后级电机负载发生变化对控制过程的影响,通过这种控制方法可以实现实时的控制,提升控制的稳定性,其中,Q为大于零的常数。
总而言之,根据本发明实施例的倍压整流PFC电路的控制方法,基于预设电流区间,在获取主供电电流值时,根据获取的主供电电流值确定所处预设电流区间,并获得该预设电流区间相应的目标脉冲斩波参数,通过该目标斩波脉冲参数对倍压整流PFC电路的斩波信号进行相应控制,使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而提高功率因数,达到降低谐波分量的目的,使谐波电流满足认证要求,与常见的PFC电路的控制方法相比,该控制方法控制简单,可靠性高。
下面描述本发明第二方面实施例的非临时性计算机存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上面实施例提到的倍压整流PFC电路的控制方法。
下面参考附图描述本发明第三方面实施例的倍压整流PFC电路。
图1是根据本发明一个实施例的倍压整流PFC电路的电路的示意图,如图1所示,本发明实施例的倍压整流PFC电路20包括电抗器21、整流电路22、斩波电路23和逆变电路24;控制器25与斩波电路23连接,用于实现上面实施例提到的倍压整流PFC电路的控制方法控制斩波电路23。
在实施例中,如图1所示,倍压整流电路20包括电抗器21、整流电路22、交流电压检测单元V01主要用于检测市电工频瞬时电压以及基于此瞬时电压获得过零信号,一般取其正负峰值电压的中点为过零点,在电抗器21之后的斩波电路G01及其驱动电路、为避免斩波电路G01反向导电的导流电路V01-V04、主供电回路电流检测单元输出电流信号Iac01,以及,后级驱动永磁同步电机运转的逆变驱动单元例如三相逆变桥INV06,产生三相逆变信号驱动永磁同步电机M运行,其中,ω为逆变电路24输出的驱动电机运行转速,iq为逆变单元基于传统FOC算法估算出的永磁同步电机d-q坐标系中q轴电流值,其控制器25采用传统公知的空间矢量算法FOC进行控制包括,检测压缩机的三相电流iu、iv、iw,通过位置估算单元例如PS09估算出位置信息Ψ并进一步得到转速信息ω,以及在旋转d-q坐标系中的电流值id、iq,其中,id为励磁分量,iq为做功分量,逆变器输出功率与转速ω与做功分量iq的乘积呈正比,根据估算的id、iq、Ψ及d轴指令值id、速度指令值ω在算法控制单元K07中生成逆变桥INV06的三路上桥驱动信号Vuu、Vvu、Vwu及三路下桥驱动信号Vud、Vvd、Vwd,进而产生三相逆变电压驱动电机M运转。
根据本发明实施例的倍压整流PFC电路20,通过将预设电流区间以及相应的目标脉冲斩波参数设置在控制器25中,基于控制器25实现上面实施例提到的倍压整流PFC电路的控制方法控制斩波电路23,为实现倍压整流PFC电路20的斩波控制提供硬件支持,通过进行斩波控制使得电流波形接近电压波形,降低波形畸变,从而提高功率因数,达到降低谐波分量的目的,使谐波电流满足认证要求。
下面参考附图描述本发明第四方面实施例的变频空调器。
图5是根据本发明一个实施例变频空调器的框图,如图5所示变频空调器30包括电机31、电流检测单元32和上面实施例提到的倍压整流PFC电路20,电流检测单元32用于检测主供电电流值,倍压整流PFC电路20与电流检测单元32和电机31分别连接。
根据本发明实施例的变频空调器30,倍压整流PFC电路20与电流检测单元32和电机31分别连接,即对斩波基准值进行参数调整获得目标脉冲斩波参数,实现斩波电路的斩波控制,从而可以获得较佳的谐波电流表现,使电流波形接近电压波形,降低了波形畸变,从而提高功率因数,与常见的PFC电路的控制方法相比,控制简单,可靠性高。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种倍压整流PFC电路的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
获取主供电电流值,所述主供电电流值为倍压整流PFC电路中交流电源输入的电流值;
确定所述主供电电流值所处预设电流区间;
根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数;
根据所述目标脉冲斩波参数控制倍压整流PFC电路中的斩波电路进行斩波控制;
其中,根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标脉冲斩波参数,包括:
根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值;根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值,包括:
所述主供电电流值处于第一预设电流区间[0,A1),确定所述目标起始斩波时间值为零值,所述目标斩波脉冲宽度值为零值,其中,A1为所述第一预设电流区间的上限值;
所述主供电电流值处于第n预设电流区间[A(n-1),An),确定所述目标起始斩波时间值为Ton,目标斩波脉冲宽度值为Twn,其中,n为预设电流区间的序号,n为大于1的整数,Ton和Twn为非零值,A(n-1)为第n预设电流区间的电流下限值,An为第n预设电流区间的电流上限值。
2.根据权利要求1所述的倍压整流PFC电路的控制方法,其特征在于,根据所述主供电电流值所处预设电流区间获得目标起始斩波时间值和目标斩波脉冲宽度值,还包括:
当前时刻的主供电电流值小于上一时刻的主供电电流值,则所述主供电电流值所处预设电流区间的下限值调整为I,其中,I=A(n-1)-ΔI,ΔI为大于零且小于预设电流区间宽度值的常数。
3.根据权利要求1所述的倍压整流PFC电路的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
获取所述倍压整流PFC电路驱动电机的电机q轴电流和电机转速;
根据所述电机q轴电流和所述电机转速调整所述主供电电流值所处预设电流区间。
4.根据权利要求3所述的倍压整流PFC电路的控制方法,其特征在于,根据所述电机q轴电流和所述电机转速调整所述主供电电流值所处预设电流区间,包括:
当⊿K≥Q时,调整所述主供电电流值所处预设电流区间上升至下一个预设电流区间,其中,Q为大于零的常数,K=iq*ω,⊿K=Ki-Ki-1,iq为所述电机q轴电流值,ω为所述电机转速,Ki为当前时刻的K值,Ki-1为前一个周期的K值。
5.根据权利要求4所述的倍压整流PFC电路的控制方法,其特征在于,根据所述电机q轴电流和所述电机转速调整所述主供电电流值所处预设电流区间,包括:
当⊿K≤-Q时,调整所述主供电电流值所处预设电流区间下降至上一个预设电流区间。
6.一种非临时性计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的倍压整流PFC电路的控制方法。
7.一种倍压整流PFC电路,其特征在于,包括:
电抗器、整流电路、斩波电路和逆变电路;
控制器,与所述斩波电路连接,用于根据权利要求1-5任一项所述的倍压整流PFC电路的控制方法控制所述斩波电路。
8.一种变频空调器,其特征在于,包括电机、电流检测单元和权利要求7所述的倍压整流PFC电路,所述电流检测单元用于检测主供电电流值,所述倍压整流PFC电路与所述电流检测单元和所述电机分别连接。
CN202010682840.6A 2020-07-15 2020-07-15 倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器 Active CN111934533B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010682840.6A CN111934533B (zh) 2020-07-15 2020-07-15 倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010682840.6A CN111934533B (zh) 2020-07-15 2020-07-15 倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111934533A CN111934533A (zh) 2020-11-13
CN111934533B true CN111934533B (zh) 2022-02-01

Family

ID=73313744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010682840.6A Active CN111934533B (zh) 2020-07-15 2020-07-15 倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111934533B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114157133B (zh) * 2021-11-15 2023-08-25 海信(广东)空调有限公司 功率因数自适应控制方法、装置、存储介质及空调器
CN114857742A (zh) * 2022-05-27 2022-08-05 海信(广东)空调有限公司 空调器和供电电路的故障控制方法

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101039079A (zh) * 2006-03-14 2007-09-19 Lg电子株式会社 供应直流电源的装置和方法
CN101814825A (zh) * 2010-04-16 2010-08-25 中兴通讯股份有限公司 带线性调节的pfc控制电路及控制方法
CN102331190A (zh) * 2011-08-27 2012-01-25 银川杰力能科技有限公司 矿热炉电极动态调整装置及矿热炉电极动态调整方法
CN102545662A (zh) * 2011-01-03 2012-07-04 快捷韩国半导体有限公司 开关控制电路、使用其的变换器和开关控制方法
CN202565159U (zh) * 2012-05-24 2012-11-28 珠海格力电器股份有限公司 可灵活升压的pfc控制电路
CN102959848A (zh) * 2010-07-12 2013-03-06 松下电器产业株式会社 整流电路装置
CN103001483A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 三星电机株式会社 功率因数校正电路及具有其的电源装置和电机驱动装置
WO2013162299A1 (ko) * 2012-04-26 2013-10-31 Park Chan Woong 역률이 보정되는 스위칭형 전원장치 및 제어회로
CN103560662A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 广州金升阳科技有限公司 一种pfc控制方法和控制装置
CN103580469A (zh) * 2012-07-25 2014-02-12 海尔集团公司 一种用于永磁同步电机的功率因数校正方法
CN103703664A (zh) * 2011-08-02 2014-04-02 克拉科夫大学 用于控制谐振模式功率供应的方法以及具有控制器的谐振模式功率供应
CN104883798A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Led线性恒流驱动电路
CN105656303A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 湖州积微电子科技有限公司 一种跑步机驱动系统
CN105958814A (zh) * 2016-06-12 2016-09-21 海信(广东)空调有限公司 Pfc变换器控制方法、装置和变频电器
CN106125889A (zh) * 2016-06-21 2016-11-16 广东欧珀移动通信有限公司 一种唤醒源处理方法和装置
CN107078655A (zh) * 2014-09-30 2017-08-18 三菱电机株式会社 电力转换装置
CN107144729A (zh) * 2017-04-24 2017-09-08 北京电力经济技术研究院 低压电器短路耐受强度试验功率因数的区间积分测量方法
CN107270500A (zh) * 2017-06-07 2017-10-20 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其压缩机控制方法和计算机可读存储介质
CN107404239A (zh) * 2016-05-18 2017-11-28 整流器技术太平洋有限公司 没有中性点连接的三相功率因数校正ac‑dc 自平衡整流器
CN108731185A (zh) * 2018-05-17 2018-11-02 广东美的制冷设备有限公司 用电设备的控制方法、装置、用电设备和可读存储介质
CN108768156A (zh) * 2018-08-17 2018-11-06 英飞特电子(杭州)股份有限公司 一种供电设备及其功率因素校正电路
CN108923377A (zh) * 2018-08-28 2018-11-30 海信(山东)空调有限公司 一种pfc电路的igbt过流保护装置及方法
CN109347104A (zh) * 2018-08-31 2019-02-15 华为技术有限公司 一种电网净化方法以及ups供配电系统
WO2020082178A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 Lumastream Canada Ulc Inrush current limited ac/dc power converter apparatus and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102129630B1 (ko) * 2014-09-15 2020-07-03 매그나칩 반도체 유한회사 교류 직결형(AC Direct) 조명 장치의 주파수 고정 회로 및 방법

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101039079A (zh) * 2006-03-14 2007-09-19 Lg电子株式会社 供应直流电源的装置和方法
CN101814825A (zh) * 2010-04-16 2010-08-25 中兴通讯股份有限公司 带线性调节的pfc控制电路及控制方法
CN102959848A (zh) * 2010-07-12 2013-03-06 松下电器产业株式会社 整流电路装置
CN102545662A (zh) * 2011-01-03 2012-07-04 快捷韩国半导体有限公司 开关控制电路、使用其的变换器和开关控制方法
CN103703664A (zh) * 2011-08-02 2014-04-02 克拉科夫大学 用于控制谐振模式功率供应的方法以及具有控制器的谐振模式功率供应
CN102331190A (zh) * 2011-08-27 2012-01-25 银川杰力能科技有限公司 矿热炉电极动态调整装置及矿热炉电极动态调整方法
CN103001483A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 三星电机株式会社 功率因数校正电路及具有其的电源装置和电机驱动装置
WO2013162299A1 (ko) * 2012-04-26 2013-10-31 Park Chan Woong 역률이 보정되는 스위칭형 전원장치 및 제어회로
CN202565159U (zh) * 2012-05-24 2012-11-28 珠海格力电器股份有限公司 可灵活升压的pfc控制电路
CN103580469A (zh) * 2012-07-25 2014-02-12 海尔集团公司 一种用于永磁同步电机的功率因数校正方法
CN103560662A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 广州金升阳科技有限公司 一种pfc控制方法和控制装置
CN107078655A (zh) * 2014-09-30 2017-08-18 三菱电机株式会社 电力转换装置
CN104883798A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Led线性恒流驱动电路
CN105656303A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 湖州积微电子科技有限公司 一种跑步机驱动系统
CN107404239A (zh) * 2016-05-18 2017-11-28 整流器技术太平洋有限公司 没有中性点连接的三相功率因数校正ac‑dc 自平衡整流器
CN105958814A (zh) * 2016-06-12 2016-09-21 海信(广东)空调有限公司 Pfc变换器控制方法、装置和变频电器
CN106125889A (zh) * 2016-06-21 2016-11-16 广东欧珀移动通信有限公司 一种唤醒源处理方法和装置
CN107144729A (zh) * 2017-04-24 2017-09-08 北京电力经济技术研究院 低压电器短路耐受强度试验功率因数的区间积分测量方法
CN107270500A (zh) * 2017-06-07 2017-10-20 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其压缩机控制方法和计算机可读存储介质
CN108731185A (zh) * 2018-05-17 2018-11-02 广东美的制冷设备有限公司 用电设备的控制方法、装置、用电设备和可读存储介质
CN108768156A (zh) * 2018-08-17 2018-11-06 英飞特电子(杭州)股份有限公司 一种供电设备及其功率因素校正电路
CN108923377A (zh) * 2018-08-28 2018-11-30 海信(山东)空调有限公司 一种pfc电路的igbt过流保护装置及方法
CN109347104A (zh) * 2018-08-31 2019-02-15 华为技术有限公司 一种电网净化方法以及ups供配电系统
WO2020082178A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 Lumastream Canada Ulc Inrush current limited ac/dc power converter apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
CN111934533A (zh) 2020-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5119222B2 (ja) コンバータ装置、モータ駆動用モジュール及び冷凍装置
EP2465195B1 (en) Controller and method for transitioning between control angles
US8493014B2 (en) Controller and method for estimating, managing, and diagnosing motor parameters
KR101594662B1 (ko) 전력 변환 장치
EP2355329B1 (en) Alternating current-direct current converter and electric motor driver
US10003287B2 (en) Magnet degradation and damage controls and diagnostics for permanent magnet motors
US20100148710A1 (en) Apparatus and method for controlling a bldc motor
CN107800347B (zh) 交流电机控制方法、交流电机控制电路及空调器
CN103098362B (zh) 电力变换装置、电动机驱动设备、制冷空调设备
JP6364205B2 (ja) アクティブフィルタ、モータ駆動装置、圧縮機及びこれらを用いた冷凍装置
CN111934533B (zh) 倍压整流pfc电路及其控制方法、存储介质和变频空调器
CN112524854B (zh) 变频空调器中压缩机的控制方法与变频空调器
CN106452127B (zh) 电压调节方法、装置及双ipm模块驱动器
CN103004075B (zh) 整流电路装置
JP2012044830A (ja) 電力変換装置
JP4065375B2 (ja) モータ駆動装置及びモータ駆動方法
CN102986126B (zh) 整流装置
CN110140293A (zh) 马达控制装置及马达控制装置的控制方法
Tau et al. PFC control of electrolytic capacitor-less PMSM drives for home appliances
JP2008109826A (ja) モータ制御装置並びに冷凍空調装置
JP2013201805A (ja) 同期モータ駆動装置
JP3490600B2 (ja) 電力変換装置のパルス幅変調方法
US20240007010A1 (en) Power conversion device
CN111934532B (zh) 倍压整流pfc电路及其控制方法和变频空调器
CN112524853A (zh) 变频空调器中压缩机的控制方法与变频空调器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant