CN114337330A - 控制电路、控制方法、线路板、空调器和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制电路、控制方法、线路板、空调器和存储介质，其中，控制电路包括维也纳电路和控制器，维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，交流输入端和双向开关一一对应，每组双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；控制器连接至第一开关器件和第二开关器件；控制器用于获取每个交流输入端的电信号，并控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常开或者常闭，以及控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常开或者常闭。本发明能够更好地控制实现整流效果，保证用电电器的正常运行。

Description

控制电路、控制方法、线路板、空调器和存储介质

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种控制电路、控制方法、线路板、空调器和计算机可读存储介质。

背景技术

目前，对于三相电源供电中所采用的整流器，往往会存在多种不同的拓扑形式和多种不同的发波方式，但是，对于现有的拓扑和发波方式，往往会存在不同程度的谐波影响、驱动功率大、功率因数低、开关管过压失效、无法同步整流等等问题，从而难以实现对整流器更好的控制。

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，本发明提出一种控制电路、控制方法、线路板、空调器和计算机可读存储介质，能够更好地控制整流器，保证用电电器的正常运行。

根据本发明的第一方面实施例的控制电路，包括：

维也纳电路，所述维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，所述交流输入端和所述双向开关一一对应，每组所述双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；

控制器，所述控制器连接至所述第一开关器件和所述第二开关器件；所述控制器用于获取每个所述交流输入端的电信号，并控制与所述电信号的波形处于正半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件交替开关和所述第二开关器件常开或者常闭，以及控制与所述电信号的波形处于负半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第二开关器件交替开关和所述第一开关器件常开或者常闭。

根据本发明实施例的控制电路，至少具有如下有益效果：根据本发明实施例的技术方案，采用了维也纳电路作为整流器的主拓扑，由于维也纳电路可以通过控制每相支路中的第一开关器件和第二开关器件的导通截止状态，使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，并且具有纹波小、电压应力小、整机效率高等优点；其次，本发明实施例在电信号的波形处于正半周期时控制第一开关器件交替开关，以及在电信号的波形处于负半周期时控制第二开关器件交替开关，即本发明实施例能够根据电信号的波形控制正向的开关器件进行交替开关，从而使得维也纳电路中的电感电流跟踪输入电压；另外，通过控制其中一个开关器件常开，可以进行同步整流，并且防止开关器件发生过压失效；通过控制其中一个开关器件常闭，可以降低了系统的驱动损耗，适合于无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、电磁兼容问题不突出的应用场景上。因此，本发明实施例能够根据不同的应用场景选择适当的发波方式，从而能够更好地控制整流器，保证用电电器的正常运行。

根据本发明的一些实施例，所述电信号包括电压信号或者电流信号，所述控制器还用于控制与所述电压信号或者所述电流信号的绝对值小于预设阈值的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件和所述第二开关器件闭合。

根据本发明的一些实施例，所述维也纳电路还包括：

三相整流桥，所述三相整流桥包括相互并联的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；三组所述双向开关分别为第一双向开关、第二双向开关和第三双向开关，所述第一双向开关的一端连接所述第一桥臂的中点，所述第二双向开关的一端连接所述第二桥臂的中点，所述第三双向开关的一端连接所述第三桥臂的中点；

储能模块，所述储能模块与所述三相整流桥并联，所述储能模块包括相互串联的第一电容和第二电容，所述第一双向开关的另一端、所述第二双向开关的另一端、所述第三双向开关的另一端均连接于所述第一电容和所述第二电容之间。

根据本发明的一些实施例，所述维也纳电路还包括三个电感和用于连接至负载的直流输出端，所述交流输入端和所述电感一一对应；所述控制电路还包括：

交流电压采样电路，所述交流电压采样电路连接至所述交流输入端和所述控制器，所述交流电压采样电路用于采集所述交流输入端的输入电压信号并传输至所述控制器；

直流电压采样电路，所述直流电压采样电路连接至所述直流输出端和所述控制器，所述直流电压采样电路用于采集所述直流输出端的输出电压信号并传输至所述控制器；

电流采样电路，所述电流采样电路连接至所述电感和所述控制器，所述电流采样电路用于采集所述电感的电流信号并传输至所述控制器；

驱动电路，所述驱动电路连接至所述控制器和所述第一开关器件与所述第二开关器件。

根据本发明的一些实施例，所述负载包括压缩机。

根据本发明的一些实施例，所述电信号包括电压信号或者电流信号。

根据本发明的一些实施例，所述第一开关器件和所述第二开关器件为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

根据本发明的第二方面实施例的控制方法，应用于控制电路中的控制器，所述控制电路还包括：

维也纳电路，所述维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，所述交流输入端和所述双向开关一一对应，每组所述双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；所述控制器连接至所述第一开关器件和所述第二开关器件；

所述方法包括：

获取每个所述交流输入端的电信号；

控制与所述电信号的波形处于正半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件交替开关和所述第二开关器件常开或者常闭；

控制与所述电信号的波形处于负半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第二开关器件交替开关和所述第一开关器件常开或者常闭。

根据本发明实施例的控制方法，至少具有如下有益效果：根据本发明实施例的技术方案，采用了维也纳电路作为整流器的主拓扑，由于维也纳电路可以通过控制每相支路中的第一开关器件和第二开关器件的导通截止状态，使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，并且具有纹波小、电压应力小、整机效率高等优点；其次，本发明实施例在电信号的波形处于正半周期时控制第一开关器件交替开关，以及在电信号的波形处于负半周期时控制第二开关器件交替开关，即本发明实施例能够根据电信号的波形控制正向的开关器件进行交替开关，从而使得维也纳电路中的电感电流跟踪输入电压；另外，通过控制其中一个开关器件常开，可以进行同步整流，并且防止开关器件发生过压失效；通过控制其中一个开关器件常闭，可以降低了系统的驱动损耗，适合于无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、电磁兼容问题不突出的应用场景上。因此，本发明实施例能够根据不同的应用场景选择适当的发波方式，从而能够更好地控制整流器，保证用电电器的正常运行。

根据本发明的一些实施例，所述电信号包括电压信号或者电流信号，所述方法还包括：

控制与所述电压信号或者所述电流信号的绝对值小于预设阈值的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件和所述第二开关器件闭合。

根据本发明的一些实施例，所述电信号包括电压信号或者电流信号。

根据本发明的一些实施例，所述第一开关器件和所述第二开关器件为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

根据本发明的第三方面实施例的线路板，包括有如上述第一方面所述的控制电路。

根据本发明实施例的线路板，至少具有如下有益效果：根据本发明实施例的技术方案，采用了维也纳电路作为整流器的主拓扑，由于维也纳电路可以通过控制每相支路中的第一开关器件和第二开关器件的导通截止状态，使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，并且具有纹波小、电压应力小、整机效率高等优点；其次，本发明实施例在电信号的波形处于正半周期时控制第一开关器件交替开关，以及在电信号的波形处于负半周期时控制第二开关器件交替开关，即本发明实施例能够根据电信号的波形控制正向的开关器件进行交替开关，从而使得维也纳电路中的电感电流跟踪输入电压；另外，通过控制其中一个开关器件常开，可以进行同步整流，并且防止开关器件发生过压失效；通过控制其中一个开关器件常闭，可以降低了系统的驱动损耗，适合于无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、电磁兼容问题不突出的应用场景上。因此，本发明实施例能够根据不同的应用场景选择适当的发波方式，从而能够更好地控制整流器，保证用电电器的正常运行。

根据本发明的第四方面实施例的空调器，包括有如上述第三方面所述的线路板；或者，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述第二方面所述的控制方法。

根据本发明实施例的空调器，至少具有如下有益效果：根据本发明实施例的技术方案，采用了维也纳电路作为整流器的主拓扑，由于维也纳电路可以通过控制每相支路中的第一开关器件和第二开关器件的导通截止状态，使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，并且具有纹波小、电压应力小、整机效率高等优点；其次，本发明实施例在电信号的波形处于正半周期时控制第一开关器件交替开关，以及在电信号的波形处于负半周期时控制第二开关器件交替开关，即本发明实施例能够根据电信号的波形控制正向的开关器件进行交替开关，从而使得维也纳电路中的电感电流跟踪输入电压；另外，通过控制其中一个开关器件常开，可以进行同步整流，并且防止开关器件发生过压失效；通过控制其中一个开关器件常闭，可以降低了系统的驱动损耗，适合于无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、电磁兼容问题不突出的应用场景上。因此，本发明实施例能够根据不同的应用场景选择适当的发波方式，从而能够更好地控制整流器，保证空调器的正常运行。

根据本发明的第五方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述第二方面所述的控制方法。

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结合下面附图对实施例的描述将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中一种整流器的主拓扑图；

图2是现有技术中另一种整流器的主拓扑图；

图3是现有技术中另一种整流器的主拓扑图；

图4是现有技术中另一种整流器的主拓扑图；

图5是图3或图4中所示的整流器的一种现有发波方式的示意图；

图6是图3或图4中所示的整流器的另一种现有发波方式的示意图；

图7是图3或图4中所示的整流器的另一种现有发波方式的示意图；

图8是本发明一个实施例提供的用于执行控制方法的系统架构平台的示意图；

图9为本发明一个实施例提供的控制电路中的采样部分和驱动部分的结构示意图；

图10为本发明一个实施例提供的控制方法的流程图；

图11为本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图；

图12为图11所示的控制方法所对应的发波方式的示意图；

图13为本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图；

图14为图13所示的控制方法所对应的发波方式的示意图；

图15为本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图；

图16为图15所示的控制方法所对应的发波方式的示意图；

图17为本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图；

图18为图17所示的控制方法所对应的发波方式的示意图；

图19为本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

在相关技术中，目前的三相电源供电的整流器的主拓扑主要包括有三种，分别为图1至图3中所示的整流器主拓扑。

对于图1中所示的整流器主拓扑，为当前主流的三相电源供电的整流器的主拓扑。该整流器主拓扑为三相不可控全桥，由六个整流二极管D1至D6构成，能够将三相交流电整流成直流电，由于二极管是非线性器件，因此导通电流和输入电压波形不一致，从而导致整流器向电网一侧注入大量谐波，污染电网环境，无法满足EMC标准。对此，为了解决该问题，图1中在电网一侧增设了三个电抗器L1至L3用于滤除谐波，但是电抗器的滤波效果很差、重量体积很大、并且会降低整流器端口电压从而导致母线电压下降，整机效率低。

对于图2中所示的整流器主拓扑，为当前应用较少的三相电源供电控制系统整流器的主拓扑。该整流器主拓扑为两电平有源PFC整流拓扑，包括有六个开关器件Q1至Q6，能够通过控制Q1至Q6的开关状态使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题。但是由于两电平固有的缺陷，Q1至Q6承受全母线电压从而导致损耗大、电感纹波大、开关频率低，进而导致滤波电感体积大、功率密度较小、整机效率也比较低。

对于图3和图4中所示的整流器主拓扑，为三相T型整流器，同样也是通过控制开关器件Q1至Q6的开关状态使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，具有纹波小、IGBT电压应力小、整机效率高等优点。其中，图3和图4的区别在于：图3中在同一相支路中的两个开关器件之间是通过集电极相连的，而图4中在同一相支路中的两个开关器件之间是通过发射极相连的。另外，具体地，对于图3和图4中所示的整流器主拓扑，现有的发波方式主要包括有三种，分别为图5至图7中所示的发波方式。

如图5所示，关于图3和图4中的整流器的第一种发波方式，对于每一相支路，同一相支路中的两个开关器件互补导通。但是对于该发波方式，两个开关器件中有一个开关器件的驱动信号是无效的，浪费了驱动功率、发热量大、有反向导通风险，并且容易导致开关管损坏；当系统存在寄生参数和EMC耦合问题时，交流侧的开关器件容易过压失效。

如图6所示，关于图3和图4中的整流器的第二种发波方式，对于每一相支路，同一相支路中的两个开关器件同步导通。但是对于该发波方式，同样浪费了驱动功率，并且在过零点时电流无法双向流动，在考虑系统检测误差等等因素影响，容易造成过零点处电流畸变。对于MOSFET无法实现同步整流，难以降低损耗。

如图7所示，关于图3和图4中的整流器的第三种发波方式，对于每一相支路，同一相支路中的两个开关器件在过零点附近相对的两个开关器件同时导通，并且当电压较高时根据电压极性确定对应的开关器件工作或者关闭。但是对于该发波方式，控制方案相当复杂，并且同样浪费驱动功率，并且也无法实现MOSFET的同步整流、交流侧的开关器件也有过压失效风险。

因此，基于上述情况，本发明实施例提供了一种控制电路、控制方法、线路板、空调器和计算机可读存储介质，其中，该控制电路包括维也纳电路和控制器，具体地，维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，交流输入端和双向开关一一对应，每组双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；控制器连接至第一开关器件和第二开关器件；控制器用于获取每个输入端的电信号，并控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常开或者常闭，以及控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常开或者常闭。根据本发明实施例的技术方案，采用了维也纳电路作为整流器的主拓扑，由于维也纳电路可以通过控制每相支路中的第一开关器件和第二开关器件的导通截止状态，使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，并且具有纹波小、电压应力小、整机效率高等优点；其次，本发明实施例在电信号的波形处于正半周期时控制第一开关器件交替开关，以及在电信号的波形处于负半周期时控制第二开关器件交替开关，即本发明实施例能够根据电信号的波形控制正向的开关器件进行交替开关，从而使得维也纳电路中的电感电流跟踪输入电压；另外，通过控制其中一个开关器件常开，可以进行同步整流，并且防止开关器件发生过压失效；通过控制其中一个开关器件常闭，可以降低了系统的驱动损耗，适合于无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、电磁兼容问题不突出的应用场景上。因此，本发明实施例能够根据不同的应用场景选择适当的发波方式，从而能够更好地控制整流器，保证用电电器的正常运行。

下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

如图8所示，图8是本发明一个实施例提供的用于执行控制方法的系统架构平台的示意图。

在图8的示例中，该系统架构平台包括控制器100，其中，上述的控制器100设置有处理器110和存储器120，其中，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器120作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该系统架构平台。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本领域技术人员可以理解的是，图8中示出的系统架构平台并不构成对本发明实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图8所示的系统架构平台中，处理器110可以调用储存在存储器120中的控制程序，从而执行控制方法。

基于上述系统架构平台，可以将上述的控制器100用于控制维也纳电路，其中，维也纳电路的具体结构可以参照图3或图4所示。维也纳电路包括有整流模块、储能模块、交流输入侧和直流输出侧，具体如下：

整流模块包括三相整流桥和三组双向开关，三相整流桥包括相互并联的第一桥臂(例如图3或图4中的D1和D2所构成的桥臂)、第二桥臂(例如图3或图4中的D3和D4所构成的桥臂)和第三桥臂(例如图3或图4中的D5和D6所构成的桥臂)；三组双向开关分别为第一双向开关(例如图3或图4中的T1和T2所构成的组合开关)、第二双向开关(例如图3或图4中的T3和T4所构成的组合开关)和第三双向开关(例如图3或图4中的T5和T6所构成的组合开关)，第一双向开关的一端连接第一桥臂的中点，第二双向开关的一端连接第二桥臂的中点，第三双向开关的一端连接第三桥臂的中点，每组双向开关包括相互串联的第一开关器件(例如图3或图4中的T2、T4或T6)和第二开关器件(例如图3或图4中的T1、T3或T5)。

储能模块包括相互串联的第一电容(例如图3或图4中的C1)和第二电容(例如图3或图4中的C2)，第一双向开关的另一端、第二双向开关的另一端、第三双向开关的另一端均连接于第一电容和第二电容之间。

交流输入侧包括有三个交流输入端，交流输入侧连接整流模块，交流输入端和双向开关一一对应连接；另外，直流输出侧连接储能模块，直流输出侧包括有两个用于连接至负载的直流输出端，其中，负载可以包括压缩机、风机或者其他用电设备。

另外，维也纳电路还包括有三个电感(例如图3或图4中的L1至L3)，交流输入端和电感一一对应。

基于上述的维也纳电路的电路结构，为了使得上述的控制器100可以控制上述的维也纳电路，该控制电路还设置有采样部分和驱动部分，如图9所示，图9为本发明一个实施例提供的控制电路中的采样部分和驱动部分的结构示意图，包括有交流电压采样电路200、直流电压采样电路300、电流采样电路400和驱动电路500。

具体地，交流电压采样电路200连接至交流输入端和控制器100，交流电压采样电路200用于采集交流输入端的输入电压信号并传输至控制器100；直流电压采样电路300连接至直流输出端和控制器100，直流电压采样电路300用于采集直流输出端的输出电压信号并传输至控制器100；电流采样电路400连接至电感和控制器100，电流采样电路400用于采集电感的电流信号并传输至控制器100；驱动电路500连接至控制器100和第一开关器件与第二开关器件。

需要说明的是，对于本发明实施例的维也纳电路，在采用两级电解电容串联的高压直流母线滤波电路中，第一电容和第二电容串联的中点到负母线之间为下半母线，第一电容和第二电容串联的中点与正母线之间为上半母线，上半母线和下半母线都是半母线。

可以理解的是，本发明实施例的控制电路可以应用但不限于空调器中。

在一实施例中，对于空调器，压缩机驱动器可以从直流输出侧输出的直流电压取电。交流电压采样电路200将交流输入侧的输入电压信号传输给控制器100，直流电压采样电路300将母线电压信号传输给控制器100，电流传感器将电感的电流信号传输给控制器100，然后控制器100综合这三种信号产生驱动信号，通过驱动电路500控制第一开关器件与第二开关器件的开关状态，从而实现对维也纳电路的控制。

值得注意的是，关于上述的交流电压采样电路200和直流电压采样电路300，可以通过简单的电阻分压电路来采样电压信号；关于上述的电流采样电路400，可采用现有的基于采样电阻的电流采样电路400，通过检测采样电阻上的电压确定对应的电流大小的方式，以得到每相的相电流。

可以理解的是，关于上述的第一开关器件和第二开关器件，可以为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

基于上述系统架构平台和控制电路的结构，下面提出本发明的控制方法的各个实施例。

如图10所示，图10是本发明一个实施例提供的控制方法的流程图。该控制方法应用于控制电路中的控制器，控制电路还包括：

维也纳电路，其中维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，交流输入端和双向开关一一对应，每组双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；控制器连接至第一开关器件和第二开关器件；

该控制方法包括但不限于有步骤S100、步骤S200和步骤S300。

步骤S100，获取每个交流输入端的电信号；

步骤S200，控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常开或者常闭；

步骤S300，控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常开或者常闭。

在一实施例中，本发明实施例采用了维也纳电路作为整流器的主拓扑，由于维也纳电路可以通过控制每相支路中的第一开关器件和第二开关器件的导通截止状态，使得输入电流与输入电压波形、相位一致，从而解决了谐波问题，并且具有纹波小、电压应力小、整机效率高等优点；其次，本发明实施例在电信号的波形处于正半周期时控制第一开关器件交替开关，以及在电信号的波形处于负半周期时控制第二开关器件交替开关，即本发明实施例能够根据电信号的波形控制正向的开关器件进行交替开关，从而使得维也纳电路中的电感电流跟踪输入电压；另外，通过控制其中一个开关器件常开，可以进行同步整流，并且防止开关器件发生过压失效；通过控制其中一个开关器件常闭，可以降低了系统的驱动损耗，适合于无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、电磁兼容问题不突出的应用场景上。因此，本发明实施例能够根据不同的应用场景选择适当的发波方式，从而能够更好地控制整流器，保证用电电器的正常运行。

需要说明的是，关于上述的电信号，可以包括电压信号或者电流信号。

可以理解的是，关于上述的第一开关器件和第二开关器件，可以为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

另外，值得注意的是，本发明实施例的控制方法可以应用但不限于空调器中。

具体地，上述图10所示的控制方法包括但不限于有四种控制情况，分别如图11、图13、图15和图17所示。

如图11和图12所示，图11是本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图，图12为图11所示的控制方法所对应的发波方式的示意图。该控制方法可以应用在图3或图4所示的电路图，该控制方法包括但不限于有步骤S410、步骤S420和步骤S430。

步骤S410，获取每个交流输入端的电信号；

步骤S420，控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常开；

步骤S430，控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常开。

在一实施例中，在控制期间，交流输入端分别连接至三相市电，直流输出端分别连接至第一开关器件的正极、第二开关器件的负极以及第一开关器件和第二开关器件的公共端。控制器会获取交流输入端的输入电压信号、直流输出端的输出电压信号和电感的电流信号，并响应驱动第一开关器件与第二开关器件。当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为正时，控制器响应控制第一开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第二开关器件常开；当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为负时，控制器响应控制第二开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第一开关器件常开。

对于图11所示的控制方法，该控制方法驱动功率稍大，但是非常适合开关器件采用MOSFET的情况，常通的开关器件可以进行同步整流，大大降低了系统损耗。此外当系统存在电磁干扰、寄生参数问题，靠近交流输入侧的开关器件往往会发生过压失效，而常开的开关器件可以消除这种过压风险，将靠近交流输入侧的开关器件的电压应力钳位在半母线电压上。

需要说明的是，第一开关器件与第二开关器件的公共端可以和市电中点相连，也可以不和市电的中点相连。

可以理解的是，双向开关可以用发射极或源极相连的开关器件实现，可以采用集电极或漏极相连的开关器件实现，可以采用逆阻型开关器件并联实现，或者其他双向开关实现。上述的第一开关器件和第二开关器件可以为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

值得注意的是，判断第一开关器件或者第二开关器件的开关状态的方法包括但不限于有如下两种方式：

第一种判断方式，根据输入电压判断，当电压瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常开模式。

第二种判断方式，根据输入电流判断，当电流瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常开模式。

如图13和图14所示，图13是本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图，图14为图13所示的控制方法所对应的发波方式的示意图。该控制方法可以应用在图3或图4所示的电路图，该控制方法包括但不限于有步骤S510、步骤S520和步骤S530。

步骤S510，获取每个交流输入端的电信号；

步骤S520，控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常闭；

步骤S530，控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常闭。

在一实施例中，在控制期间，交流输入端分别连接至三相市电，直流输出端分别连接至第一开关器件的正极、第二开关器件的负极以及第一开关器件和第二开关器件的公共端。控制器会获取交流输入端的输入电压信号、直流输出端的输出电压信号和电感的电流信号，并响应驱动第一开关器件与第二开关器件。当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为正时，控制器响应控制第一开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第二开关器件常闭；当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为负时，控制器响应控制第二开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第一开关器件常闭。

对于图13所示的控制方法，该控制方法降低了系统的驱动损耗，适合于IGBT、GTR等无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的缓冲电路设计较好、EMC问题不突出的应用上。

需要说明的是，第一开关器件与第二开关器件的公共端可以和市电中点相连，也可以不和市电的中点相连。

可以理解的是，双向开关可以用发射极或源极相连的开关器件实现，可以采用集电极或漏极相连的开关器件实现，可以采用逆阻型开关器件并联实现，或者其他双向开关实现。上述的第一开关器件和第二开关器件可以为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

值得注意的是，判断第一开关器件或者第二开关器件的开关状态的方法包括但不限于有如下两种方式：

第一种判断方式，根据输入电压判断，当电压瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常闭模式。

第二种判断方式，根据输入电流判断，当电流瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常闭模式。

如图15和图16所示，图15是本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图，图16为图15所示的控制方法所对应的发波方式的示意图。该控制方法可以应用在图3或图4所示的电路图，该控制方法包括但不限于有步骤S610、步骤S620和步骤S630。

步骤S610，获取每个交流输入端的电信号；

步骤S620，控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常闭；

步骤S630，控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常开。

在一实施例中，在控制期间，交流输入端分别连接至三相市电，直流输出端分别连接至第一开关器件的正极、第二开关器件的负极以及第一开关器件和第二开关器件的公共端。控制器会获取交流输入端的输入电压信号、直流输出端的输出电压信号和电感的电流信号，并响应驱动第一开关器件与第二开关器件。当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为正时，控制器响应控制第一开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第二开关器件常闭；当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为负时，控制器响应控制第二开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第一开关器件常开。

对于图15所示的控制方法，该控制方法降低了系统的驱动损耗，适合于IGBT、GTR等无同步驱动需求、驱动功率比较大并且系统的存在靠近交流输入侧的开关器件过压问题的应用上。

需要说明的是，第一开关器件与第二开关器件的公共端可以和市电中点相连，也可以不和市电的中点相连。

可以理解的是，双向开关可以用发射极或源极相连的开关器件实现，可以采用集电极或漏极相连的开关器件实现，可以采用逆阻型开关器件并联实现，或者其他双向开关实现。上述的第一开关器件和第二开关器件可以为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

值得注意的是，判断第一开关器件或者第二开关器件的开关状态的方法包括但不限于有如下两种方式：

第一种判断方式，根据输入电压判断，当电压瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常闭模式。

第二种判断方式，根据输入电流判断，当电流瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常开模式。

如图17和图18所示，图17是本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图，图18为图17所示的控制方法所对应的发波方式的示意图。该控制方法可以应用在图3或图4所示的电路图，该控制方法包括但不限于有步骤S710、步骤S720和步骤S730。

步骤S710，获取每个交流输入端的电信号；

步骤S720，控制与电信号的波形处于正半周期的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件交替开关和第二开关器件常开；

步骤S730，控制与电信号的波形处于负半周期的交流输入端对应的双向开关中的第二开关器件交替开关和第一开关器件常闭。

在一实施例中，在控制期间，交流输入端分别连接至三相市电，直流输出端分别连接至第一开关器件的正极、第二开关器件的负极以及第一开关器件和第二开关器件的公共端。控制器会获取交流输入端的输入电压信号、直流输出端的输出电压信号和电感的电流信号，并响应驱动第一开关器件与第二开关器件。当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为正时，控制器响应控制第一开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第二开关器件常开；当交流输入端的输入电压值或者输入电流值为负时，控制器响应控制第二开关器件交替开关以使电感电流跟踪输入电压，并且控制第一开关器件常闭。

需要说明的是，第一开关器件与第二开关器件的公共端可以和市电中点相连，也可以不和市电的中点相连。

可以理解的是，双向开关可以用发射极或源极相连的开关器件实现，可以采用集电极或漏极相连的开关器件实现，可以采用逆阻型开关器件并联实现，或者其他双向开关实现。上述的第一开关器件和第二开关器件可以为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

值得注意的是，判断第一开关器件或者第二开关器件的开关状态的方法包括但不限于有如下两种方式：

第一种判断方式，根据输入电压判断，当电压瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常开模式。

第二种判断方式，根据输入电流判断，当电流瞬时值为正时第一开关器件进入交替开关模式，第二开关器件进入常闭模式。

另外，如图19所示，图19是本发明另一个实施例提供的控制方法的流程图，当电信号包括电压信号或者电流信号，该控制方法包括但不限于有步骤S800。

步骤S800，控制与电压信号或者电流信号的绝对值小于预设阈值的交流输入端对应的双向开关中的第一开关器件和第二开关器件闭合。

在一实施例中，本发明通过根据检测到的电信号的波形来控制在波形过零点位置上下的一个较窄范围宽度内，控制第一开关器件和第二开关器件同时导通，从而解决了电流畸变和发热问题，从而提升了整个三相PFC电路的工作可靠性。具体地，当交流输入端的电压值或者电流值的绝对值小于预设阈值时，可以控制第一开关器件和第二开关器件同时导通。其中，上述的预设阈值可以由用户自主设定。

基于上述的控制电路和控制方法，下面分别提出本发明的线路板、空调器和计算机可读存储介质的各个实施例。

另外，本发明的一个实施例还提供了一种线路板，该线路板包括有上述的控制电路。

由于本发明实施例的线路板包括有上述任一实施例的控制电路，因此，本发明实施例的线路板的具体实施方式和技术效果，可以参照上述任一实施例的控制电路的具体实施方式和技术效果。

另外，本发明的一个实施例还提供了一种空调器，该空调器包括有上述的线路板。

由于本发明实施例的空调器包括有上述的线路板，而上述的线路板包括有上述任一实施例的控制电路，因此，本发明实施例的空调器的具体实施方式和技术效果，可以参照上述任一实施例的控制电路的具体实施方式和技术效果。

另外，本发明的一个实施例还提供了一种空调器，该空调器包括有存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

需要说明的是，本实施例中的空调器，可以包括有如图8所示实施例中的系统架构平台，两者属于相同的发明构思，因此两者具有相同的实现原理以及有益效果，此处不再详述。

实现上述实施例的控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例的控制方法，例如，执行以上描述的图10中的方法步骤S100至S300、图11中的方法步骤S410至S430、图13中的方法步骤S510至S530、图15中的方法步骤S610至S630、图17中的方法步骤S710至S730、图19中的方法步骤S800。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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，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模块来实现本实施例方案的目的。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行上述的控制方法。例如，被上述控制器的处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图10中的方法步骤S100至S300、图11中的方法步骤S410至S430、图13中的方法步骤S510至S530、图15中的方法步骤S610至S630、图17中的方法步骤S710至S730、图19中的方法步骤S800。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (14)

1.一种控制电路，其特征在于，包括：

维也纳电路，所述维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，所述交流输入端和所述双向开关一一对应，每组所述双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；

控制器，所述控制器连接至所述第一开关器件和所述第二开关器件；所述控制器用于获取每个所述交流输入端的电信号，并控制与所述电信号的波形处于正半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件交替开关和所述第二开关器件常开或者常闭，以及控制与所述电信号的波形处于负半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第二开关器件交替开关和所述第一开关器件常开或者常闭。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电信号包括电压信号或者电流信号，所述控制器还用于控制与所述电压信号或者所述电流信号的绝对值小于预设阈值的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件和所述第二开关器件闭合。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述维也纳电路还包括：

三相整流桥，所述三相整流桥包括相互并联的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；三组所述双向开关分别为第一双向开关、第二双向开关和第三双向开关，所述第一双向开关的一端连接所述第一桥臂的中点，所述第二双向开关的一端连接所述第二桥臂的中点，所述第三双向开关的一端连接所述第三桥臂的中点；

储能模块，所述储能模块与所述三相整流桥并联，所述储能模块包括相互串联的第一电容和第二电容，所述第一双向开关的另一端、所述第二双向开关的另一端、所述第三双向开关的另一端均连接于所述第一电容和所述第二电容之间。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述维也纳电路还包括三个电感和用于连接至负载的直流输出端，所述交流输入端和所述电感一一对应；所述控制电路还包括：

交流电压采样电路，所述交流电压采样电路连接至所述交流输入端和所述控制器，所述交流电压采样电路用于采集所述交流输入端的输入电压信号并传输至所述控制器；

直流电压采样电路，所述直流电压采样电路连接至所述直流输出端和所述控制器，所述直流电压采样电路用于采集所述直流输出端的输出电压信号并传输至所述控制器；

电流采样电路，所述电流采样电路连接至所述电感和所述控制器，所述电流采样电路用于采集所述电感的电流信号并传输至所述控制器；

驱动电路，所述驱动电路连接至所述控制器和所述第一开关器件与所述第二开关器件。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述负载包括压缩机。

6.根据权利要求1、3至5任一所述的控制电路，其特征在于，所述电信号包括电压信号或者电流信号。

7.根据权利要求1至5任一所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT、智能功率模块IPM、金氧半场效晶体管MOSFET、集成门极换流晶闸管IGCT或者巨型晶体管GTR。

8.一种控制方法，其特征在于，应用于控制电路中的控制器，所述控制电路还包括：

维也纳电路，所述维也纳电路设置有三个交流输入端和三组双向开关，所述交流输入端和所述双向开关一一对应，每组所述双向开关包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件；所述控制器连接至所述第一开关器件和所述第二开关器件；

所述方法包括：

获取每个所述交流输入端的电信号；

控制与所述电信号的波形处于正半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件交替开关和所述第二开关器件常开或者常闭；

控制与所述电信号的波形处于负半周期的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第二开关器件交替开关和所述第一开关器件常开或者常闭。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电信号包括电压信号或者电流信号，所述方法还包括：

控制与所述电压信号或者所述电流信号的绝对值小于预设阈值的所述交流输入端对应的所述双向开关中的所述第一开关器件和所述第二开关器件闭合。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电信号包括电压信号或者电流信号。

11.根据权利要求8至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件为IGBT、IPM、MOSFET、IGCT或者GTR。

12.一种线路板，其特征在于：包括有如权利要求1至7任一所述的控制电路。

13.一种空调器，其特征在于：包括有如权利要求12所述的线路板；或者，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求8至11中任意一项所述的控制方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求8至11中任意一项所述的控制方法。

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