CN1700130A - 控制逆变器控制电路中的功率因数补偿的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，其中功率因数补偿开关的开启时间点从零交叉定时点起延迟一规定时间，以增强功率因数。本发明包括：周期性地检测输入电压的零交叉时间点，如果到达该功率因数补偿开关的开启时间点，则开启该功率因数补偿开关，其中该功率因数补偿开关的开启时间点被设定为从所检测的输入电压的零交叉时间延迟一规定时间的时间点；以及如果在开启该功率因数补偿开关之后经过一规定时间，则关断该功率因数补偿开关。

Description

控制逆变器控制电路中的功率因数补偿的装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种逆变器控制电路，更具体地，涉及一种控制功率因数补偿的装置及其方法，其中，控制功率因数补偿开关的开启定时点的延迟，以提高功率因数。

背景技术

通常，空调是以保持室内空气处于最佳为其用途和目的的家电。例如，空调控制室内空气，以在夏天向室内提供制冷状态及在冬天向室内提供制热状态。空调调节室内的湿度。并且，空调将室内空气净化为干净和舒适的状态。

由于舒适型家电比如空调的普及以至在使用中受欢迎，用户对于高的能量效率、性能增强和产品便利性的要求也随之提高。

此外，随着家电和电子设备在家庭、公司和工厂变得很流行，许多国家在许多方面规范了产品标准。例如，谐波标准规范以限制失真频率的量。由于谐波干扰会加速各种电力设备的退化，因此会缩短它们的耐久力，和加剧由于过热等引起的火灾的危险，并且增加无功功率(nullpower)从而浪费电力消耗。

为解决上述问题，一种逆变器空调实现增强功率因数的各种控制，以降低谐波干扰。

下面说明通用逆变器空调的功率因数增强电路。

图1是按照相关技术的通用逆变器空调的功率因数增强电路图。

参照图1，按照相关技术的通用逆变器空调的功率因数增强电路包括：电抗器102，显示电抗，在输入AC功率101中的特定频率经过该电抗；整流器103，具有桥接二极管104和平滑电容器C1至C3以将AC功率转换为DC功率；逆变器105，将DC功率逆变为AC功率以驱动电机106；输入电流检测器107，检测输入电流；零交叉检测器108，检测输入AC功率101的零交叉点；DC链路电压检测器109，检测整流后的直流电压；功率因数补偿器110，通过功率因数补偿控制信号控制功率因数补偿；以及微计算机120，利用从输入电流检测器107、零交叉检测器108、DC链路电压检测器109检测到的数据来控制逆变器105，并且控制功率因数补偿开关的开启/关断。

功率因数补偿器110包括连接于输入AC链路的桥接二极管111和连接于桥接二极管111的功率因数补偿开关112，以通过由功率因数补偿控制信号控制的开关的开启/关断，来有效改变谐波噪声和输出电压。功率因数补偿开关112例如使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块。

下面参照附图说明相关技术的逆变器控制电路的上述构造的功率因数增强电路的运作。

参照图1，一旦功率因数增强电路被驱动，则AC功率101经由电抗器102被整流器103的桥接二极管104整流，被平滑电容器C1至C3平滑化，并且然后被作为DC功率输出。在整流器103中被整流的DC功率通过逆变器105被转换为AC功率，以提供作为电机106的驱动功率。

由此，微计算机120输出PWM(脉宽调制)信号至逆变器驱动器(图中未示)以驱动逆变器105。

输入电流检测器107检测输入电流。零交叉检测器108检测经过输入电流相位的零交叉点。并且，DC链路电压检测器109检测由整流器103整流后的DC链路的DC电压。

由此，微计算机120接收由输入电流检测器107检测到的输入电流的大小、由零交叉检测器108检测到的输入电压的零交叉点、和由DC链路电压检测器109检测到的DC链路电压。

微计算机120检测输入电压和DC电压的相位，然后控制功率因数补偿器110的功率因数补偿开关112的切换操作。为此，微计算机120在输入电压的相位满足零交叉点时，命令功率因数补偿开关112的开启操作，由此功率因数补偿开关112被相应的信号开启。

在功率因数补偿开关112被开启时，在电抗器102上获得输入电压，并且通过电抗器102的电流相位线性升高，以被调节为接近电压波形的相位。由此，由整流器103整流后的DC电压经由逆变器105被提供给电机106。

图2是用于开启/关断功率因数补偿开关的输入电流的波形图，其中(a)表示输入电压V和输入电流I的相位，(b)表示功率相位检测波形，(c)表示功率因数补偿开关的开/关定时图。

参照图2，功率因数补偿开关(SW，IGBT)在输入电流I或输入电压V的零交叉定时点Pz开启。在开启功率因数补偿开关之后，一旦DC链路电压到达目标电压，控制功率因数补偿开关关断并保持关断状态直到下一个输入电压的零交叉点为止。与输入功率的检测相应的零交叉定时点Pz按周期划分。并且，每个周期执行一次切换操作。在这种情况下，‘I’意味着理想输入电流波形。

通过取输入电压相位的零交叉定时点作为一个周期，来重复功率因数补偿开关112的开启操作。在开启功率因数补偿开关之后，当目标DC链路电压变得等于电流DC链路电压时，关断功率因数补偿开关。由此，如果关断功率因数补偿开关112，则从输出电压减去输入电压得到的电压施加到电抗器102，电抗器电流被线性降低，而与功率因数补偿开关112的开启操作相反。在输入电压相位的每个零交叉定时点处，执行一次功率因数补偿开关的开启操作或关断操作。

图3是按照相关技术的逆变器电路中的功率因数增强方法的流程图。

参照图3，通过零交叉检测器检测输入电压的零交叉定时点(S101)。在检测到的输入电压的零交叉定时点处，开启功率因数补偿开关(IGBT)(S103)。然后，将由DC链路电压检测器检测到的DC链路电压与目标DC电压相比较，以查明DC链路电压是否与目标DC电压相一致(S105)。如果DC链路电压与目标DC电压相一致，则关断功率因数补偿开关(S107)。由此，将提供最高功率因数的DC链路电压设定为目标DC电压。

但是，由于在功率电压的零交叉定时点处开启功率因数补偿器的开关，相关技术限制了功率因数的增强。也就是说，在不考虑负载，已经检测到零交叉定时点之后，在每个均匀的间隔处，功率因数补偿开关被开启和关断。因此，对于宽的负载操作范围，不能均匀地控制功率因数，由此限制了功率因数的增强。

并且，相关技术的功率因数增强电路仅用于功率因数增强的目的，并且使用电机效率所决定的DC电压。然而，尽管操作效率在额定电压下极佳，但是在背离电机设计点时，操作效率会降低。

此外，如果电路所需的DC电压很低，则难以均匀控制DC电压。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，其基本上能消除由于相关技术的限制和缺陷而带来的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，其中功率因数补偿开关的开启定时点从零交叉定时点起延迟一规定时间，以增强功率因数。

本发明的另一目的是提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，通过该装置和方法，能够按照负载大小、以将用于功率因数补偿开关的开启定时点的时间延迟值控制为与负载大小成反比的方式，适当控制功率因数补偿开关的开启定时点。

本发明的另一目的是提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，通过该装置和方法，能够在负载量大于或小于目标值时，减小或增大用于功率因数补偿开关的开启定时点的时间延迟值。

本发明的另一目的是提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，其中功率因数补偿开关的开启定时点被设定为当前DC链路电压到达目标DC链路电压的情形。

本发明的又一目的是提供一种用于控制功率因数补偿的装置及其方法，其中如果当前DC链路电压高于或低于目标DC链路电压，则能够降低或提高用于功率因数补偿开关的开启定时点的时间延迟值，并且通过该装置和方法，能够依照负载驱动时间的经过，经由用于功率因数补偿开关的开启定时点的重新建立的时间延迟值，增强功率因数。

本发明的其他优点、目的和特征将会在下面的说明中部分地给出，并且其对于本领域的普通技术人员在随后的审查中是显而易见的，或者可从本发明的实践中获知。通过在说明书、权利要求书和附图中特别指出的结构，能够实现和达到本发明的目的和其他优点。

为了实现这些目的和其他优点，按照本发明的用途，如这里所具体化和广义描述的，一种按照本发明用于控制逆变器控制电路中的功率因数补偿的装置，包括：电抗器，在输入AC功率中的特定频率经过该电抗器；整流器，转换AC功率为DC功率；逆变器，将DC功率逆变为AC功率，以控制电机的驱动；输入电流检测器，检测输入电流；零交叉检测器，检测输入AC功率的零交叉点；DC链路电压检测器，检测整流后的DC电压；负载量检测器，检测系统内的当前负载量；功率因数补偿器，具有功率因数补偿开关，该开关借助于功率因数补偿信号，在从零交叉时间点起延迟一规定时间的每个时间点，执行一次开关开启操作，以补偿通过电抗器的功率的功率因数；以及微计算机，接收由输入电流检测器、零交叉检测器和DC链路检测器检测到的数据，该微计算机检测从零交叉时间点起延迟了规定时间的功率因数补偿开关的开启时间点，该微计算机输出功率因数补偿信号，以控制功率因数补偿开关的切换。

在本发明的另一方案中，在这样的逆变器控制电路中，其包括：电抗器，显示输入AC功率的电抗；整流器；整流通过电抗器的功率；逆变器，提供整流后的功率给负载；以及连接到电抗器用以补偿功率因数的功率因数补偿开关，提供一种控制逆变控制电路中的功率因数补偿的方法，包括如下步骤：周期性地检测输入电压的零交叉时间点；如果到达功率因数补偿开关的开启时间点，该开启时间点被设定为从检测到的输入电压的零交叉时间延迟了一规定时间的时间点，则开启该功率因数补偿开关；以及如果在开启功率因数补偿开关之后经过一规定时间，则关断功率因数补偿开关。

应当理解，本发明的前述大体描述和下述具体描述都是示范性的和说明性的，其旨在提供权利要求所要求发明的进一步说明。

附图说明

对本发明提供进一步理解并且包括在本发明中和构成本发明一部分的附图示出了本发明的实施例，及给出了用于说明本发明原理的描述。在附图中：

图1是按照相关技术的通用逆变器空调的功率因数增强电路图；

图2是用于开启/关断功率因数补偿开关的输入电流和输入电压的波形图；

图3是按照相关技术在逆变器电路中的功率因数增强方法的流程图；

图4是按照本发明实施例用于控制逆变器控制电路中的功率因数补偿的装置框图；

图5是按照本发明的逆变器控制电路的功率因数补偿的输入电流和输出电压的波形图；

图6是按照本发明一个实施例，控制在逆变器控制电路中的功率因数补偿的方法流程图；

图7是按照本发明中的负载量，控制功率因数补偿开关的方法流程图；以及

图8是按照本发明另一实施例，控制在逆变器控制电路中的功率因数补偿的方法流程图。

具体实施方式

现在将具体描述本发明的优选实施例，其中的实例在附图中示出。尽可能地，相同的标号在全部附图中表示相同或类似的部分。

图4表示按照本发明实施例的逆变器控制电路的结构。

参照图4，按照本发明的逆变器控制电路包括：电抗器202，显示电抗，在输入AC功率201中的特定频率经过该电抗；整流器203，具有桥接二极管204和平滑电容器C1至C3以转换AC功率为DC功率；逆变器205，将DC功率逆变为AC功率以驱动电机206；输入电流检测器207，检测输入电流；零交叉检测器208，检测输入AC功率201的零交叉点；DC链路电压检测器209，检测整流后的DC电压；负载量检测器213，检测负载的量；功率因数补偿器210，被开启/关断用于功率因数补偿；以及微计算机220，利用由输入电流检测器207、零交叉检测器208和DC链路检测器209检测到的数据来控制逆变器205，并且通过功率因数补偿信号来控制功率因数补偿开关212的开启/关断。

功率因数补偿器210包括连接到输入AC链路的桥接二极管211和连接到桥接二极管211的功率因数补偿开关212，以通过功率因数补偿控制信号控制开关的开启/关断，来有效改变谐波噪声和输出电压。功率因数补偿开关212例如使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块。

并且，微计算机220包括：延迟时间检测器221，检测用于功率因数补偿开关212的开启时间点的延迟时间；以及开关控制器222，通过将开启/关断时间从零交叉时间点起延迟一由延迟时间检测器213检测到的延迟时间值，来开启/关断功率因数补偿开关212。并且，延迟时间检测器221和开关控制器22可置于微计算机220内，或者可作为外部分离的模块来提供。

下面参照图4和图5说明逆变器控制电路的功率因数补偿装置。

参照图4，逆变器控制电路利用整流器203将输入给产品的AC功率转换成DC功率，输出逆变器控制信号至逆变器驱动器(图中未示出)，以经由逆变器205控制变频空调的电机206，并且插入功率因数控制电路以增强功率因数。

在功率因数控制电路中，微计算机220决定功率因数补偿器210的功率因数补偿开关212的开启时间Ton。为此，微计算机220从零交叉检测器208、输入电流检测器207、DC链路电压检测器209和负载量检测器213接收数据。也就是说，微计算机220从零交叉检测器208接收输入电压相位的零交叉时间点，从输入电流检测器207接收输入电流的大小，接收由DC链路电压检测器209检测到的当前DC链路电压，以及接收由负载量检测器213检测到的当前被驱动的系统或电机的负载量。

负载量检测器213能够利用流入电机的电流作为电机的负载量来进行计算。因此，既然系统负载量随着由于空调特性带来的在制冷或制热模式下的室外温度而出现差异，所以能计算系统负载量。此外，能够按照输入电压检测压缩机(图中未示出)内的负载变化量。

微计算机220利用所输入的输入电压的零交叉时间点、输入电流大小、DC链路电压和系统负载量作为用于功率因数补偿开关控制的信息。由此，将在各产品的测试阶段中具有最高功率因数的DC链路电压设定为目标DC链路电压，用于功率因数补偿开关212的开启时间点控制，以便进行微计算机220的功率因数补偿。

微计算机220设置为使得功率因数补偿开关212被从零交叉时间点起延迟一规定时间开启。并且，功率因数补偿开关212的开启时间点和目标DC电压存储在微计算机220内。

因此，如果从零交叉时间点起延迟的规定时间即如果所设置的延迟时间，被延迟时间检测器221检测到，则微计算机220控制开关控制器222操作功率因数补偿器210。由此，通过从开关控制器222输出的功率因数补偿信号，开启功率因数补偿器210的功率因数补偿开关212。在这种情况下，延迟时间检测器221可包括用于计算延迟时间的定时器。一旦当前DC链路电压到达目标DC链路电压，微计算机220经由开关控制器222关断功率因数补偿开关212。

在功率因数补偿开关212按照功率因数补偿控制信号开启/关断时，功率因数补偿器210通过桥接二极管211控制连接到输入AC链路的输入电流，以有效改变谐波噪声和输出电压。

在执行功率因数补偿中，在每个以零交叉时间点为中心的周期，执行一次切换操作。每次执行功率因数补偿时，按照负载变化补偿用于功率因数补偿开关的开启时间点的延迟时间。

图5是按照本发明的逆变器控制电路的功率因数补偿的输入电流和输入电压的波形图，其中(a)表示输入电压V和输入电流Inew的相位，(b)表示功率相位检测波形，(c)表示功率因数补偿开关的开启/关断定时图。

参照图5，在从输入电流Inew或输入电压V的零交叉时间点Pz延迟一延迟时间Id之后，功率因数补偿开关(SW，IGBT)被开启。因此，输入电流Inew在功率因数补偿开关被开启时突然增大。在开启功率因数补偿开关之后，一旦DC链路电压到达目标电压，控制功率因数补偿开关关断，并保持它的关断状态直到持续从下一个输入电压的零交叉点起的一延迟时间为止。按照输入功率检测的零交叉定时点Pz被按周期划分。并且，每个周期执行一次切换操作。在这种情况下，‘I’意味着理想输入电流波形，Iold是先前的输入电流波形。并且，1st波峰是输入电流的第一个峰值。

通过比先前短的开启时间，控制用于开启功率因数补偿开关的时间Ton。并且，通过按照负载变化的延迟时间Td，功率因数补偿开关的开启时间Ton是适当可变的。

下面参照图4-6具体说明逆变器控制电路中的功率因数补偿方法。

首先，一旦在微计算机220的控制下启动一操作，功率被输入到产品，以被整流器203整流，然后被平滑电容器C1至C3平滑化。并且，高的DC电压经由逆变器205被转换为AC电压，以被提供给电机206。

DC链路电压检测器209检测从DC链路端产生的DC链路电压，以传递到微计算机220。并且，零交叉检测器208检测输入给该产品的电压的零交叉时间点，以提供给微计算机(S101)。

由此，功率因数补偿开关的开启时间点在微计算机220中被设定为从输入电压的零交叉时间点起延迟一规定时间的时间(S113)。在这种情况下，延迟时间对应于零交叉时间点和功率因数补偿开关的开启时间点之间的时间。

利用零交叉时间点和功率因数补偿延迟时间，来检测用于功率因数补偿器210的切换驱动的延迟时间是否经过(S115)。如果用于该切换驱动的该延迟时间已经经过，开启功率因数补偿器210的功率因数补偿开关212(S117)。也就是说，开启功率因数补偿器210的功率因数补偿开关212的时间点，被从零交叉时间点延迟一规定时间，以控制该驱动。

在开启功率因数补偿开关212时，输入电压施加到电抗器202，并且通过电抗器202的电流相位突然线性增大，以被调节为接近电压波形的相位。由此，通过整流器203平滑后的DC电压经由逆变器205提供给电机206。

在开启功率因数补偿开关212时，微计算机220将由DC链路电压检测器209检测到的当前DC链路电压与目标DC链路电压相比较，以查明当前DC链路电压是否到达目标DC链路电压(S119，S121)。

如果当前DC链路电压到达目标DC链路电压，关断功率因数补偿开关212(S123)。一旦关断功率因数补偿开关212，在电抗器202上获得从输出电压减去输入电压而得到的电压，并且电抗器电流被线性降低，而与功率因素补偿开关212的开启操作相反。由于功率被从输入提供给输出，平滑电容器C1至C3充上电能，并且该电能提供给电机206。

以这样的方式执行功率因数补偿开关212的开启/关断操作：在识别以零交叉时间点为中心的输入电压的周期中，在从输入电压的零交叉时间点起延迟规定时间的时间点，重复一次切换操作。

一旦功率因素补偿开关212被关断，则延迟时间被重新设置。该新的延迟时间被重新建立，以按照负载量控制功率因素补偿开关212的开启时间的延迟时间(S125)。

为了重新建立该新的延迟时间，微处理器利用由负载量检测器213检测到的负载电流、由输入电流检测器207检测到的输入电流大小等，来重新建立适用于负载大小的延迟时间。例如，用于功率因数补偿开关212的开启时间的延迟时间被设定为与负载大小成反比。

同时，下面参照图7具体说明建立用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间的方法。

首先，建立调整后的电机的负载量(S131)。随后，功率被提供给该系统用于驱动，并且经由负载量检测器测量电机负载量(S133)。

由此，将当前测量的电机的负载量与参考值相比较(S135)。也就是说，将电机的负载量与参考值相比较，以判定它高于还是低于参考值。

如果电机的负载量小于参考值，即，如果电机负载很小，则用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间以增加(+)先前建立的值的方式来增加(S137)。因此，功率因数补偿开关的开启时间被延迟，以从零交叉时间点增加该时间时来操作。优选地，延迟时间被增加到先前设置的延迟时间。

如果电机的负载量位于参考值之内，即，如果电机负载是中间值，则先前设定的值被用作用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间(S139)。在这种情况下，功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间被确定为先前设定的值或初始设定的值。

如果电机的负载量超过了参考值，即，如果电机负载很大，则用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间以减去(-)先前设定的值的方式(S141)确定。在这种情况下，功率因数补偿开关的开启时间早在从零交叉时间点起该被减去的时间处就操作了。

由此，通过按照电机负载由新的延迟时间重新建立功率因数补偿开关的开启时间，用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间被延迟比零交叉时间点晚的规定时间，以开启功率因数补偿开关(S143)。

在详述开启时间点(其更适当地控制用于电机负载变化的功率因数补偿开关的驱动时间)的情况下，能够重新建立更精确的延迟时间，并且更适当地应对功率因数补偿开关的开启时间。因此，能够更加强功率因数补偿。

此外，为了重新建立用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间，本发明测量引入到空调的负载电流和依据输入电压的功率消耗，并且按照功率消耗的大小调节功率因数补偿开关的延迟时间，由此经由功率因数补偿开关的开启时间的延迟，补偿功率因数。

因此，能够按照用于测量电机负载的各种参数(电流、功率等)来改变功率因数补偿开关的延迟时间的重新建立的范围。功率因数能够在宽的操作范围被均匀地控制。对于功率补偿器不必要的当前电流被切除，以降低电路损耗。能通过确保轻负载区域和额定负载区域中的效率而经济地驱动电机。并且，通过确保在重负载区域中的电机的操作能力，能够提供高性能。

图8是按照本发明的又一实施例控制逆变器控制电路中的功率因数补偿的方法流程图。

参照图8，一旦零交叉检测器208按照输入电压检测到零交叉时间点(S151)，则用于确定功率因数补偿开关212的开启时间点的延迟被设定(S153)。由此，延迟时间被设定为在最小电机负载的功率因数增强值，并且对应于从零交叉时间点到功率因数补偿开关的开启时间点的时间。

然后检测在步骤S153的用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间是否已经经过(S155)。在延迟时间已经经过时，功率因数补偿开关212被开启用于功率因数补偿(S157)。

在功率因数补偿开关212开启时，输入电压施加到电抗器202上，并且通过电抗器202的电流相位突然线性升高，以被调节为接近电压波形的相位。由此，通过整流器203整流后的DC电压经由逆变器205提供给电机206。在输入电压相位被从零交叉时间起延迟规定时间的时间点，激活功率因数补偿开关212的开启操作。

随后，判定由输入电流检测器207当前检测到的电流值是否到达第一峰值(S159)。如果当前检测到的电流值(如图5所示)到达第一峰值，关断功率因数补偿开关(S161)。

由此，当前检测到的电流的到达峰值和未到达峰值取决于利用当前检测到的电流值计算的峰值的约15％。如果关断功率因数补偿开关212，从输出电压减去输入电压得到的电压被施加到电抗器202，并且电抗器电流被线性降低，而与功率因数补偿开关212的开启操作相反。

由此，开启功率因数补偿开关212的时间点被从零交叉时间点起延迟规定时间，以开启功率因数补偿开关212。并且，在到达第一峰值的情况下，关断功率因数补偿开关212。因此，功率因数补偿开关212重复这样的开启/关断操作。

一旦关断功率因数补偿开关212，将DC链路电压检测器209检测到的DC链路电压与规定目标电压相比较(S163，S165)。如果DC链路电压小于目标电压，则延迟时间被降低(向下)(S167)。如果DC链路电压高于目标电压，则延迟时间被增加(向上)(S171)。如果DC链路电压等于目标电压，则延迟时间被保持(S169)。在增加/降低延迟时间的情况下，功率因数补偿开关的开启时间点被设定为新的延迟时间(S173)。

也就是说，如果目标DC链路电压高于当前DC链路电压，用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间被设定得较短。如果目标DC链路电压低于当前DC链路电压，则用于功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间被设定得较长。并且，DC链路电压经由反馈控制被增加/降低，以符合规定电平。

如在本发明的装置和方法的前述描述所提及的，功率因数补偿开关不在零交叉时间点而是在规定延迟的时间点开启，由此能够依据负载大小控制功率因数补偿开关的开启时间点，并且由此功率因数能够与负载量相适应地增强。

此外，能够在宽的操作范围均匀地控制功率因数。对于功率因数补偿器不必要的电流被切除，以降低电路损耗。能够通过确保轻负载区域和额定负载区域内的效率而经济地驱动电机。并且，能够通过确保重负载区域的电机的操作能力来提供高性能。

很明显，本领域的技术人员可对本发明进行各种改型和变化。由此，应当理解本发明涵盖落入权利要求书及其等小范围的本发明的改型和变化。

Claims (16)

1.一种控制逆变器控制电路中的功率因数补偿的装置，其特征在于包括：

电抗器，在输入的AC功率中的特定频率经过该电抗器；

整流器，将AC功率转换成DC功率；

逆变器，将该DC功率逆变为AC功率以控制电机的驱动；

输入电流检测器，检测输入电流；

零交叉检测器，检测该输入的AC功率的零交叉点；

DC链路电压检测器，检测整流后的DC电压；

负载量检测器，检测系统内的当前负载量；

功率因数补偿器，具有功率因数补偿开关，该开关借助于功率因数补偿信号，在从零交叉时间点起延迟一规定时间的每个时间点，执行一次开启操作，以补偿通过该电抗器的功率的功率因数；以及

微计算机，接收由该输入电流检测器、该零交叉检测器和该DC链路电压检测器检测到的数据，该微计算机检测被从该零交叉时间点起延迟该规定时间的该功率因数补偿开关的开启时间点，该微计算机输出该功率因数补偿信号，以控制该功率因数补偿开关的切换。

2.如权利要求1所述的装置，还包括延迟时间检测器，其按照由该负载量检测器检测到的该系统的负载量，增加/减少用于该功率因数补偿开关的开启时间点的延迟时间。

3.如权利要求2所述的装置，其中该功率因数补偿开关的开启时间点，是按照用于该功率因数补偿开关的开启时间点的延迟时间的增加/减少变化的。

4.如权利要求2所述的装置，其中如果该系统的负载量较大，该延迟时间检测器减少用于该功率因数补偿开关的开启时间点的延迟时间，以及其中如果该系统的负载量较小，该延迟时间检测器增加用于该功率因数补偿开关的开启时间点的延迟时间。

5.如权利要求1所述的装置，其中该DC链路电压检测器检测到的DC链路电压被与规定目标电压相比较，并且其中如果该DC链路电压等于该规定目标电压，该功率因数补偿开关被关断。

6.如权利要求1所述的装置，其中在从输入电压的零交叉时间点起延迟该规定时间的每个时间点，输出一次该功率因数补偿信号。

7.一种控制逆变器控制电路中的功率因素补偿的方法，该逆变器控制电路包括：显示输入的AC功率的电抗的电抗器、将经过该电抗器的功率整流的整流器、提供整流后的功率给负载的逆变器、以及连接于该电抗器以补偿功率因素的功率因素补偿开关，其特征在于，该方法包括如下步骤：

周期性地检测输入电压的零交叉时间点；

如果到达该功率因数补偿开关的开启时间点，则开启该功率因数补偿开关，其中该功率因数补偿开关的开启时间点被设定为从检测到的该输入电压的零交叉时间延迟一规定时间的时间点；以及

如果在开启该功率因数补偿开关之后经过一规定时间，则关断该功率因数补偿开关。

8.如权利要求7所述的方法，其中如果通过将当前DC链路电压与目标DC电压相比较该当前DC链路电压到达该目标DC电压时，则关断该功率因数补偿开关。

9.如权利要求7所述的方法，还包括如下步骤：

如果该功率因数补偿开关被关断，则测量电机的负载大小；以及

增加/减少用于该功率因数补偿开关的开启时间点的延迟时间，以与按照该测量步骤的结果所测量的该电机的负载大小相对应。

10.如权利要求9所述的方法，其中用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间与该电机的负载大小成反比。

11.如权利要求10所述的方法，其中如果系统的负载较小，则增加用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间，如果该系统的负载较大，则减少用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间。

12.如权利要求9所述的方法，其中该功率因数补偿开关的开启时间，是按照用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间的增加/减少变化的。

13.如权利要求7所述的方法，其中以这样的方式实施该功率因数补偿开关的切换操作：在从输入电压的零交叉时间点起延迟该规定时间的每个时间点，执行一次开启操作。

14.如权利要求7所述的方法，其中该功率因数补偿开关的关断时间点是当前输入电流到达第一峰值的时间点。

15.如权利要求7所述的方法，其中按照当前DC链路电压与目标电压的比较结果，增加/减少用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间。

16.如权利要求15所述的方法，其中如果该当前DC链路电压低于该目标电压，则增加用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间，或者如果该当前DC链路电压高于该目标电压，则减少用于该功率因数补偿开关的开启时间的延迟时间。

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