Ac-dc變換器的pfc控制方法、裝置和空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制方法，其包括以下步驟：采樣AC-DC變換器的輸出電壓和輸入電流；根據(jù)直流參考電壓對(duì)輸出電壓進(jìn)行積分比例控制以獲得第一補(bǔ)償電流，并對(duì)輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流；將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量；根據(jù)電流補(bǔ)償量以及輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)對(duì)PFC單元的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)AC-DC變換器的輸出電壓。該P(yáng)FC控制方法能夠有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，實(shí)現(xiàn)增加AC-DC變換器輸出端電容的壽命。本發(fā)明還公開了一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置和一種空調(diào)器。
【專利說明】AC-DC變換器的PFC控制方法、裝置和空調(diào)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PFC (Power Factor Correct1n,功率因數(shù)校正)【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制方法、一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置以及一種具有該P(yáng)FC控制裝置的空調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大量電力電子產(chǎn)品接入電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生了大量的諧波電流，而大量的諧波電流將會(huì)對(duì)這個(gè)用電系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害。隨著變頻空調(diào)的不斷推廣，空調(diào)的諧波、空調(diào)的功率因數(shù)都要滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]目前，空調(diào)器一般采用單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動(dòng)比較大將導(dǎo)致單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的直流側(cè)電壓出現(xiàn)較大波動(dòng)，并且有較大的紋波，而波動(dòng)的電壓將影響空調(diào)控制系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)由于直流側(cè)大電容的存在，電壓紋波將產(chǎn)生大的紋波電流，大的紋波電流將在電容上產(chǎn)生溫升，從而會(huì)降低電容壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的旨在至少?gòu)囊欢ǔ潭壬辖鉀Q上述的技術(shù)缺陷。
[0005]為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器中AC-DC變換器的功率因數(shù)校正PFC控制方法，能夠有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，實(shí)現(xiàn)增加AC-DC變換器輸出端電容的壽命。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置。本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出的一種空調(diào)器中AC-DC變換器的功率因數(shù)校正PFC控制方法，包括以下步驟:采樣所述AC-DC變換器的輸出電壓和輸入電流；根據(jù)直流參考電壓對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行積分比例IP控制以獲得第一補(bǔ)償電流，并對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流；將所述第一補(bǔ)償電流和所述第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量；根據(jù)所述電流補(bǔ)償量以及所述輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)對(duì)所述AC-DC變換器中PFC單元的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)所述AC-DC變換器的輸出電壓。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制方法，通過對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行IP控制獲得第一補(bǔ)償電流，并通過對(duì)AC-DC變換器的輸入電流進(jìn)行處理獲得第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流，將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流疊加后獲得電流補(bǔ)償量，根據(jù)電流補(bǔ)償量以及輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)以控制PFC單元的開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而減少輸出電壓的波動(dòng)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制方法能夠考慮到空調(diào)器的負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)弓I起AC-DC變換器的輸出電流變化，將變化的電流即第二補(bǔ)償電流和通過對(duì)輸出電壓進(jìn)行積分比例控制得到的電流即第一補(bǔ)償電流作為反饋量進(jìn)行補(bǔ)償，有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，提高AC-DC變換器的輸出端電容壽命的同時(shí)增加空調(diào)控制系統(tǒng)的效率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制之前，還對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在獲得所述第一補(bǔ)償電流之后，還對(duì)所述第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)以下公式計(jì)算所述第一補(bǔ)償電流:
[0012]I1 = (Vref - Veut)-^--Kp * Vout
[0013]其中，I1為所述第一補(bǔ)償電流，Vref為所述直流參考電壓，Vout為所述輸出電壓，Ki為積分系數(shù)，Kp為比例系數(shù)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流具體包括:對(duì)所述輸入電流取絕對(duì)值處理以獲得第一電流；對(duì)所述第一電流進(jìn)行低通濾波處理以獲得第二電流；根據(jù)所述第二電流獲得所述第二補(bǔ)償電流。
[0015]其中，根據(jù)以下公式計(jì)算所述第二補(bǔ)償電流:
[0016]Idcin= (1-D)KIin
[0017]其中，Ide in為所述第二補(bǔ)償電流，D為控制所述開關(guān)管的占空比，Iin為所述第二電流，K為增益常數(shù)。
[0018]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出的一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置，包括:電壓采樣模塊，用于采樣所述AC-DC變換器的輸出電壓；電流采樣模塊，用于采樣所述AC-DC變換器的輸入電流；第一補(bǔ)償電流獲取模塊，用于根據(jù)直流參考電壓對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制以獲得第一補(bǔ)償電流；第二補(bǔ)償電流獲取模塊，用于對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流；疊加模塊，用于將所述第一補(bǔ)償電流和所述第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量；PFC控制模塊，用于根據(jù)所述電流補(bǔ)償量以及所述輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)對(duì)所述AC-DC變換器中PFC單元的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)所述AC-DC變換器的輸出電壓。
[0019]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制裝置，第一補(bǔ)償電流獲取模塊通過對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行IP控制獲得第一補(bǔ)償電流，第二補(bǔ)償電流獲取模塊通過對(duì)AC-DC變換器的輸入電流進(jìn)行處理獲得第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流，疊加模塊將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流疊加后獲得電流補(bǔ)償量，PFC控制模塊根據(jù)電流補(bǔ)償量以及輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)以控制PFC單元的開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而減少輸出電壓的波動(dòng)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制裝置能夠考慮到空調(diào)器的負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)引起AC-DC變換器的輸出電流變化，將變化的電流即第二補(bǔ)償電流和通過對(duì)輸出電壓進(jìn)行積分比例控制得到的電流即第一補(bǔ)償電流作為反饋量進(jìn)行補(bǔ)償，有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，提高AC-DC變換器的輸出端電容壽命的同時(shí)增加空調(diào)控制系統(tǒng)的效率。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一補(bǔ)償電流獲取模塊在對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制之前，還用于對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一補(bǔ)償電流獲取模塊在獲得所述第一補(bǔ)償電流之后，還用于對(duì)所述第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一補(bǔ)償電流獲取模塊根據(jù)以下公式計(jì)算所述第一補(bǔ)償電流:
[0023]-V0J^-K^Vout
'S
[0024]其中，I1為所述第一補(bǔ)償電流，Vref為所述直流參考電壓，Vout為所述輸出電壓，Ki為積分系數(shù)，Kp為比例系數(shù)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二補(bǔ)償電流獲取模塊具體包括:第一電流獲取單元，用于對(duì)所述輸入電流取絕對(duì)值處理以獲得第一電流；低通濾波單元，用于對(duì)所述第一電流進(jìn)行低通濾波處理以獲得第二電流；第二補(bǔ)償電流獲取單元，用于根據(jù)所述第二電流獲得所述第二補(bǔ)償電流。
[0026]其中，所述第二補(bǔ)償電流獲取單元根據(jù)以下公式計(jì)算所述第二補(bǔ)償電流:
[0027]Idcin= (1-D)KIin
[0028]其中，Id。in為所述第二補(bǔ)償電流，D為控制所述開關(guān)管的占空比，Iin為所述第二電流，K為增益常數(shù)。
[0029]此外，本發(fā)明的實(shí)施例還提出了一種空調(diào)器，其包括上述的PFC控制裝置。
[0030]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器，能夠考慮到負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)引起AC-DC變換器的輸出電流變化，并通過PFC控制裝置將變化的電流即第二補(bǔ)償電流和通過對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行積分比例控制得到的電流即第一補(bǔ)償電流作為反饋量進(jìn)行補(bǔ)償，有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，提高AC-DC變換器的輸出端電容壽命的同時(shí)增加空調(diào)控制系統(tǒng)的效率。
[0031]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0033]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制方法的流程圖；
[0034]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制原理框圖；
[0035]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體示例的輸出電壓波形對(duì)比示意圖；以及
[0036]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置的方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0038]下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0039]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0040]下面參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制方法、空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置以及具有該P(yáng)FC控制裝置的空調(diào)器。
[0041]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制方法的流程圖。如圖1所示，該空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制方法包括以下步驟:
[0042]SI，采樣AC-DC變換器的輸出電壓和輸入電流。
[0043]S2,根據(jù)直流參考電壓對(duì)輸出電壓進(jìn)行IP(Integral Proport1nal,積分比例)控制以獲得第一補(bǔ)償電流，并對(duì)輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流。
[0044]其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，需要說明的是，可以通過對(duì)輸入電流進(jìn)行處理獲得第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流，也可以直接采樣得到AC-DC變換器的輸出電流。
[0045]S3，將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量。
[0046]S4，根據(jù)電流補(bǔ)償量以及輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)對(duì)AC-DC變換器中PFC單元的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)AC-DC變換器的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)減少輸出電壓的波動(dòng)，達(dá)到降低AC-DC變換器的輸出端電容紋波電流的目的。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，開關(guān)管可以為IGBT，控制信號(hào)可以為PWM信號(hào)。
[0048]如圖2所示，在采樣得到AC-DC變換器的輸出電壓和輸入電流后，首先，采用LPF(Low Pass Filter，低通濾波器)對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理，主要目的是濾除AC-DC變換器電路中Boost電路(即PFC單元)、整流器以及線路中存在的高次諧波成分。也就是說，在對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制之前，還對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理。
[0049]其次，根據(jù)直流參考電壓對(duì)經(jīng)過低通濾波處理后的輸出電壓進(jìn)行IP控制以得到第一補(bǔ)償電流。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)以下公式計(jì)算所述第一補(bǔ)償電流:
[0050]h-(Vref-Vou,)^-Kp*Vout(I)
Js
[0051]其中，I1為所述第一補(bǔ)償電流，Vref為所述直流參考電壓，Vout為所述輸出電壓，Ki為積分系數(shù)，Kp為比例系數(shù)。
[0052]并且，如圖2所示，還需要對(duì)計(jì)算得到的第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在獲得所述第一補(bǔ)償電流之后，還對(duì)所述第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。
[0053]同時(shí)，考慮到空調(diào)器的負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)引起AC-DC變換器的輸出電流變化，本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制方法采用將AC-DC變換器直流側(cè)輸出電流注入的PFC控制策略，即對(duì)AC-DC變換器的輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流，將第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流注入進(jìn)行補(bǔ)償。
[0054]具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流包括:對(duì)所述輸入電流取絕對(duì)值處理以獲得第一電流；對(duì)所述第一電流進(jìn)行低通濾波處理以獲得第二電流；根據(jù)所述第二電流獲得所述第二補(bǔ)償電流。
[0055]其中，根據(jù)以下公式計(jì)算所述第二補(bǔ)償電流:
[0056]Idcin= (1-D)KIin(2)
[0057]其中，Id。in為所述第二補(bǔ)償電流，D為控制所述開關(guān)管的占空比，Iin為所述第二電流，K為增益常數(shù)。
[0058]也就是說，第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流與AC-DC變換器的輸入電流之間關(guān)系可以通過AC-DC變換器中的Boost電路(即PFC單元)關(guān)系式即公式(2)來表達(dá)，這就根據(jù)AC-DC變換器的輸入電流就能計(jì)算得到AC-DC變換器的輸出電流，無需再增加一個(gè)電流采樣電路，減少硬件成本投入。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以根據(jù)空調(diào)器的負(fù)載變化情況調(diào)節(jié)增益系數(shù)K來達(dá)到減少輸出電壓波動(dòng)的目的，并且還能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
[0059]如圖2所示，將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以得到電流補(bǔ)償量B，作為PFC控制模塊的輸入部分之一，電流補(bǔ)償量B根據(jù)以下公式得到:
[0060]B = (Vni< O
S
[0061]然后，根據(jù)電流補(bǔ)償量B以及通過低通濾波處理后的輸出電壓和第二電流可計(jì)算得到補(bǔ)償后的占空比，最后根據(jù)補(bǔ)償后的占空比所對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)控制IGBT的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)控制的目的。
[0062]具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，通過上述PFC控制方法調(diào)節(jié)后的AC-DC變換器的輸出電壓波形如圖3所示。從圖3中可以看出，調(diào)節(jié)后的AC-DC變換器的輸出電壓波形的幅值降低，電壓變化率也降低，這樣就可以達(dá)到減小諧波紋波電流的目的。
[0063]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制方法，通過對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行IP控制獲得第一補(bǔ)償電流，并通過對(duì)AC-DC變換器的輸入電流進(jìn)行處理獲得第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流，將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流疊加后獲得電流補(bǔ)償量，根據(jù)電流補(bǔ)償量以及輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)以控制PFC單元的開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而減少輸出電壓的波動(dòng)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制方法能夠考慮到空調(diào)器的負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)弓I起AC-DC變換器的輸出電流變化，將變化的電流即第二補(bǔ)償電流和通過對(duì)輸出電壓進(jìn)行積分比例控制得到的電流即第一補(bǔ)償電流作為反饋量進(jìn)行補(bǔ)償，有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，提高AC-DC變換器的輸出端電容壽命的同時(shí)增加空調(diào)控制系統(tǒng)的效率。
[0064]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置的方框示意圖。如圖4所示，該空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置包括電壓采樣模塊(圖中未示出)、電流采樣模塊(圖中未示出)、第一補(bǔ)償電流獲取模塊30、第二補(bǔ)償電流獲取模塊40、疊加模塊50和PFC控制模塊60。
[0065]其中，電壓米樣模塊用于米樣AC-DC變換器的輸出電壓，電流米樣模塊用于米樣AC-DC變換器的輸入電流；第一補(bǔ)償電流獲取模塊30用于根據(jù)直流參考電壓對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制以獲得第一補(bǔ)償電流，第二補(bǔ)償電流獲取模塊40用于對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流；疊加模塊50用于將所述第一補(bǔ)償電流和所述第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量，PFC控制模塊60用于根據(jù)所述電流補(bǔ)償量以及所述輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)對(duì)所述AC-DC變換器中PFC單元101的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)所述AC-DC變換器的輸出電壓。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一補(bǔ)償電流獲取模塊30在對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制之前，還用于對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理，濾除AC-DC變換器電路中Boost電路(即PFC單元)、整流器以及線路中存在的高次諧波成分。
[0067]并且，第一補(bǔ)償電流獲取模塊30在獲得所述第一補(bǔ)償電流之后，還用于對(duì)所述第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一補(bǔ)償電流獲取模塊30根據(jù)以下公式計(jì)算所述第一補(bǔ)償電流:
[0069]I1-{VKp* Vout
[0070]其中，I1為所述第一補(bǔ)償電流，Vref為所述直流參考電壓，Vout為所述輸出電壓，Ki為積分系數(shù)，Kp為比例系數(shù)。
[0071]具體地，如圖4所示，第二補(bǔ)償電流獲取模塊40具體包括:第一電流獲取單元401、低通濾波單元402和第二補(bǔ)償電流獲取單元403。其中，第一電流獲取單元401用于對(duì)所述輸入電流取絕對(duì)值處理以獲得第一電流；低通濾波單元402用于對(duì)所述第一電流進(jìn)行低通濾波處理以獲得第二電流；第二補(bǔ)償電流獲取單元403用于根據(jù)所述第二電流獲得所述第二補(bǔ)償電流。
[0072]其中，第二補(bǔ)償電流獲取單元403根據(jù)以下公式計(jì)算所述第二補(bǔ)償電流:
[0073]Idcin= (1-D)KIin
[0074]其中，Id。in為所述第二補(bǔ)償電流，D為控制所述開關(guān)管的占空比，Iin為所述第二電流，K為增益常數(shù)。
[0075]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制裝置，第一補(bǔ)償電流獲取模塊通過對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行IP控制獲得第一補(bǔ)償電流，第二補(bǔ)償電流獲取模塊通過對(duì)AC-DC變換器的輸入電流進(jìn)行處理獲得第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流，疊加模塊將第一補(bǔ)償電流和第二補(bǔ)償電流即AC-DC變換器的輸出電流疊加后獲得電流補(bǔ)償量，PFC控制模塊根據(jù)電流補(bǔ)償量以及輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)以控制PFC單元的開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而減少輸出電壓的波動(dòng)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的PFC控制裝置能夠考慮到空調(diào)器的負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)引起AC-DC變換器的輸出電流變化，將變化的電流即第二補(bǔ)償電流和通過對(duì)輸出電壓進(jìn)行積分比例控制得到的電流即第一補(bǔ)償電流作為反饋量進(jìn)行補(bǔ)償，有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，提高AC-DC變換器的輸出端電容壽命的同時(shí)增加空調(diào)控制系統(tǒng)的效率。
[0076]此外，本發(fā)明的實(shí)施例還提出了一種空調(diào)器，其包括上述的PFC控制裝置。
[0077]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器，能夠考慮到負(fù)載波動(dòng)情況將會(huì)引起AC-DC變換器的輸出電流變化，并通過PFC控制裝置將變化的電流即第二補(bǔ)償電流和通過對(duì)AC-DC變換器的輸出電壓進(jìn)行積分比例控制得到的電流即第一補(bǔ)償電流作為反饋量進(jìn)行補(bǔ)償，有效地減少AC-DC變換器的輸出電壓的波動(dòng)而降低電流紋波，提高AC-DC變換器的輸出端電容壽命的同時(shí)增加空調(diào)控制系統(tǒng)的效率。
[0078]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0079]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實(shí)現(xiàn)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲(chǔ)、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個(gè)或多個(gè)布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計(jì)算機(jī)盤盒(磁裝置)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，只讀存儲(chǔ)器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或閃速存儲(chǔ)器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(⑶ROM)。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因?yàn)榭梢岳缤ㄟ^對(duì)紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描，接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時(shí)以其他合適方式進(jìn)行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0080]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中，多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實(shí)現(xiàn)。例如，如果用硬件來實(shí)現(xiàn)，和在另一實(shí)施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來實(shí)現(xiàn):具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等。
[0081]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。
[0082]此外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0083]上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。
[0084]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0085]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)器中AC-DC變換器的功率因數(shù)校正PFC控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 米樣所述AC-DC變換器的輸出電壓和輸入電流； 根據(jù)直流參考電壓對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行積分比例IP控制以獲得第一補(bǔ)償電流，并對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流； 將所述第一補(bǔ)償電流和所述第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量； 根據(jù)所述電流補(bǔ)償量以及所述輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)對(duì)所述AC-DC變換器中PFC單元的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)所述AC-DC變換器的輸出電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的PFC控制方法，其特征在于，在對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制之前，還對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理。
3.如權(quán)利要求1所述的PFC控制方法，其特征在于，在獲得所述第一補(bǔ)償電流之后，還對(duì)所述第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。
4.如權(quán)利要求1所述的PFC控制方法，其特征在于，根據(jù)以下公式計(jì)算所述第一補(bǔ)償電流:
h={Vref-Voul)^-Kp*Voul 其中，I1為所述第一補(bǔ)償電流，Vref為所述直流參考電壓，Vout為所述輸出電壓，Ki為積分系數(shù)，Kp為比例系數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的PFC控制方法，其特征在于，對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流具體包括: 對(duì)所述輸入電流取絕對(duì)值處理以獲得第一電流； 對(duì)所述第一電流進(jìn)行低通濾波處理以獲得第二電流； 根據(jù)所述第二電流獲得所述第二補(bǔ)償電流。
6.如權(quán)利要求5所述的PFC控制方法，其特征在于，根據(jù)以下公式計(jì)算所述第二補(bǔ)償電流:
Idcin= (1-D)KIin 其中，Id。—^為所述第二補(bǔ)償電流，D為控制所述開關(guān)管的占空比，Iin為所述第二電流，K為增益常數(shù)。
7.一種空調(diào)器中AC-DC變換器的PFC控制裝置，其特征在于，包括: 電壓米樣模塊，用于米樣所述AC-DC變換器的輸出電壓； 電流采樣模塊，用于采樣所述AC-DC變換器的輸入電流； 第一補(bǔ)償電流獲取模塊，用于根據(jù)直流參考電壓對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制以獲得第一補(bǔ)償電流； 第二補(bǔ)償電流獲取模塊，用于對(duì)所述輸入電流進(jìn)行處理以獲得第二補(bǔ)償電流； 疊加模塊，用于將所述第一補(bǔ)償電流和所述第二補(bǔ)償電流進(jìn)行疊加以獲得電流補(bǔ)償量; PFC控制模塊，用于根據(jù)所述電流補(bǔ)償量以及所述輸出電壓和輸入電流生成控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)對(duì)所述AC-DC變換器中PFC單元的開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)所述AC-DC變換器的輸出電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的PFC控制裝置，其特征在于，所述第一補(bǔ)償電流獲取模塊在對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行IP控制之前，還用于對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行低通濾波處理。
9.如權(quán)利要求7所述的PFC控制裝置，其特征在于，所述第一補(bǔ)償電流獲取模塊在獲得所述第一補(bǔ)償電流之后，還用于對(duì)所述第一補(bǔ)償電流進(jìn)行限幅處理。
10.如權(quán)利要求7所述的PFC控制裝置，其特征在于，所述第一補(bǔ)償電流獲取模塊根據(jù)以下公式計(jì)算所述第一補(bǔ)償電流:
h = (Kef — Kut )—~K *Vout
s 其中，I1為所述第一補(bǔ)償電流，Vref為所述直流參考電壓，Vout為所述輸出電壓，Ki為積分系數(shù)，Kp為比例系數(shù)。
11.如權(quán)利要求7所述的PFC控制裝置，其特征在于，所述第二補(bǔ)償電流獲取模塊具體包括: 第一電流獲取單元，用于對(duì)所述輸入電流取絕對(duì)值處理以獲得第一電流； 低通濾波單元，用于對(duì)所述第一電流進(jìn)行低通濾波處理以獲得第二電流； 第二補(bǔ)償電流獲取單元，用于根據(jù)所述第二電流獲得所述第二補(bǔ)償電流。
12.如權(quán)利要求11所述的PFC控制裝置，其特征在于，所述第二補(bǔ)償電流獲取單元根據(jù)以下公式計(jì)算所述第二補(bǔ)償電流:
Idcin= (1-D)KIin 其中，Id。—^為所述第二補(bǔ)償電流，D為控制所述開關(guān)管的占空比，Iin為所述第二電流，K為增益常數(shù)。
13.—種空調(diào)器，其特征在于，包括如權(quán)利要求7-12中任一項(xiàng)所述的PFC控制裝置。
【文檔編號(hào)】H02M1/42GK104242628SQ201410447105
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】陳毅東 申請(qǐng)人:廣東美的制冷設(shè)備有限公司