[發(fā)明專利]一種直流變頻空調(diào)器有源PFC控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110313374.5
• 申請(qǐng)日: 2011-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102364814A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱良紅;章文凱;付新;羅宇華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東美的電器股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H02M1/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變頻空調(diào)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直流變頻空調(diào)器有源PFC控制方法。

背景技術(shù)

PFC，英文全稱為Power?Factor?Corrector，即功率因數(shù)校正器，它可以在交流轉(zhuǎn)換為直流時(shí)提高電源對(duì)市電的利用率，減小轉(zhuǎn)換過(guò)程的電能損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。空調(diào)作為家用電器里的耗能大戶，電源對(duì)市電的使用效率顯得尤為重要，因此PFC是直流變頻空調(diào)里的常用的裝置之一。

???PFC有兩種，一種是無(wú)源PFC，一種是有源PFC。無(wú)源PFC一般采用電感補(bǔ)償方法，通過(guò)減小交流輸入的基波電流和電壓之間的相位差來(lái)提高功率因數(shù)。有源PFC一般由電感、IGBT、MCU或DSP、二極管等電子元器件組成。無(wú)源PFC的功率因數(shù)不是很高，只能達(dá)到0.7～0.8；有源PFC可以達(dá)到很高的功率因數(shù)，一般可以達(dá)到0.99，并且體積小，但成本要高一些。

???有源PFC根據(jù)控制部件輸出的的控制脈沖信號(hào)不同分為部分有源PFC和完全有源PFC兩大類，部分有源PFC的特點(diǎn)是主控制器在每個(gè)輸入電壓周期輸出給執(zhí)行部件IGBT的斬波控制信號(hào)是非連續(xù)的，而完全有源PFC的特點(diǎn)是主控制器在每個(gè)輸入電壓周期輸出給執(zhí)行部件IGBT的斬波控制信號(hào)是連續(xù)的。

???部分有源PFC裝置具備IGBT損耗小，發(fā)熱低等優(yōu)點(diǎn)，但輸出電壓的升壓效果有限，用在變頻空調(diào)產(chǎn)品上壓縮機(jī)沒(méi)辦法運(yùn)行很高頻率；完全有源PFC裝置具備升壓效果好等優(yōu)點(diǎn)，但I(xiàn)GBT損耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，用在變頻空調(diào)產(chǎn)品上需要很大的IGBT散熱器。目前部分有源PFC裝置和完全有源PFC裝置在直流變頻空調(diào)上都有大量使用。

現(xiàn)有直流變頻空調(diào)產(chǎn)品中PFC裝置因?yàn)榭刂品椒ɑ虺杀镜脑颍话l(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用部分有源PFC或完全有源PFC的產(chǎn)品，尚未發(fā)現(xiàn)同時(shí)存在部分有源PFC和完全有源PFC的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可以實(shí)現(xiàn)部分有源PFC和完全有源PFC之間無(wú)縫隙切換的直流變頻空調(diào)器有源PFC控制方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的方案是：一種直流變頻空調(diào)器有源PFC控制方法，在控制系統(tǒng)包括用于控制PFC裝置的DSP主控制器，DSP主控制器設(shè)置有PFC控制算法程序模塊，所述空調(diào)器有源PFC控制方法是根據(jù)空調(diào)器的交流輸入電壓和變頻壓縮機(jī)運(yùn)行頻率給PFC控制算法模塊設(shè)定不同目標(biāo)母線電壓V'_dc，實(shí)現(xiàn)部分有源PFC和完全有源PFC之間無(wú)縫隙切換，包括如下步驟：

步驟1：DSP主控制器通過(guò)空調(diào)器的輸入電壓采樣電路采樣到交流電壓瞬時(shí)值????????????????????????????????????????????????，通過(guò)公式Vrms?=計(jì)算得到交流輸入電壓的有效值Vrms；

步驟2：DSP主控制器根據(jù)變頻壓縮機(jī)給定的反電勢(shì)常數(shù)Ke和步驟1計(jì)算到的電壓有效值Vrms通過(guò)公式Fremax?=?(×Vrms)/Ke，計(jì)算出PFC裝置工作在不升壓的情況下變頻壓縮機(jī)可以達(dá)到的最高頻率Fremax；

步驟3：DSP主控制器通過(guò)負(fù)載電流取樣電路計(jì)算到變頻壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率FreRun，然后和步驟2計(jì)算到的Freqmax進(jìn)行如下判斷計(jì)算：

當(dāng)FreRun?<?Freqmax，給定目標(biāo)母線電壓V'_dc?=?×Vrms?–?a₁；

當(dāng)FreRun?≥?Freqmax，給定目標(biāo)母線電壓V'_dc?=?FreRun×Ke?+?a₂；

DSP通過(guò)PFC控制算法程序模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)際直流母線電壓V_dc最終無(wú)限接近目標(biāo)母線電壓V'_dc；

其中a₁、a₂為目標(biāo)母線電壓修正參數(shù)，其取值范圍為10≤a₁≤20,?0≤a₂≤20。

上述方案中，當(dāng)目標(biāo)母線電壓V'_dc?<*Vrms時(shí)，PFC裝置工作在部分有源PFC狀態(tài)；當(dāng)目標(biāo)母線電壓V'_dc≥*Vrms時(shí)，PFC裝置工作在完全有源PFC狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：