[發明專利]PFC電路、PFC電路控制方法及空調器

在審

• 申請號: 201810316656.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108462382A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 陳建兵;牟宗娥;牛建勇;張新建
• 申請（專利權）人: 海信（山東）空調有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02H3/087
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發明提出一種PFC電路、PFC電路控制方法及空調器。PFC電路，包括電源、整流單元、電抗單元和開關單元，整流單元的交流端與電源連接，電抗單元的兩端分別連接整流單元的一個直流端和開關單元，開關單元進一步連接至整流單元的另一直流端，形成PFC回路，所電抗單元包括至少兩個并聯連接的電抗器。電抗單元采用并聯的電路結構，便于電抗器的使用通用化，避免單個大單抗器溫升過高帶來的安全隱患。該PFC電路可用于空調器。PFC電路控制方法，短路保護：當PFC回路電流增大時，切斷PFC電路向負載的輸出；斷路保護：當PFC回路電感值減小時，降低PFC電路向負載的輸出功率。

技術領域

本發明涉及PFC控制領域，尤其涉及一種PFC電路、PFC電路控制方法及空調器。

背景技術

變頻空調采用交流電轉換為直流電，以驅動壓縮機運轉。PFC電路為用于變頻空調的功率調節電路。現有技術中，單相電變頻空調PFC電路結構如圖1所示。包括電源1、整流單元2、電抗單元3和開關單元，其中電抗單元3一般采用一個電抗器，隨著空調能力的做大，整機電流變大，單個電抗器載流量及體積也需要變大，造成電抗器本體發熱會比較大，使用通用性不好，安全系數低。

當多個電抗器并聯時，即便每個電抗器的電抗量是相同的，但每個電抗器本體還會存在一定的感量誤差，會造成有以下隱患：并聯的電抗器某一個短路，會造成功率器件損害；并聯的電抗器某一個斷路，整機電流會全部通過另一個電抗器，會有溫升、磁飽和的危險，安全隱患增加，給用戶帶來很大的不安全性。

綜上，需要研究一種適用于大功率變頻空調、安全系數高的PFC電路及其控制方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種PFC電路、PFC電路的控制方法以及空調器。該發明解決了大功率空調器采用單個電抗器會造成的電抗器體積大、安全系數低的問題，通過改進PFC電路電抗單元的結構，以及PFC電路的控制方法，提高PFC電路輸出的安全性能。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種PFC電路，包括電源、整流單元、電抗單元和開關單元，整流單元的交流端與電源連接，電抗單元的兩端分別連接整流單元的一個直流端和開關單元，開關單元進一步連接至整流單元的另一直流端，形成PFC回路，所述電抗單元包括至少兩個并聯連接的電抗器。

作為本發明的進一步優化，PFC電路進一步包括用于采集PFC回路電流的電流采樣單元，用于采集電源供電電壓的電壓采樣單元，以及主控器，所述主控器連接負載，包括：

采樣模塊：用于采集電流采樣單元、電壓采樣單元采集的數據；

PFC電路保護模塊：用以根據采樣模塊獲取的數據生成PFC電路保護策略，以控制主控器對負載的輸出。

作為本發明的進一步優化，PFC電路保護模塊包括短路保護模塊和/或斷路保護模塊，開關控制模塊，以及，輸出功率調節模塊；

所述短路保護模塊包括用于存儲短路電流閾值的閾值存儲單元，用于將采樣電流與短路閾值進行比較的電流比較單元，以及，用于根據電流比較單元的輸出結果生成短路控制信號的短路控制信號生成單元；所述開關控制模塊根據短路控制信號生成用以控制開關單元狀態的開關控制信號；

所述斷路保護模塊包括用于比較不同時刻相同電壓相位條件下PFC回路電抗的電感比較單元，以及，用于根據電感比較單元的比較結果生成斷路控制信號的斷路控制信號生成單元；輸出功率調節模塊獲取斷路控制信號生成單元的信號，以生成輸出功率調節信號。

作為本發明的進一步優化，主控器進一步包括用以根據采樣單元采集的數據計算不同電壓相位下電壓值與PFC回路電抗值的電感計算單元，以及，用以記載不同電壓相位下電壓值與PFC回路電抗值對應關系的標準數據記錄模塊；所述電感計算單元計算的電壓值與電抗之的對應關系數據存儲在標準數據記錄模塊中。