[發(fā)明專利]一種PFC電路的軟啟動(dòng)裝置、PFC電路及電器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110255133.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN113037071B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付永新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島海信日立空調(diào)系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/36
• 分類號(hào): H02M1/36;H02M1/42;H02M1/32;H02M1/14
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 馬萍華

本發(fā)明公開了一種PFC電路的軟啟動(dòng)裝置、PFC電路及電器，該軟啟動(dòng)裝置包括：處理模塊，其根據(jù)所設(shè)定的第一階段、第二階段和第三階段依次啟動(dòng)PFC電路，具體用于：在第一階段，控制電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)分別開環(huán)，根據(jù)設(shè)置的第一母線電壓指令及所計(jì)算的占空比指令開環(huán)控制母線電壓及輸入電感電流；在第二階段，控制電壓外環(huán)開環(huán)，根據(jù)設(shè)置的輸入電流指令通過(guò)電流內(nèi)環(huán)控制母線電壓及輸入電感電流；在第三階段，根據(jù)設(shè)置第二母線電壓指令通過(guò)電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)控制母線電壓及輸入電感電流。本發(fā)明能夠多階段漸進(jìn)式啟動(dòng)PFC電路，減緩啟動(dòng)過(guò)程中的大脈沖電流，且降低電路成本，提高控制電路的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PFC電路控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PFC電路的軟啟動(dòng)裝置、電路及電器。

背景技術(shù)

變頻空調(diào)普遍增加了功率因數(shù)校正（Power Factor Correction，PFC）控制技術(shù)，以便提高功率因數(shù)，同時(shí)調(diào)節(jié)諧波電流，減少空調(diào)對(duì)電網(wǎng)的影響。

如圖1所示，其為典型的PFC（Power Factor Correction，功率因數(shù)）電路，這種電路采用升壓的boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種PFC電路利用整流電路對(duì)交流電壓進(jìn)行橋式整流得到電壓Vac提供給電感器，且控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止使輸入電流Iac跟隨Vac的變化。該電路的工作原理為：電感在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存能量，在開關(guān)管截止時(shí)將儲(chǔ)存的能量通過(guò)二極管給大的濾波電容充電，該濾波電容能夠輸出平滑化且穩(wěn)定化的母線電壓Vdc。

參見圖1，由于電路后端有較大的濾波電容，在上電瞬間母線上有較大的充電電流，會(huì)對(duì)電路上的整流器件有較大的沖擊，嚴(yán)重的會(huì)損壞整流器件。

現(xiàn)有技術(shù)中有通過(guò)控制器（例如數(shù)字芯片）控制軟起繼電器電路中繼電器的通斷實(shí)現(xiàn)電路軟啟動(dòng)的方案，通過(guò)控制器檢測(cè)PFC電路的直流母線電壓，當(dāng)PFC母線電壓升到足夠高時(shí)，控制器發(fā)出一個(gè)信號(hào)，使得繼電器吸合，短路軟啟動(dòng)電阻，從而實(shí)現(xiàn)大功率電源的安全可靠的軟啟動(dòng)。

上述軟啟動(dòng)方案的缺點(diǎn)是需要在電路中增加啟動(dòng)電阻，在上電時(shí)將啟動(dòng)電阻串聯(lián)在電路中，在充電結(jié)束后配合繼電器短路啟動(dòng)電阻，實(shí)現(xiàn)上電瞬間的軟啟動(dòng)，且該方法需要增加電路和繼電器，增加電路硬件成本，且不利于電路的小型化，同時(shí)還要占用數(shù)字芯片的端口資源，同時(shí)增加元器件，降低了控制電路的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例的目的之一在于提供一種PFC電路的軟啟動(dòng)裝置，多階段漸進(jìn)式啟動(dòng)PFC電路，減緩啟動(dòng)過(guò)程中的大脈沖電流，且降低電路成本，提高控制電路的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本申請(qǐng)涉及一種PFC電路的軟啟動(dòng)裝置，其特征在于，包括：

處理模塊，其根據(jù)所設(shè)定的第一階段、第二階段和第三階段依次啟動(dòng)PFC電路，具體用于：

在所述第一階段，控制電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)分別開環(huán)，根據(jù)設(shè)置的第一母線電壓指令及所計(jì)算的占空比指令開環(huán)控制母線電壓及輸入電感電流，其中所述占空比指令與所述第一母線電壓指令有關(guān)；

在所述第二階段，控制所述電壓外環(huán)開環(huán)，根據(jù)設(shè)置的輸入電流指令通過(guò)所述電流內(nèi)環(huán)控制所述母線電壓及輸入電感電流；

在所述第三階段，根據(jù)設(shè)置的第二母線電壓指令通過(guò)所述電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)控制所述母線電壓及輸入電感電流。

本申請(qǐng)涉及的PFC電路的軟啟動(dòng)裝置，用于控制PFC電路三階段漸進(jìn)式開啟，在第一階段，控制電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)均開環(huán)，通過(guò)第一母線電壓指令及占空比指令開環(huán)控制母線電壓及輸入電感電流，在第二階段，控制電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)且電壓外環(huán)開環(huán)，通過(guò)輸入電流指令嚴(yán)格控制電流，在第三階段，控制電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)均閉環(huán)，通過(guò)第二母線電壓指令嚴(yán)格控制母線電壓，多階段漸進(jìn)式緩慢啟動(dòng)PFC電路，使PFC電路緩慢過(guò)渡到穩(wěn)定狀態(tài)，避免產(chǎn)生大脈沖電流，降低對(duì)開關(guān)管及整流器件的電流沖擊。