三相APFC的校正电路、方法及空调器技术

本发明专利技术提供了一种三相APFC的校正电路、方法及空调器，其中，该校正电路包括三相电压源，用于提供三相交流电；三个第一桥臂，各第一桥臂的一端分别与各三相电压源连接，且至少两个第一桥臂的另一端分别与一电阻连接；以及处理电路，与至少两个电阻相连接，用于确定一个PWM周期内流经至少两个电阻的电流，从而获取所述三相交流电的三相电流。本发明专利技术改进了三相电流的采样，通过确定至少两个电阻上的电流，即可确定三相电流，避免了使用电流传感器，在实现三相电流的正弦化的同时还节省了成本。

Correction circuit, method and air conditioner for three phase APFC

The invention provides a three-phase APFC correction circuit, method and air conditioner, in which the correction circuit includes a three-phase voltage source for providing three phase alternating current, three first bridge arms, one end of each first bridge arm is connected with each three phase voltage source, and at least two end of the first bridge arm is connected with a resistor respectively. And the processing circuit, connected with at least two resistors, is used to determine the current flowing through at least two resistors in a PWM period, thus obtaining the three-phase current of the three-phase alternating current. The invention improves the sampling of three phase current, determines the three-phase current by determining the current on at least two resistors, avoids the use of current sensor, and saves the cost at the same time that the three-phase current is sinusoidal.

【技术实现步骤摘要】
三相APFC的校正电路、方法及空调器
本专利技术涉及空调
，特别涉及一种三相APFC的校正电路、方法及空调器。
技术介绍
目前，三相电源变频空调已得到广泛应用，然而在其使用的过程中会存在为电源谐波问题。为解决这一技术问题，现有技术一般采用三相APFC(有源功率因数校正)控制电路，这就需要采样三相电源的电流和电压信号，但又因电流信号与控制电路不共地，因此现有技术一般都采用隔离的电流传感器(S1\S2)采样三相电路，明显地，三相APFC控制电路的器件成本会很高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种三相APFC的校正电路、方法及空调器，在至少两个电压源的桥臂一端各设置一电阻，处理电路确定流经至少两个电阻的电路，再结合三相电流相加为零的性质，即可采样得到三相电流的取值，从而能够较为简便地实现三相电流的正弦化。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种三相APFC的校正电路，包括：三相电压源，用于提供三相交流电；三个第一桥臂，各第一桥臂的一端分别与各三相电压源连接，且至少两个第一桥臂的另一端分别与一电阻连接；以及处理电路，与至少两个电阻相连接，用于确定一个PWM周期内流经至少两个电阻的电流，从而获取所述三相交流电的三相电流。进一步的，还包括：三个第二桥臂，各第二桥臂分别与各第一桥臂一一相连，三相电压源分别通过一电感或电抗接于三对第一桥臂和第二桥臂之间，且各所述第一桥臂与第二桥臂均为一可控功率器件。进一步的，还包括：两个采样电路，各采样电路包括一与所述处理电路连接的运算放大器和分别与两个电压源相连的采样电阻网络，所述采样电路用于采样三个电压差中的任意两个电压差，所述三个电压差指三相交流电中任意两个电压的电压差；以及将任意两个电压差输出至所述处理电路，从而获取所述三相交流电的三相电压；其中，所述三个电压差指三相交流电中任意两个电压的电压差。进一步的，所述处理电路还用于根据所述三相电压的正负相位，将所述三相电压的各PWM周期划分为6个区间；在每个区间内判断所述三相交流电的电流方向，保持所述第一桥臂的开启和第二桥臂的关断；以及采样至少两个电阻上的电压并进行运算，从而确定流经至少两个电阻的电流。进一步的，所述至少两个电阻还分别与一运算放大器相连，用于放大所述电阻上的电压。进一步的，还包括：一滤波电容，与三对第一桥臂和第二桥臂连接，用于滤除流经所述滤波电容的电压中的纹波；以及并联电阻网络，与所述滤波电容并联，用于确定所述滤波电容两端的电压。进一步的，所述处理电路还包括：Clark变换单元，用于将所述三相电压通过坐标变换转换为静止坐标下的二元电压，以及获取所述三相电压的相位角度；第一Park变换单元，用于将所述三相电压通过坐标变换转换为旋转坐标下的二元电压；第二Park变换单元，用于根据所述相位角度，将所述三相电流通过坐标变换转换为旋转坐标下的二元电流；第一调节器，根据滤波电容两端的电压与一参考电压，确定二元参考电流相对于旋转坐标下的二元电流的一个给定值，另一个给定值为0；第二调节器，用于结合两个给定值以及旋转坐标下的二元电流，确定调节后的二元电压；Park逆变换单元，用于将所述调节后的二元电压和所述旋转坐标下的二元电压进行Park逆变换，确定逆变换后的二元电压；以及SVPWM单元，用于根据滤波电容两端的电压和所述逆变换后的二元电压，确定占空比，并将该占空比输出至由三对第一桥臂和第二桥臂组成的PWM整流桥，以实现三相交流电的正弦化。一种三相APFC的校正方法，采用以上任一所述的三相APFC的校正电路，其包括：提供三相交流电；在三个第一桥臂中的至少两个第一桥臂的一端分别连接一电阻；以及确定一个PWM周期内流经至少两个电阻的电流，从而获取所述三相交流电的三相电流。进一步的，确定流经至少两个电阻的电流，获取所述三相交流电的三相电流的具体子步骤包括：根据所述三相电压的正负相位，将所述三相电压的各PWM周期划分为6个区间；在每个区间内判断所述三相交流电的电流方向，保持所述第一桥臂的开启和所述第二桥臂的关断；以及采样各区间内至少两个电阻上的电压并进行运算，从而确定流经至少两个电阻的电流。进一步的，还包括：采样三个电压差中的任意两个电压差，所述三个电压差指三相交流电中任意两个电压的电压差；根据所述任意两个电压差获取所述三相交流电的三相电压，其中，所述三个电压差指三相交流电中任意两个电压的电压差；将所述三相电压通过坐标变换转换为静止坐标下的二元电压，以及获取所述三相电压的相位角度；将所述三相电压通过坐标变换转换为旋转坐标下的二元电压；根据所述相位角度，将所述三相电流通过坐标变换转换为旋转坐标下的二元电流；根据滤波电容两端的电压与一参考电压，确定二元参考电流相对于旋转坐标下的二元电流的一个给定值，另一个给定值为0；结合两个给定值以及旋转坐标下的二元电流，确定调节后的二元电压；将所述调节后的二元电压和所述旋转坐标下的二元电压进行Park逆变换，确定逆变换后的二元电压；以及根据滤波电容两端的电压和所述逆变换后的二元电压，确定占空比，并将该占空比输出至由三对第一桥臂和第二桥臂组成的PWM整流桥，以实现三相交流电的正弦化。一种空调器，包括以上任一所述的三相APFC的校正电路。相对于现有技术，本专利技术所述的缓冲器及空调器具有以下优势：(1)不需使用电流采样器，只需至少两个电阻(由于三相电流相加为0，当有三个电阻时，还可以求得的验证三相电流是否准确；当有两个电阻时，能够简化电路，方便操作)，处理电路即可获取电阻上的电压，再结合三相电流相加为零，通过运算即可获得三相电流的大小，结构简单，节省成本。(2)还可以在电阻与处理电路之间增加运算放大器，放大电阻上的电压，从而获得更精准的三相电流。(3)根据三相电压的正负相位，将所述三相电压的各PWM周期划分为6个区间，并分别在各区间内采样至少两个电阻上的电压并进行运算，从而确定流经至少两个电阻的电流，操作简单。(4)本专利技术还采样得到三相电压，并将三相电压和三相电流进行坐标上的转换，结合滤波电容两端的电压与参考电压，获得同相位的二元电压和二元电流，经过调节器、逆变换等处理，得到占空比并输出至PWM(脉冲宽度调制)整流桥，实现三相电流的正弦化，从而达到功率因数校正的目的。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的三相APFC的校正电路的电路示意图。图2为本专利技术一具体实施例的三相电压的曲线示意图。图3为图2中三相电压位于V区间时的电流流向示意图。图4为本专利技术实施例的三相APFC的校正电路的进一步电路示意图。图5为本专利技术实施例的三相APFC的校正方法的步骤示意图。图6为本专利技术实施例的步骤S3的子步骤示意图。图7为本专利技术一具体实施例的三相APFC的校正方法的步骤示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。目前，现有技术一般都采用隔离的电流传感器(S1\S2)采样三相电路，存在成本较高的问题。有鉴于此，本专利技术提供了一种三相APFC的校正电路、方法及空调器，不需使用电流采样器，只需至少两个电阻(由于三相电流相加为0，当有三个电阻时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相APFC的校正电路，其特征在于，包括：三相电压源，用于提供三相交流电；三个第一桥臂，各第一桥臂的一端分别与各三相电压源连接，且至少两个第一桥臂的另一端分别与一电阻连接；以及处理电路，与至少两个电阻相连接，用于确定一个PWM周期内流经至少两个电阻的电流，从而获取所述三相交流电的三相电流。

【技术特征摘要】
1.一种三相APFC的校正电路，其特征在于，包括：三相电压源，用于提供三相交流电；三个第一桥臂，各第一桥臂的一端分别与各三相电压源连接，且至少两个第一桥臂的另一端分别与一电阻连接；以及处理电路，与至少两个电阻相连接，用于确定一个PWM周期内流经至少两个电阻的电流，从而获取所述三相交流电的三相电流。2.根据权利要求1所述的三相APFC的校正电路，其特征在于，还包括：三个第二桥臂，各第二桥臂分别与各第一桥臂一一相连，三相电压源分别通过一电感或电抗接于三对第一桥臂和第二桥臂之间，且各所述第一桥臂与第二桥臂均为一可控功率器件。3.根据权利要求2所述的三相APFC的校正电路，其特征在于，还包括：两个采样电路，各采样电路包括一与所述处理电路连接的运算放大器和分别与两个电压源相连的采样电阻网络，所述采样电路用于采样三个电压差中的任意两个电压差，所述三个电压差指三相交流电中任意两个电压的电压差；以及将任意两个电压差输出至所述处理电路，从而获取所述三相交流电的三相电压；其中，所述三个电压差指三相交流电中任意两个电压的电压差。4.根据权利要求3所述的三相APFC的校正电路，其特征在于，所述处理电路还用于根据所述三相电压的正负相位，将所述三相电压的各PWM周期划分为6个区间；在每个区间内判断所述三相交流电的电流方向，保持所述第一桥臂的开启和第二桥臂的关断；以及采样至少两个电阻上的电压并进行运算，从而确定流经至少两个电阻的电流。5.根据权利要求1所述的三相APFC的校正电路，其特征在于，所述至少两个电阻还分别与一运算放大器相连，用于放大所述电阻上的电压。6.根据权利要求4所述的三相APFC的校正电路，其特征在于，还包括：一滤波电容，与三对第一桥臂和第二桥臂连接，用于滤除流经所述滤波电容的电压中的纹波；以及并联电阻网络，与所述滤波电容并联，用于确定所述滤波电容两端的电压。7.根据权利要求6所述的三相APFC的校正电路，其特征在于，所述处理电路还包括：Clark变换单元，用于将所述三相电压通过坐标变换转换为静止坐标下的二元电压，以及获取所述三相电压的相位角度；第一Park变换单元，用于将所述三相电压通过坐标变换转换为旋转坐标下的二元电压；第二Park变换单元，用于根据所述相位角度，将所述三相电流通过坐标变换转换为旋转坐标下的二元电流；第一调节器，根据滤波电容两端的电压与一参考电压，确定二元参考电流相对于旋转坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：游剑波，李超，
申请(专利权)人：奥克斯空调股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33