PFC变换器控制方法、装置和变频电器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种PFC变换器控制方法、装置和变频电器，其中，该方法，包括：控制PFC变换器产生一频率偏移值随时间周期性变化的频率偏移函数，将该频率偏移函数叠加在PFC变换器的载波基准频率上，得到周期性变化的PFC载波频率函数，检测市电电压信号的相位，控制PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随市电电压信号的相位进行周期性变化，有效降低了测试过程中检测到的最高干扰功率谱幅度，实现了降低高频PFC技术中电磁干扰水平的目的，降低了PFC变换器的功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及家电控制
，尤其涉及一种PFC变换器控制方法、装置和变频电器。
技术介绍
功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)技术能够改变变频控制器的功率因数，减小变频产品中存在的谐波电流，减少谐波电流造成的危害。其中，基于单片机控制的软件高频PFC技术得到了广泛应用，采用固定载频的载波调制技术，使得产生的相关干扰谱集中在载频的高次谐波频率附近，功率谱密度较为集中，峰值功率谱密度较高，产生的电磁干扰严重，而通过增强硬件EMC电路设计来抑制干扰的方案，增加了电控制器的体积与成本，因此，如何降低PFC技术中的电磁干扰水平是高频PFC技术中亟待解决的难题。目前，主要采用硬件技术改变固定载频的特性，使得载频围绕载波基准频率进行抖动。例如，在开关电源控制芯片中，增加抖频功能开关，通过硬件技术控制抖频功能开关的开停，在抖频功能开关开启时，载波基准频率上叠加一个固定频偏，而在抖频功能开关未开启时，采用原有载波基准频率，从而实现载波频率围绕载波基准频率进行抖动的目的，进而有效展宽了电磁干扰的功率谱，降低了干扰功率谱的最高幅度，降低了高频PFC的电磁辐射、电磁传导干扰水平。然而，鉴于硬件电路本身误差以及硬件电路的调整复杂性，上述抖频功能开关的控制精准差，致使硬件电路实现的降噪效果不理想，而且，硬件电路在轻重不同负载条件下，其控制方法是单一的，对重负载条件下产生的强干扰也不能采用加强降噪措施，降噪效果差。
技术实现思路
本专利技术提供一种PFC变换器控制方法、装置和变频电器，以解决现有通过增强硬件EMC电路设计来降低电磁干扰的方法中存在的降噪效果不理想的问题。第一方面，本专利技术提供的一种PFC变换器控制方法，包括：控制功率因数校正PFC变换器产生一频率偏移函数，所述频率偏移函数对应的频率偏移值随时间周期性变化；将所述频率偏移函数叠加在所述PFC变换器的载波基准频率上，得到周期性变化的PFC载波频率函数；检测市电电压信号的相位，控制所述PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随所述市电电压信号的相位进行周期性变化。可选的，在本专利技术的一实施例中，所述PFC载波频率函数的最小频率点分别与所述市电电压信号的过零点相位和峰值点相位相对应，所述PFC载波频率函数的最大频率点与所述过零点相位和所述峰值点相位之间的预设相位相对应，所述预设相位处的斩波纹波电流幅值最大。可选的，所述PFC载波频率函数的最大频率点与过零点相位和峰值点相位之间的相位中间值相对应。可选的，在本专利技术的另一实施例中，所述PFC变换器控制方法，在所述检测市电电压信号的相位，控制所述PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随所述市电电压信号的相位进行周期性变化之前，还包括：检测所述PFC变换器控制的母线电流信号的幅值；根据所述母线电流信号的幅值，确定所述频率偏移函数的频率偏移系数，以使所述母线电流信号最大时，所述频率偏移函数对应的频率偏移值达到最大。可选的，在本专利技术的再一实施例中，所述频率偏移函数对应频率偏移值随时间周期性变化，包括：所述频率偏移值随时间连续型周期性变化和所述频率偏移值随时间断续型周期性变化。第二方面，本专利技术提供的一种PFC变换器控制装置，包括：频偏产生模块，用于控制功率因数校正PFC变换器产生一频率偏移函数，所述频率偏移函数对应的频率偏移值随时间周期性变化；载波叠加模块，用于将所述频率偏移函数叠加在所述PFC变换器的载波
基准频率上，得到周期性变化的PFC载波频率函数；频偏控制模块，用于检测市电电压信号的相位，控制所述PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随所述市电电压信号的相位进行周期性变化。可选的，在本专利技术的一实施例中，所述PFC载波频率函数的最小频率点分别与所述市电电压信号的过零点相位和峰值点相位相对应，所述PFC载波频率函数的最大频率点与所述过零点相位和所述峰值点相位之间的预设相位相对应，所述预设相位处的斩波纹波电流幅值最大。可选的，在本专利技术的另一实施例中，所述PFC变换器控制装置，还包括：电流检测模块、频偏系数确定模块；所述电流检测模块，用于在所述频偏控制模块之前检测所述PFC变换器控制的母线电流信号的幅值；所述频偏系数确定模块，用于根据所述电流检测模块检测到的所述母线电流信号的幅值，确定所述频率偏移函数的频率偏移系数，以使所述母线电流信号最大时，所述频率偏移函数对应的频率偏移值达到最大。可选的，在本专利技术的再一实施例中，所述频率偏移函数对应频率偏移值随时间周期性变化，包括：所述频率偏移值随时间连续型周期性变化和所述频率偏移值随时间断续型周期性变化。第三方面，本专利技术还提供一种变频电器，至少包括本专利技术所述的PFC变换器控制装置。本专利技术提供的PFC变换器控制方法、装置和变频电器，通过控制PFC变换器产生一频率偏移值随时间周期性变化的频率偏移函数，并将上述频率偏移函数叠加在PFC变换器的载波基准频率上，得到周期性变化的PFC载波频率函数，通过检测市电电压信号的相位，控制PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随市电电压信号的相位进行周期性变化，不仅有效降低了PFC变换器产生的最高干扰功率谱幅度，实现了降低高频PFC电磁辐射、电磁传导干扰水平的目的，还节省了由于增强硬件EMC电路设计增加的成本，降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的PFC变换器控制方法实施例一的流程示意图；图2为采用固定载波频率的载波时电磁干扰信号各谐波成分的功率谱分布示意图；图3为本专利技术实施例中采用PFC载波频率函数对应的PFC载波频率时电磁干扰信号各谐波成分的功率谱分布示意图；图4为本专利技术提供的PFC变换器控制方法实施例二的流程示意图；图5为本专利技术实施例中频率偏移函数为正弦波函数时的PFC载波频率变化曲线；图6为本专利技术实施例中频率偏移函数为三角波函数时的PFC载波频率变化曲线；图7为本专利技术实施例中频率偏移函数为阶梯波函数时的PFC载波频率变化曲线；图8为本专利技术提供的PFC变换器控制装置实施例一的原理示意图；图9为本专利技术提供的PFC变换器控制装置实施例二的原理示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。变频电器的变频控制器中，功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)电路是一个关键的功能单元电路，能够提高变频控制器功率因数，适应国际标准中对谐波电流的要求，有效减少了市电电压信号中谐波电流对电网及其他用电电器的损害。鉴于有源PFC电路具有功率因数高、谐波电流小的特点，其已经成为主流PFC应用电路。随着功率半导体器件技术进步及
单片机性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PFC变换器控制方法，其特征在于，包括：控制功率因数校正PFC变换器产生一频率偏移函数，所述频率偏移函数对应的频率偏移值随时间周期性变化；将所述频率偏移函数叠加在所述PFC变换器的载波基准频率上，得到周期性变化的PFC载波频率函数；检测市电电压信号的相位，控制所述PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随所述市电电压信号的相位进行周期性变化。

【技术特征摘要】
1.一种PFC变换器控制方法，其特征在于，包括：控制功率因数校正PFC变换器产生一频率偏移函数，所述频率偏移函数对应的频率偏移值随时间周期性变化；将所述频率偏移函数叠加在所述PFC变换器的载波基准频率上，得到周期性变化的PFC载波频率函数；检测市电电压信号的相位，控制所述PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随所述市电电压信号的相位进行周期性变化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PFC载波频率函数的最小频率点分别与所述市电电压信号的过零点相位和峰值点相位相对应，所述PFC载波频率函数的最大频率点与所述过零点相位和所述峰值点相位之间的预设相位相对应，所述预设相位处的斩波纹波电流幅值最大。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PFC载波频率函数的最大频率点与过零点相位和峰值点相位之间的相位中间值相对应。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述检测市电电压信号的相位，控制所述PFC载波频率函数各频率点对应的PFC载波频率跟随所述市电电压信号的相位进行周期性变化之前，还包括：检测所述PFC变换器控制的母线电流信号的幅值；根据所述母线电流信号的幅值，确定所述频率偏移函数的频率偏移系数，以使所述母线电流信号最大时，所述频率偏移函数对应的频率偏移值达到最大。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述频率偏移函数对应频率偏移值随时间周期性变化，包括：所述频率偏移值随时间连续型周期性变化和所述频率偏移值随时间断续型周期性变化。6.一种PF...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，
申请(专利权)人：海信广东空调有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44