一种变频空调PFC控制方法技术

本发明专利技术公开了一种变频空调PFC控制方法，整流桥与外部220V交流电电连接，整流桥具有接线端A和接线端B，变频器具有与整流桥相对应的接线端C和接线端D，整流桥的接线端A与变频器的接线端C之间依次串联有C电感、二极管，整流桥的接线端B与变频器的接线端D之间电连接有采样电阻，整流桥的接线端A与接线端B之间并联有滤波电容，变频器的接线端C与接线端D之间并联有稳压电容，IGBT模块一端电连接于电感与二极管之间的线路上，IGBT模块另一端连接于整流桥接线端B与变频器接线端D之间的线路上。本发明专利技术根据负载电流的变化，控制IGBT模块的占空比，使得输入电流能很好地跟踪变频器负载的变化，大大降低了变频器负载突变时对直流母线电压的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种变频空调PFC控制方法
本专利技术涉及空调控制
，尤其涉及一种变频空调PFC控制方法。
技术介绍
与定频空调不同，变频空调压缩机一般采用永磁同步电机且压缩机转速可调节。变频空调通常采用交-直-交变频方法进行控制。因此，当变频空调频率和负载增大时，直流母线电压会出现下降，电流畸变会增大，导致功率因数下降，电流波形如图1所示。为了稳定直流电压，提高功率因数，降低电磁干扰，通常要采用PFC(功率因数矫正)控制技术。加入PFC控制之后，电流波形恢复到接近正弦状态，电流波形如图2所示。通常功率因数矫正一般采用硬件PFC或者软件PFC。采用硬件PFC，不仅会增加额外的硬件电路，使得电路变得非常复杂，且提高了成本。采用现有的软件PFC，如申请号CN201310151565.5的专利技术专利，公开的是一种PFC控制方法，但是基于输入电流实现，在算法中并没有直接考虑负载的作用，当负载电流发生变化时，输入电流的变化有滞后，所以不能很好的控制直流电压，导致直流电压有波动。因此需要一种简单可靠的PFC控制方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种变频空调PFC控制方法，根据负载电流的变化，控制IGBT模块的占空比，使得输入电流能很好地跟踪变频器负载的变化，大大降低了变频器负载突变时对直流母线电压的影响。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种变频空调PFC控制方法，变频空调PFC控制电路包括整流桥、滤波电容、电感、二极管、稳压电容、IGBT模块、采样电阻和变频器，所述整流桥与外部220V交流电电连接，所述整流桥具有接线端A和接线端B，所述变频器具有与整流桥相对应的接线端C和接线端D，所述整流桥的接线端A与变频器的接线端C之间依次串联有C电感、二极管，所述整流桥的接线端B与变频器的接线端D之间电连接有采样电阻，所述采样电阻靠近整流桥一侧；所述整流桥的接线端A与接线端B之间并联有滤波电容，所述滤波电容靠近整流桥一侧，所述变频器的接线端C与接线端D之间并联有稳压电容，所述稳压电容靠近变频器一侧；所述IGBT模块一端电连接于电感与二极管之间的线路上，所述IGBT模块另一端连接于整流桥接线端B与变频器接线端D之间的线路上；其变频空调PFC控制方法如下：A、电流流过采样电阻时，采样电阻上会有电压，通过采集这个电压，可以得到采样电阻上的电流，这个电流为整个系统的瞬时电流，称作输入电流iPFC；B、变频空调压缩机控制程序中，可以通过空调自身的控制算法计算得到空调消耗的功率P；用功率P除以直流母线电压Vdc，可以得到负载平均电流ILavr＝P/Vdc，直流母线电压Vdc为稳压电容两端的电压；C、为实现PFC对直流电压的调节，首先需要一个直流电压给定值作为直流电压控制的目标值，并对直流母线电压要进行PI调节；直流电压给定值与直流母线电压Vdc做差后进行PI调节，可得到电压调节系数其中Kp为比例系数，Ki为积分系数；Kp和Ki为控制参数，同一个变频空调PFC控制电路的Kp与Ki为一固定值；D、将电压调节系数α与负载平均电流ILavr相乘，得到输入平均电流参考值E、将输入电流iPFC与输入平均电流参考值进行比较，当输入电流iPFC高于输入平均电流参考值时，即时，让变频空调PFC控制电路中的IGBT模块处于关断状态；当输入电流iPFC低于输入平均电流参考值时，即时，根据输入电流iPFC低于输入平均电流参考值的程度来确定IGBT模块开关占空比，IGBT模块的开关占空比为最后再将MPFC的值控制并限制在0到1之间；MPFC决定在一个PWM周期内IGBT模块的开通的比值，MPFC越大，IGBT模块开通的时间越多；当MPFC等于0时，IGBT模块在一个PWM周期内都不开通。当MPFC等于1时，IGBT模块在一个PWM周期内都开通。本专利技术通过采样电路中输入电流iPFC，通过计算获得变频器负载的功率P，用负载的功率P除以稳压电容上的直流母线电压Vdc，得到负载平均电流ILavr＝P/Vdc，具体电路见图3。将直流电压给定值与稳压电容上的直流母线电压Vdc进行比较，进行PI调节，PI调节器输出值称作电压调节系数α。将电压调节系数α乘以负载平均电流ILavr得到输入平均电流参考值将输入电流iPFC与输入平均电流参考值进行比较，当输入电流iPFC高于输入平均电流参考值ILavr时，变频空调PFC控制电路中的IGBT模块处于关断状态。当输入电流iPFC低于输入平均电流参考值ILavr时，根据输入电流iPFC低于输入平均电流参考值ILavr的程度来确定IGBT模块开关占空比通过调节IGBT模块的开关占空比，校正功率因数，稳定直流电压。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术根据负载电流的变化，控制IGBT模块的占空比，使得输入电流能很好地跟踪变频器负载的变化，大大降低了变频器负载突变时对直流母线电压的影响。附图说明图1为无变频空调PFC控制电路时的电流波形图；图2为本专利技术的电流波形图；图3为本专利技术的变频空调PFC控制电路的电路示意图；图4为本专利技术变频空调的PFC控制流程框图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明：实施例如图3、图4所示，一种变频空调PFC控制方法，变频空调PFC控制电路包括整流桥、滤波电容、电感、二极管、稳压电容、IGBT模块、采样电阻和变频器，所述整流桥与外部220V交流电电连接，所述整流桥具有接线端A和接线端B，所述变频器具有与整流桥相对应的接线端C和接线端D，所述整流桥的接线端A与变频器的接线端C之间依次串联有C电感、二极管，所述整流桥的接线端B与变频器的接线端D之间电连接有采样电阻，所述采样电阻靠近整流桥一侧；所述整流桥的接线端A与接线端B之间并联有滤波电容，所述滤波电容靠近整流桥一侧，所述变频器的接线端C与接线端D之间并联有稳压电容，所述稳压电容靠近变频器一侧；所述IGBT模块一端电连接于电感与二极管之间的线路上，所述IGBT模块另一端连接于整流桥接线端B与变频器接线端D之间的线路上；其变频空调PFC控制方法如下：A、电流流过采样电阻时，采样电阻上会有电压，通过采集这个电压，可以得到采样电阻上的电流，这个电流为整个系统的瞬时电流，称作输入电流iPFC；B、变频空调压缩机控制程序中，可以通过空调自身的控制算法计算得到空调消耗的功率P；用功率P除以直流母线电压Vdc，可以得到负载平均电流ILavr＝P/Vdc，直流母线电压Vdc为稳压电容两端的电压；C、为实现PFC对直流电压的调节，首先需要一个直流电压给定值作为直流电压控制的目标值，并对直流母线电压要进行PI调节；直流电压给定值与直流母线电压Vdc做差后进行PI调节，可得到电压调节系数其中Kp为比例系数，Ki为积分系数；Kp和Ki为控制参数，同一个变频空调PFC控制电路的Kp与Ki为一固定值；D、将电压调节系数α与负载平均电流ILavr相乘，得到输入平均电流参考值E、将输入电流iPFC与输入平均电流参考值进行比较，当输入电流iPFC高于输入平均电流参考值时，即时，让变频空调PFC控制电路中的IGBT模块处于关断状态；当IGBT模块处于关断状态时，外部交流电通过整流桥依次通过电感、二极管、稳压电容，然后经过采样电阻回流到整流桥中，变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频空调PFC控制方法，其特征在于：变频空调PFC控制电路包括整流桥、滤波电容、电感、二极管、稳压电容、IGBT模块、采样电阻和变频器，所述整流桥与外部220V交流电电连接，所述整流桥具有接线端A和接线端B，所述变频器具有与整流桥相对应的接线端C和接线端D，所述整流桥的接线端A与变频器的接线端C之间依次串联有C电感、二极管，所述整流桥的接线端B与变频器的接线端D之间电连接有采样电阻，所述采样电阻靠近整流桥一侧；所述整流桥的接线端A与接线端B之间并联有滤波电容，所述滤波电容靠近整流桥一侧，所述变频器的接线端C与接线端D之间并联有稳压电容，所述稳压电容靠近变频器一侧；所述IGBT模块一端电连接于电感与二极管之间的线路上，所述IGBT模块另一端连接于整流桥接线端B与变频器接线端D之间的线路上；其变频空调PFC控制方法如下：A、电流流过采样电阻时，采样电阻上会有电压，通过采集这个电压，可以得到采样电阻上的电流，这个电流为整个系统的瞬时电流，称作输入电流i

【技术特征摘要】
1.一种变频空调PFC控制方法，其特征在于：变频空调PFC控制电路包括整流桥、滤波电容、电感、二极管、稳压电容、IGBT模块、采样电阻和变频器，所述整流桥与外部220V交流电电连接，所述整流桥具有接线端A和接线端B，所述变频器具有与整流桥相对应的接线端C和接线端D，所述整流桥的接线端A与变频器的接线端C之间依次串联有C电感、二极管，所述整流桥的接线端B与变频器的接线端D之间电连接有采样电阻，所述采样电阻靠近整流桥一侧；所述整流桥的接线端A与接线端B之间并联有滤波电容，所述滤波电容靠近整流桥一侧，所述变频器的接线端C与接线端D之间并联有稳压电容，所述稳压电容靠近变频器一侧；所述IGBT模块一端电连接于电感与二极管之间的线路上，所述IGBT模块另一端连接于整流桥接线端B与变频器接线端D之间的线路上；其变频空调PFC控制方法如下：A、电流流过采样电阻时，采样电阻上会有电压，通过采集这个电压，可以得到采样电阻上的电流，这个电流为整个系统的瞬时电流，称作输入电流iPFC；B、变频空调压缩机控制程序中，可以通过空调自身的控制算法计算得到空调消耗的功率P；用功率P除以直流母线电压Vdc，可以得到负载平均电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱绯，陈跃，刘启武，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51