用于电压控制的方法及滤波系统技术方案

功率因数校正(PFC)系统包括基于期望的直流(DC)电压与测量的DC电压之间的差来确定第一电流需求的误差控制模块。滤波器模块将滤波器应用于第一电流需求以产生第二电流需求。加权模块(i)基于该差确定分别用于第一电流需求和第二电流需求的第一加权值和第二加权值，(ii)基于第一电流需求和第一加权值来确定第三电流需求，并且(iii)基于第二电流需求和第二加权值来确定第四电流需求。电流需求模块基于第三电流需求和第四电流需求来确定最终电流需求。电流控制模块基于最终电流需求来确定PFC装置的开关的切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电压控制的方法及滤波系统相关申请的交叉引用本申请是2017年1月30日提交的美国申请第15/419,464号、2017年1月30日提交的美国申请第15/419,423号以及2017年1月30日提交的美国申请第15/419,394号的PCT国际申请。本申请要求于2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,517号、2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,538号、2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,527号以及2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,607号的最早的提交日期和优先权的权益。以上提及的申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电压转换器，更具体地，涉及控制电压转换器的切换的方法和滤波系统的电路。
技术介绍
在此提供的背景描述是出于总体上呈现本公开内容的背景的目的。既不明确地也不隐含地认为目前署名的专利技术人在该背景部分中描述的范围内的工作以及在提交时不作为现有技术的描述的方面是针对本公开内容的现有技术。电机用于各种各样的工业和住宅应用，包括但不限于供热通风与空气调节(HVAC)系统。仅作为示例，电机可以驱动HVAC系统中的压缩机。还可以在HVAC系统中实现一个或更多个附加电机。仅作为示例，HVAC系统可以包括驱动与压缩机相关联的风扇的另一电机。可以在HVAC系统中包括另一电机以驱动与蒸发器相关联的风扇。
技术实现思路
在一个特征中，描述了一种功率因数校正(PFC)系统。误差控制模块基于期望的直流(DC)电压与测量的DC电压之间的差来确定第一电流需求。滤波器模块将滤波器应用于第一电流需求以产生第二电流需求。加权模块(i)基于上述差来确定分别用于第一电流需求和第二电流需求的第一加权值和第二加权值，(ii)基于第一电流需求和第一加权值来确定第三电流需求，以及(iii)基于第二电流需求和第二加权值来确定第四电流需求。电流需求模块基于第三电流需求和第四电流需求来确定最终电流需求。电流控制模块基于最终电流需求来控制PFC装置的开关的切换。在又一特征中，求和模块基于第三电流需求和第四电流需求的和来确定第五电流需求。电流需求模块将陷波滤波器应用于第五电流需求并且基于陷波滤波器的输出来确定最终电流需求。在又一特征中，电流需求模块基于陷波滤波器的输出乘以正弦参考信号的值来设置最终电流需求，该正弦参考信号被生成为与输入交流(AC)电压在相位和频率上同步。在又一特征中，滤波器系数模块基于输入交流(AC)电压的频率来设置陷波滤波器的滤波器系数。在又一特征中，当上述差小于预定值时，加权模块将第三电流需求设置为零。在又一特征中，当上述差小于预定值时，加权模块将第四电流需求进一步设置为等于第二电流需求。在又一特征中，当上述差大于预定值时，加权模块增大第一加权值并且减小第二加权值。在又一特征中，当上述差大于预定值时，加权模块随着上述差增大而增大第一加权值并且随着上述差增大而减小第二加权值。在又一特征中，加权模块：基于第一电流需求乘以第一加权值来设置第三电流需求；并且基于第二电流需求乘以第二加权值来设置第四电流需求。在又一特征中，滤波器模块将低通滤波器应用于第一电流需求以产生第二电流需求。在一个特征中，一种功率因数校正(PFC)方法包括：基于期望的直流(DC)电压与测量的DC电压之间的差来确定第一电流需求；将滤波器应用于第一电流需求以产生第二电流需求；基于上述差确定分别用于第一电流需求和第二电流需求的第一加权值和第二加权值；基于第一电流需求和第一加权值来确定第三电流需求；基于基于第二电流需求和第二加权值来确定第四电流需求；基于第三电流需求和第四电流需求来确定最终电流需求；以及基于最终电流需求来控制PFC装置的开关的切换。在又一特征中，PFC方法还包括：基于第三电流需求和第四电流需的和来确定第五电流需求；并且将陷波滤波器应用于第五电流需求，其中确定最终电流需求包括基于陷波滤波器的输出来确定最终电流需求。在又一特征中，确定最终电流需求包括基于陷波滤波器的输出乘以正弦参考信号的值来设置最终电流需求，该正弦参考信号被生成为与输入交流(AC)电压在相位和频率上同步。在又一特征中，PFC方法还包括基于输入交流(AC)电压的频率来设置陷波滤波器的滤波器系数。在又一特征中，PFC方法还包括，当上述差小于预定值时，将第三电流需求设置成零。在又一特征中，PFC方法还包括，当上述差小于预定值时，将第四电流需求设置成等于第二电流需求。在又一特征中，PFC方法还包括，当上述差大于预定值时，增大第一加权值并且减小第二加权值。在又一特征中，PFC方法还包括，当上述差大于预定值时，随着上述差增大而增大第一加权值并且随着上述差增大而减小第二加权值。在又一特征中，PFC方法还包括：基于第一电流需求乘以第一加权值来设置第三电流需求；并且基于第二电流需求乘以第二加权值来设置第四电流需求。在又一特征中，滤波器是低通滤波器。在一个特征中，描述了一种功率因数校正(PFC)系统。期望关断时段模块基于至PFC电路的输入电压和PFC电路的输出电压来确定用于PFC电路的开关的期望关断时段。当通过PFC电路的电感器的测量电流大于通过电感器的需求电流时，开关控制模块将开关从接通状态转变至关断状态，并且在从接通状态转变至关断状态之后在期望关断时段内保持开关处于关断状态。在又一特征中，期望关断时段模块使用如下中的一个来设置期望关断时段：(i)将输入电压和输出电压与期望关断时段相关联的等式；以及(ii)将输入电压和输出电压与期望关断时段相关联的查找表。在又一特征中，期望关断时段模块使用等式：来设置期望关断时段，其中DOP是期望关断时段，tp是预定的切换周期，vi是输入电压，并且vo是输出电压。在又一特征中，开关控制模块：响应于确定在(i)从接通状态转变至关断状态的时间与(ii)当前时间之间的时间段大于期望关断时段，将开关从关断状态转变至接通状态；并且保持开关处于接通状态直到通过PFC电路的电感器的测量电流大于通过电感器的需求电流。在又一特征中，电流需求模块基于输出电压与输出电压的期望值之间的差来确定通过电感器的需求电流。在又一特征中，期望关断时段模块还基于开关的切换周期来确定期望关断时段。在又一特征中，期望接通时段模块确定用于开关的期望接通时段，期望接通时段是可变的，并且期望关断时段模块基于切换周期减去期望接通时段来设置期望关断时段。在又一特征中，期望接通时段模块基于通过电感器的最大电流、通过电感器的需求电流和输入电压来设置用于开关的期望接通时段，并且期望关断时段模块基于切换周期减去期望接通时段来设置期望关断时段。在又一特征中，期望接通时段模块基于通过电感器的最大电流、通过电感器的需求电流、输入电压和输出电压来设置用于开关的期望接通时段。期望关断时段模块基于切换周期减去期望接通时段来设置期望关断时段。在又一特征中，不连续模式接通时段模块基于通过电感器的最大电流、通过电感器的需求电流和输入电压来确定用于不连续模式操作的第一预期接通时段；连续模式接通时段模块基于通过电感器的最大电流、通过电感器的需求电流、输入电压和输出电压来确定用于连续模式操作的第二预期接通时段；以及预期接通时段模块将用于开关的第三预期接通时段设置为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率因数校正(PFC)系统，包括：误差控制模块，其基于期望的直流(DC)电压与测量的DC电压之间的差来确定第一电流需求；滤波器模块，其将滤波器应用于所述第一电流需求以产生第二电流需求；加权模块，其(i)基于所述差来确定分别用于所述第一电流需求和所述第二电流需求的第一加权值和第二加权值，(ii)基于所述第一电流需求和所述第一加权值来确定第三电流需求，以及(iii)基于所述第二电流需求和所述第二加权值来确定第四电流需求；电流需求模块，其基于所述第三电流需求和所述第四电流需求来确定最终电流需求；以及电流控制模块，其基于所述最终电流需求来控制PFC装置的开关的切换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.15 US 62/323,607;2016.04.15 US 62/323,517;1.一种功率因数校正(PFC)系统，包括：误差控制模块，其基于期望的直流(DC)电压与测量的DC电压之间的差来确定第一电流需求；滤波器模块，其将滤波器应用于所述第一电流需求以产生第二电流需求；加权模块，其(i)基于所述差来确定分别用于所述第一电流需求和所述第二电流需求的第一加权值和第二加权值，(ii)基于所述第一电流需求和所述第一加权值来确定第三电流需求，以及(iii)基于所述第二电流需求和所述第二加权值来确定第四电流需求；电流需求模块，其基于所述第三电流需求和所述第四电流需求来确定最终电流需求；以及电流控制模块，其基于所述最终电流需求来控制PFC装置的开关的切换。2.根据权利要求1所述的PFC系统，其中，还包括：基于所述第三电流需求和所述第四电流需求的和来确定第五电流需求的求和模块，其中，所述电流需求模块将陷波滤波器应用于所述第五电流需求，并且基于所述陷波滤波器的输出来确定所述最终电流需求。3.根据权利要求2所述的PFC系统，其中，所述电流需求模块基于所述陷波滤波器的输出与正弦参考信号的值相乘来设置所述最终电流需求，所述正弦参考信号被生成为与输入交流(AC)电压在相位和频率上同步。4.根据权利要求2所述的PFC系统，还包括滤波器系数模块，其基于输入交流(AC)电压的频率来设置所述陷波滤波器的滤波器系数。5.根据权利要求1所述的PFC系统，其中，当所述差小于预定值时，所述加权模块将所述第三电流需求设置为零。6.根据权利要求5所述的PFC系统，其中，当所述差小于所述预定值时，所述加权模块还将所述第四电流需求设置为等于所述第二电流需求。7.根据权利要求5所述的PFC系统，其中，当所述差大于所述预定值时，所述加权模块增大所述第一加权值并且减小所述第二加权值。8.根据权利要求5所述的PFC系统，其中，当所述差大于所述预定值时，所述加权模块随着所述差增大而增大所述第一加权值，并且随着所述差增大而减小所述第二加权值。9.根据权利要求1所述的PFC系统，其中，所述加权模块：基于所述第一电流需求与所述第一加权值相乘来设置所述第三电流需求；以及基于所述第二电流需求与所述第二加权值相乘来设置所述第四电流需求。10.根据权利要求1所述的PFC系统，其中，所述滤波器模块将低通滤波器应用于所述第一电流需求以产生所述第二电流需求。11.一种功率因数校正(PFC)方法，包括：基于期望的直流(DC)电压与测量的DC电压之间的差来确定第一电流需求；将滤波器应用于所述第一电流需求以产生第二电流需求；基于所述差确定分别用于所述第一电流需求和所述第二电流需求的第一加权值和第二加权值；基于所述第一电流需求和所述第一加权值来确定第三电流需求；基于所述第二电流需求和所述第二加权值来确定第四电流需求；基于所述第三电流需求和所述第四电流需求来确定最终电流需求；以及基于所述最终电流需求来控制PFC装置的开关的切换。12.根据权利要求11所述的PFC方法，还包括：基于所述第三电流需求和所述第四电流需求的和来确定第五电流需求；以及将陷波滤波器应用于所述第五电流需求，其中，确定所述最终电流需求包括：基于所述陷波滤波器的输出来确定所述最终电流需求。13.根据权利要求12所述的PFC方法，其中，确定所述最终电流需求包括：基于所述陷波滤波器的输出与正弦参考信号的值相乘来设置所述最终电流需求，所述正弦参考信号被生成为与输入交流(AC)电压在相位和频率上同步。14.根据权利要求12所述的PFC方法，还包括：基于输入交流(AC)电压的频率来设置所述陷波滤波器的滤波器系数。15.根据权利要求11所述的PFC方法，还包括：当所述差小于预定值时，将所述第三电流需求设置为零。16.根据权利要求15所述的PFC方法，还包括：当所述差小于所述预定值时，还将所述第四电流需求设置为等于所述第二电流需求。17.根据权利要求15所述的PFC方法，还包括：当所述差大于所述预定值时，增大所述第一加权值并且减小所述第二加权值。18.根据权利要求15所述的PFC方法，还包括：当所述差大于所述预定值时，随着所述差增大而增大所述第一加权值，并且随着所述差增大而减小所述第二加权值。19.根据权利要求11所述的PFC方法，还包括：基于所述第一电流需求与所述第一加权值相乘来设置所述第三电流需求；以及基于所述第二电流需求与所述第二加权值相乘来设置所述第四电流需求。20.根据权利要求11所述的PFC方法，其中，所述滤波器是低通滤波器。21.一种功率因数校正(PFC)系统，包括：期望关断时段模块，其基于至PFC电路的输入电压和所述PFC电路的输出电压来确定用于所述PFC电路的开关的期望关断时段；以及开关控制模块，当通过所述PFC电路的电感器的测量的电流大于通过所述电感器的需求电流时，所述开关控制模块将所述开关从接通状态转变至关断状态，并且在从接通状态转变至关断状态之后在所述期望关断时段内保持所述开关处于关断状态。22.根据权利要求21所述的PFC系统，其中，所述期望关断时段模块使用下面的一个来设置所述期望关断时段：(i)将输入电压和输出电压与所述期望关断时段相关联的等式；以及(ii)将输入电压和输出电压与所述期望关断时段相关联的查找表。23.根据权利要求21所述的PFC系统，其中，所述期望关断时段模块使用下式来设置所述期望关断时段：其中，DOP是所述期望关断时段，tp是预定的切换周期，vi是所述输入电压，以及vo是所述输出电压。24.根据权利要求21所述的PFC系统，其中，所述开关控制模块：响应于确定(i)从所述接通状态转变至所述关断状态的时间与(ii)当前时间之间的时段大于所述期望关断时段，将所述开关从关断状态转变至接通状态；以及保持所述开关处于接通状态，直到通过所述PFC电路的电感器的所述测量的电流大于通过所述电感器的所述需求电流为止。25.根据权利要求24所述的PFC系统，还包括电流需求模块，其基于所述输出电压与所述输出电压的期望值之间的差来确定通过所述电感器的所述需求电流。26.根据权利要求21所述的PFC系统，其中，所述期望关断时段模块还基于所述开关的切换周期来确定所述期望关断时段。27.根据权利要求26所述的PFC系统，还包括期望接通时段模块，其确定用于所述开关的期望接通时段，其中，所述期望接通时段是可变的，其中，所述期望关断时段模块基于所述切换周期减去所述期望接通时段来设置所述期望关断时段。28.根据权利要求26所述的PFC系统，还包括期望接通时段模块，其基于通过所述电感器的最大电流、通过所述电感器的所述需求电流和所述输入电压来设置用于所述开关的期望接通时段，其中，所述期望关断时段模块基于所述切换周期减去所述期望接通时段来设置所述期望关断时段。29.根据权利要求26所述的PFC系统，还包括期望接通时段模块，其基于通过所述电感器的最大电流、通过所述电感器的所述需求电流、所述输入电压和所述输出电压来设置用于所述开关的期望接通时段，其中，所述期望关断时段模块基于所述切换周期减去所述期望接通时段来设置所述期望关断时段。30.根据权利要求26所述的PFC系统，还包括：不连续模式接通时段模块，其基于通过所述电感器的最大电流、通过所述电感器的所述需求电流和所述输入电压来确定用于不连续模式操作的第一预期接通时段；连续模式接通时段模块，其基于通过所述电感器的最大电流、通过所述电感器的所述需求电流、所述输入电压和所述输出电压来确定用于连续模式操作的第二预期接通时段；以及预期接通时段模块，其将用于所述开关的第三预期接通时段设置成所述第一预期接通时段和所述第二预期接通时段中的一个，其中，所述期望关断时段模块基于所述切换周期减去所述第三预期接通时段来设置所述期望关断时段。31.一种功率因数校正(PFC)方法，包括：基于至PFC电路的输入电压和所述PFC电路的输出电压来确定用于所述PFC电路的开关的期望关断时段；当通过所述PFC电路的电感器的测量的电流大于通过所述电感器的需求电流时，将所述开关从接通状态转变至关断状态；以及在从接通状态转变至关断状态之后，在所述期望关断时段内保持所述开关处于关断状态。32...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·E·格林，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US