PFC控制方法、装置、PFC电路及电机驱动电路制造方法及图纸

本发明专利技术涉及PFC控制领域，公开了一种PFC电路控制方法、装置、电路及电机驱动电路，通过根据母线电压、母线电流和输入平均电流确定PFC电路的输入电压平均值，并根据母线电压和输入电压平均值确定升压比系数，然后升压比系数、输入平均电流和输入电流确定驱动PFC电路的开关管的占空比D，以控制PFC电路工作。能使得根据电压平均值计算的升压比系数能及时的跟随母线电压和和输入电流变化，保证在超低压环境下升压比系数的合理设置，最终以此根据升压比系数确定的占空比去控制PFC电路的开关管工作，得到一个合理的母线电压，从而保证电机驱动电路处于合适的状态，保证电路中的器件安全不至损坏。

PFC Control Method, Device, PFC Circuit and Motor Driving Circuit

The invention relates to the field of PFC control, and discloses a PFC circuit control method, device, circuit and motor drive circuit. The average input voltage of the PFC circuit is determined by bus voltage, bus current and input average current, and the boost ratio coefficient is determined by bus voltage and input average voltage. Then the boost ratio coefficient, input average current and input current are determined to drive. The duty cycle D of the switch in the dynamic PFC circuit is used to control the operation of the PFC circuit. It can make the boost ratio coefficient calculated according to the average voltage follow the changes of bus voltage and input current in time, and ensure the reasonable setting of boost ratio coefficient in ultra-low voltage environment. Finally, according to the duty ratio determined by boost ratio coefficient, the switch of PFC circuit can be controlled, and a reasonable bus voltage can be obtained, so as to ensure that the motor drive circuit is in a proper state. To ensure that the devices in the circuit are safe and not damaged.

【技术实现步骤摘要】
PFC控制方法、装置、PFC电路及电机驱动电路
本专利技术涉及PFC控制领域，具体涉及一种PFC电路控制方法、装置、PFC电路及电机驱动电路。
技术介绍
功率因素校正(PowerFactorCorrection，PFC)电路在目前变频家电如变频空调、冰箱或洗衣机等家电设备上应用广泛，目前在设计PFC电路时，一般只针对电源电压为160V-220V范围来设计直流母线电压的范围和PFC控制器的升压比系数的范围。而在区域电网，尤其是农村电网中，电网带载能力差，负载大时电压下降厉害，如在夏天空调使用较多的时间段电网的电源电压被严重拉低到140V左右，因而使得PFC电路在此时无法工作导致变频家电因电压不足而停机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PFC电路控制方法、装置、PFC电路及电机驱动电路，目的在于解决现有的PFC电路由于不能适应超低电压环境而导致相应的变频家电无法在此电压环境下工作而停机问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种PFC电路控制方法，PFC电路应用于电机驱动电路，电机驱动电路包括整流电路、控制器和逆变器，其特征在于，控制方法包括：获取PFC电路的输入电流，并根据输入电流确定PFC电路的输入平均电流；获取PFC电路输出的母线电流，获取PFC电流输出的母线电压，并根据母线电压、母线电流和输入平均电流确定PFC电路的输入电压平均值；根据母线电压和输入电压平均值确定升压比系数；根据升压比系数、输入平均电流和输入电流确定驱动PFC电路的开关管的占空比；根据占空比控制开关管进行开关动作以控制PFC电路工作。可选地，升压比系数范围为π/2至π。可选地，上述控制方法还包括：根据母线电流确定母线电流的滤波值；根据母线电压、母线电流的滤波值和输入平均电流确定PFC电路的输入电压平均值。可选地，根据输入电流确定PFC电路的输入平均电流包括：在当前PFC控制周期处于所在的输入电流的当前周期内的最后一个PFC控制周期的情况下，计算当前输入电流的周期内的平均电流；在当前PFC控制周期不处于所在的输入电流的当前周期内的最后一个PFC控制周期的情况下，获取输入电流的前一周期的平均电流。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种PFC电路控制装置，电机驱动电路包括整流电路、控制器和逆变器，其特征在于，PFC电路控制装置包括：输入电流采样模块，用于采集PFC电路的输入电流；电压采样模块，用于采集PFC电路输出的母线电压；输出电流采样模块，用于采集PFC电路的输出电流；控制器被配置成：从输入电流采样模块获取PFC电路的输入电流，并根据输入电流确定PFC电路的输入平均电流，从输出电流采样模块获取PFC电路的输出电流，从电压采样模块获取PFC电路输出的母线电压，并根据母线电压、母线电流和输入平均电流确定PFC电路的输入电压平均值，根据母线电压和输入电压平均值确定升压比系数，根据升压比系数、输入平均电流和输入电流确定驱动PFC电路的开关管的占空比，根据占空比控制开关管进行开关动作以控制PFC电路工作。可选地，升压比系数范围为π/2至π。可选地，控制器还被配置成：根据母线电流确定母线电流的滤波值；根据母线电压、母线电流的滤波值和输入平均电流确定PFC电路的输入电压平均值。可选地，控制器被配置成根据输入电流确定PFC电路的输入平均电流包括：在当前PFC控制周期处于所在的输入电流的当前周期内的最后一个PFC控制周期的情况下，计算当前输入电流的周期内的平均电流；在当前PFC控制周期不处于所在的输入电流的当前周期内的最后一个PFC控制周期的情况下，获取输入电流的前一周期的平均电流。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种PFC电路，PFC电路包括电感、开关管和快速恢复二极管，其特征在于，PFC电路还包括如权利要求5-8任一项的PFC电路控制装置；电感的一端为PFC电路的输入端正极，电感的另一端和开关管的输入端以及快速恢复二极管的阳极共接，快速恢复二极管的阴极为PFC电路的输出端正极，开关管的输出端连接PFC电路的输出端负极，开关管的控制端为PFC电路的控制端。通过上述技术方案，本专利技术还提供一种电机驱动电路，电机驱动电路包括整流模块、滤波模块，其特征在于，电机驱动电路还包括权利要求9的PFC电路；整流模块输出端连接PFC电路的输入端，整流模块用于对输入到电机驱动电路的交流电进行整流输出脉动直流电；滤波模块连接PFC电路的输出端，用于对PFC电路输出的直流电进行滤波，输出平滑直流电，滤波模块连接直流母线，并通过直流母线为电机驱动电路进行供电。通过上述技术方案，本专利技术的PFC电路控制方法，通过获取PFC电路的输入电流，并根据输入电流确定PFC电路的输入平均电流，并获取PFC电路输出的母线电流，获取PFC电电路输出的母线电压，并根据母线电压、母线电流和输入平均电流确定PFC电路的输入电压平均值，并根据母线电压和输入电压平均值确定升压比系数，根据升压比系数、输入平均电流和输入电流确定驱动PFC电路的开关管的占空比D，最后根据占空比D控制开关管进行开关动作以控制PFC电路工作。由于计算输入电压平均值时与PFC电路输出侧的母线电压、母线电流和PFC电路的输入侧的输入平均电流相关，因此使得最后根据电压平均值计算的升压比系数能及时的跟随母线电压和和输入电流变化，能保证在超低压环境下升压比系数的合理设置，最终以此根据升压比系数确定的占空比去控制PFC电路的开关管工作，得到一个合理的母线电压。从而保证电机驱动电路处于合适的状态，保证电路中的器件安全不至损坏。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例的PFC电路控制方法的电机驱动电路的电路示意图；图2是本专利技术实施例的PFC电路控制方法的流程图；图3是输入电流、控制周期和平均电流的波形示意图；图4是输入电流、输入电流幅值和输入平均电流的的波形示意图；图5是占空比与升压比系数的变化关系示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术的实施例提出PFC电路控制方法，该PFC电路用于电机驱动电路，该电机为永磁同步电机，如图1所示电机驱动电路简化电路图，该电机驱动电路包括整流模块60、PFC模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于功率因素校正PFC电路的控制方法，所述PFC电路应用于电机驱动电路，所述电机驱动电路包括整流电路、控制器和逆变器，其特征在于，所述控制方法包括：获取所述PFC电路的输入电流，并根据所述输入电流确定PFC电路的输入平均电流；获取所述PFC电路输出的母线电流，获取所述PFC电流输出的母线电压，并根据所述母线电压、所述母线电流和所述输入平均电流确定所述PFC电路的输入电压平均值；根据所述母线电压和所述输入电压平均值确定升压比系数；根据所述升压比系数、所述输入平均电流和所述输入电流确定驱动所述PFC电路的开关管的占空比；根据所述占空比控制所述开关管进行开关动作以控制所述PFC电路工作。

【技术特征摘要】
1.一种用于功率因素校正PFC电路的控制方法，所述PFC电路应用于电机驱动电路，所述电机驱动电路包括整流电路、控制器和逆变器，其特征在于，所述控制方法包括：获取所述PFC电路的输入电流，并根据所述输入电流确定PFC电路的输入平均电流；获取所述PFC电路输出的母线电流，获取所述PFC电流输出的母线电压，并根据所述母线电压、所述母线电流和所述输入平均电流确定所述PFC电路的输入电压平均值；根据所述母线电压和所述输入电压平均值确定升压比系数；根据所述升压比系数、所述输入平均电流和所述输入电流确定驱动所述PFC电路的开关管的占空比；根据所述占空比控制所述开关管进行开关动作以控制所述PFC电路工作。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述升压比系数范围为π/2至π。3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：根据所述母线电流确定所述母线电流的滤波值；根据所述母线电压、所述母线电流的滤波值和所述输入平均电流确定所述PFC电路的输入电压平均值。4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述输入电流确定PFC电路的输入平均电流包括：在当前PFC控制周期处于所在的输入电流的当前周期内的最后一个PFC控制周期的情况下，计算当前输入电流的周期内的平均电流；在当前PFC控制周期不处于所在的输入电流的当前周期内的最后一个PFC控制周期的情况下，获取所述输入电流的前一周期的平均电流。5.一种PFC电路控制装置，所述PFC电路应用于电机驱动电路，所述电机驱动电路包括整流电路、控制器和逆变器，其特征在于，所述PFC电路控制装置包括：输入电流采样模块，用于采集所述PFC电路的输入电流；电压采样模块，用于采集所述PFC电路输出的母线电压；输出电流采样模块，用于采集所述PFC电路的输出电流；所述控制器被配置成：从所述输入电流采样模块获取所述PFC电路的输入电流，并根据所述输入电流确定PFC电路的输入平均电流；从所述输出电流采样模块获取所述PFC电路的输出电流，从所述电压采样模块获取所述PFC电路输出的母线电压，并根据所述母线电压、所述母线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王甫敬，盛爽，夏瑞，郑长春，黄勇，
申请(专利权)人：广东希塔变频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44