一种提高功率因数校正响应的前馈装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种提高功率因数校正响应的前馈装置，其特征在于，包括：电源回路、PFC控制回路、逆变回路和通信控制回路；所述电源回路将交流电信号转换为直流电信号；所述PFC控制回路与所述电源回路连接，用于接收所述直流电信号后将其转换成稳定的母线电压并调整所述母线电压；所述逆变回路与PFC控制回路连接，用于通过所述逆变回路的占空比变化将所述母线电压转换为线电压；所述通信控制回路分别与所述PFC控制回路和所述逆变回路连接，用于根据所述逆变回路检测的母线电压和线电流确定输出功率。本实用新型专利技术通过采样更靠近瞬态变化位置的电流电压波形，得出输出功率，前馈至电压环，提高逆变侧负载变化时的动态响应，进一步降低了电压的波动。

【技术实现步骤摘要】
一种提高功率因数校正响应的前馈装置
本技术属于功率因数校正领域，涉及一种前馈电路装置，特别是涉及一种提高功率因数校正响应的前馈装置。
技术介绍
PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)技术的目的是提升产品利用电能质量，降低谐波对电网的影响，具体方式是通过调节输入电流波形，并使HVDC(HighVoltageDirectCurrent，高压直流电)在正常运行状态下保持在恒定电压水平，功率因数可以达到98％以上。目前的通用控制逻辑，以输入交流电压、HVDC(HighVoltageDirectCurrent，高压直流电)、输入电流为参考通过改变功率开关器件的占空比来达到动态平衡。技术提升的方向则是不断提升转换效率，降低自身能量损耗，降低系统对瞬态干扰的响应时间以保证复杂工况下的稳定运行，以防止出现因负载瞬时波动或电源电压瞬变导致的系统故障。因此，如何利用已有的输出电压、输出电流采样提高逆变侧负载变化时的动态响应，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种提高功率因数校正响应的前馈装置，用于解决如何简化前馈电路，利用已有的输出电压、输出电流采样提高逆变侧负载变化时的动态响应的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种提高功率因数校正响应的前馈装置，包括：电源回路、PFC控制回路、逆变回路和通信控制回路；所述电源回路用于将交流电信号转换为直流电信号；所述PFC控制回路与所述电源回路连接，用于接收所述直流电信号后将其转换成稳定的母线电压并调整所述母线电压，包括电压调整模块，所述电压调整模块用于调整母线电压，从而提高功率因数校正响应；所述逆变回路与所述PFC控制回路连接，用于通过所述逆变回路的占空比变化将所述母线电压转换为线电压，所述线电压输入至负载后产生相应的线电流，并对所述母线电压和线电流进行检测，包括电压获取模块和电流获取模块；所述电压获取模块用于检测所述母线电压；所述电流获取模块用于检测所述线电流；所述通信控制回路分别与所述PFC控制回路和所述逆变回路连接，用于根据所述逆变回路检测的母线电压和线电流确定输出功率，包括功率转换模块，所述功率转换模块用于结合所述母线电压、所述线电流与PFC功率因数确定输出功率，以使所述电压调整模块根据所述输出功率调整所述母线电压。于本技术的一实施例中，所述电压获取模块跨接于母线的两端，包括电阻分压采样单元和采样隔离单元，所述电阻分压采样单元通过分压采样点与所述采样隔离单元连接；所述采样隔离单元与所述功率转换模块连接，以将所采集的所述母线电压传送至所述功率转换模块。于本技术的一实施例中，所述电流获取模块与所述逆变回路的线电流产生端连接，包括霍尔电流传感器，所述线电流流经的导线穿过所述霍尔电流传感器的中间孔，所述霍尔电流传感器通过磁电转换采集所述线电流。于本技术的一实施例中，所述功率转换模块分别与所述电压获取模块、所述电流获取模块和所述电压调整模块连接，且所述功率转换模块与所述电压调整模块之间设有通信隔离单元。于本技术的一实施例中，所述功率转换模块与所述电压调整模块通过SPI通信线连接。于本技术的一实施例中，所述电压调整模块与所述PFC控制回路的开关管连接，以将调整的功率因数校正占空比传送至所述开关管。于本技术的一实施例中，所述电源回路包括浪涌电压抑制模块和冲击电流抑制模块；所述浪涌电压抑制模块包括压敏电阻或放电管，将其并联在交流电的输入端，用于当雷击现象导致电压浪涌时，泄放能量以保护后级电路；所述冲击电流抑制模块包括正温度系数器件和继电开关，用于防止PFC控制回路的电解电容充电电流过大。于本技术的一实施例中，所述PFC控制回路包括升压模块，所述升压模块输出的母线电压的负极端连接有过流保护模块，所述电压调整模块与所述过流保护模块连接。于本技术的一实施例中，所述逆变回路包括逆变驱动模块，所述通信控制回路包括缓冲驱动模块；所述缓冲驱动模块与所述逆变驱动模块连接，用于将所述功率转换模块的逆变控制信号传送至所述逆变驱动模块，以控制所述逆变回路的开关管的通断。于本技术的一实施例中，所述功率转换模块通过光耦隔离与上位机通信连接。如上所述，本技术所述的提高功率因数校正响应的前馈装置，具有以下有益效果：通过采样更靠近瞬态变化位置的电流电压波形，得出输出功率，前馈至电压环，由此节省了专门用于PFC稳定控制的电流前馈采样电路，利用已有的输出电流输出电压采样，提高逆变侧负载变化时的动态响应，将传统控制的10％电压波动降低至1％，减小了母线电压波动从而稳定逆变控制防止出现压缩机类感性负载的失步或者深度弱磁问题，上述问题是由于控制算法导致的系统运行故障最常见的故障类型，占非制造问题类故障的比例达40％以上。因此，输出功率前馈可以改善系统运行稳定性，以及负载变化时的系统安全性。附图说明图1显示为本技术的提高功率因数校正响应的前馈装置于一实施例中的结构连接示意图。图2显示为本技术的提高功率因数校正响应的前馈装置于一实施例中的结构原理图。图3显示为本技术的提高功率因数校正响应的前馈装置于一实施例中的电路原理图。元件标号说明1电源回路11浪涌电压抑制模块12冲击电流抑制模块2PFC控制回路21升压模块22过流保护模块23电圧调整模块3逆变回路31逆变电路32电压获取模块33逆变驱动模块34电流获取模块4通信控制回路41缓冲驱动模块42功率转换模块具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。本实施例提供一种提高功率因数校正响应的前馈装置，如图1所示，所述提高功率因数校正响应的前馈装置包括电源回路1、PFC控制回路2、逆变回路3和通信控制回路4。所述电源回路1用于将交流电信号转换为直流电信号，且通过电源滤波、防浪涌、整流回路满足电磁兼容标准及系统电源安全，并整流输出脉动的直流电流到后端的高压母线。于一实施例中，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高功率因数校正响应的前馈装置，其特征在于，包括：电源回路、PFC控制回路、逆变回路和通信控制回路；/n所述电源回路用于将交流电信号转换为直流电信号；/n所述PFC控制回路与所述电源回路连接，用于接收所述直流电信号后将其转换成稳定的母线电压并调整所述母线电压，包括电压调整模块，所述电压调整模块用于调整母线电压，从而提高功率因数校正响应；/n所述逆变回路与所述PFC控制回路连接，用于通过所述逆变回路的占空比变化将所述母线电压转换为线电压，所述线电压输入至负载后产生相应的线电流，并对所述母线电压和线电流进行检测，包括电压获取模块和电流获取模块；所述电压获取模块用于检测所述母线电压；所述电流获取模块用于检测所述线电流；/n所述通信控制回路分别与所述PFC控制回路和所述逆变回路连接，用于根据所述逆变回路检测的母线电压和线电流确定输出功率，包括功率转换模块，所述功率转换模块用于结合所述母线电压、所述线电流与PFC功率因数确定输出功率，以使所述电压调整模块根据所述输出功率调整所述母线电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高功率因数校正响应的前馈装置，其特征在于，包括：电源回路、PFC控制回路、逆变回路和通信控制回路；
所述电源回路用于将交流电信号转换为直流电信号；
所述PFC控制回路与所述电源回路连接，用于接收所述直流电信号后将其转换成稳定的母线电压并调整所述母线电压，包括电压调整模块，所述电压调整模块用于调整母线电压，从而提高功率因数校正响应；
所述逆变回路与所述PFC控制回路连接，用于通过所述逆变回路的占空比变化将所述母线电压转换为线电压，所述线电压输入至负载后产生相应的线电流，并对所述母线电压和线电流进行检测，包括电压获取模块和电流获取模块；所述电压获取模块用于检测所述母线电压；所述电流获取模块用于检测所述线电流；
所述通信控制回路分别与所述PFC控制回路和所述逆变回路连接，用于根据所述逆变回路检测的母线电压和线电流确定输出功率，包括功率转换模块，所述功率转换模块用于结合所述母线电压、所述线电流与PFC功率因数确定输出功率，以使所述电压调整模块根据所述输出功率调整所述母线电压。


2.根据权利要求1所述的提高功率因数校正响应的前馈装置，其特征在于，
所述电压获取模块跨接于母线的两端，包括电阻分压采样单元和采样隔离单元，所述电阻分压采样单元通过分压采样点与所述采样隔离单元连接；
所述采样隔离单元与所述功率转换模块连接，以将所采集的所述母线电压传送至所述功率转换模块。


3.根据权利要求2所述的提高功率因数校正响应的前馈装置，其特征在于，
所述电流获取模块与所述逆变回路的线电流产生端连接，包括霍尔电流传感器，所述线电流流经的导线穿过所述霍尔电流传感器的中间孔，所述霍尔电流传感器通过磁电转换采集所述线电流。


4.根据权利要求3所述的提高功率因数校正响应的前馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：林石裕，张璇璇，赵云龙，
申请(专利权)人：儒竞艾默生环境优化技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31