三相有源控制电路及拓扑结构制造技术

本申请实施例提供一种三相有源控制电路及拓扑结构，该三相有源控制电路包括：采样模块，被配置为获取主电路的相电流；第一处理模块，得到主电路相电流在d轴和q轴的电流分量Id和Iq；控制模块，被配置为根据电流分量Id和Iq，得到电流输出值IdOut和IqOut；第二处理模块，包括iPark变换单元，iPark变换单元被配置为根据电流输出值IdOut、IqOut和dq轴的相角信息θ，得到90

【技术实现步骤摘要】
三相有源控制电路及拓扑结构


[0001]本申请涉及电源电路
，具体涉及一种三相有源控制电路及拓扑结构。

技术介绍

[0002]当前商用空调器主要采用无源pfc控制电路或单相有源pfc控制电路，存在功率因素低、电流谐波含量大、对国家电网电污染严重的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种三相有源控制电路及拓扑结构，能够有效解决上述问题。
[0004]一方面，本实施例提供一种三相有源控制电路，包括：采样模块，被配置为获取主电路的相电流；第一处理模块，与采样模块连接，被配置为根据主电路的相电流，得到主电路相电流在d轴和q轴的电流分量Id和Iq；控制模块，与第一处理模块连接，被配置为根据电流分量Id和Iq，得到电流输出值IdOut和IqOut；第二处理模块，包括iPark变换单元，iPark变换单元被配置为根据电流输出值IdOut、IqOut和dq轴的相角信息θ，得到90
°
静止坐标系下的控制指令和Wβ；PWM模块，与iPark变换单元连接，被配置为根据90
°
静止坐标系下的控制指令和Wβ，得到控制信号。
[0005]在其中一些实施例中，第一处理模块包括：第一Clark变换单元，与采样模块连接，被配置为根据主电路的相电流，得到90
°
静止坐标系下的相电流和Iβ；第一Park变换单元，与第一Clark变换单元连接，配置为根据相电流和Iβ，得到在d轴和q轴的电流分量Id和Iq。
[0006]在其中一些实施例中，控制模块包括：D轴电流环控制器，与第一处理模块连接，被配置为根据电流分量Id，得到电流输出值IdOut；Q轴电流环控制器，与第一处理模块连接，被配置为根据电流分量Iq，得到电流输出值IqOut。
[0007]在其中一些实施例中，采样模块还被配置为获取母线电压和参考电压；控制模块还包括直流电压控制器；直流电压控制器与采样模块连接，被配置为根据母线电压和参考电压，得到直流电压输出信号Vout；D轴电流环控制器被配置为根据电流分量Id和直流电压输出信号Vout，得到电流输出值IdOut。
[0008]在其中一些实施例中，Q轴电流环控制器被配置为根据电流分量Iq和电流参考指令IqRef，得到直流控制信号，电流参考指令IqRef预设为0。
[0009]在其中一些实施例中，控制模块还包括电流前馈解耦控制器，与第一处理模块连接，被配置为通过电流分量Id和Iq，得到前馈量Fd和Fq；iPark变换单元被配置为还根据前馈量Fd和Fq，得到静止坐标系下的控制指令和Wβ。
[0010]在其中一些实施例中，三相有源控制电路还包括第三处理模块；采样模块还被配置为获取主电路的相电压；第三处理模块包括：第二Clark变换单元，与采样模块连接，被配置为根据主电路的相电压，得到90
°
静止坐标系下的相电压和Vβ；第二Park变换单元，与
第二Clark变换单元连接，被配置为根据90
°
静止坐标系下的相电压Vβ和qd坐标系的相角信息θ，得到qd坐标系下的电压分量Vd和Vq；iPark变换单元被配置为还根据qd坐标系下的电压分量Vd和Vq，得到静止坐标系下的控制指令和Wβ。
[0011]在其中一些实施例中，第三处理模块还包括锁相环单元，锁相环单元与第二Park变换单元连接，被配置为根据qd坐标系下的电压分量Vq，得到dq坐标系的相角信息θ。
[0012]在其中一些实施例中，第二处理模块还包括加法器；加法器分别与控制器和第二Park变换单元连接，被配置为根据电流输出值IdOut、IqOut，以及电压分量Vd和Vq，得到直流控制指令Wd和Wq；iPark变换单元与加法器连接，被配置为根据直流控制指令Wd、Wq和dq轴的相角信息θ，得到90
°
静止坐标系下的控制指令和Wβ。
[0013]另一方面，本实施例提供一种拓扑电路结构，包括主电路和上述实施例中任一项的三相有源控制电路；主电路包括：第一支路，串联有第一并联结构，第一并联结构包括相互并联的第一开关和第二开关；第二支路，串联有第二并联结构，第二并联结构包括相互并联的第三开关和第四开关；第三支路，串联有第三并联结构，第三并联结构包括相互并联的第五开关和第六开关；三相有源控制电路获取第一支路、第二支路和第三支路中至少两支路的相电流和相电压，并控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的通断。
[0014]有益效果：
[0015]本实施例提供的三相有源pfc控制电路可减小输入电流谐波，减小三相电抗器体、简化控制器干扰抑制电路、提高控制器功率密度、提高控制器效率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0017]图1是本申请一些实施例提供的三相有源pfc控制电路的电路图；
[0018]图2是本申请一些实施例提供的拓扑结构的电路图；
[0019]图3是无pfc校正方法的输入电压、输入电流、母线电压波形图；
[0020]图4是无源pfc校正方法的输入电压、输入电流、母线电压波形图；
[0021]图5是本申请有源pfc校正方法的输入电压、输入电流、母线电压波形图；
[0022]图6是本申请有源pfc校正方法的PF值测量(功率因素)图；
[0023]图7是本申请有源pfc校正方法的THD值测量(总谐波失真)图；
[0024]图8是本申请有源pfc校正方法的输入电压和输入电流波形图；
[0025]图9是本申请有源pfc校正方法的空间矢量脉宽调制下的ABC三相的调制信号示意图；
[0026]附图标记：
[0027]10、采样模块；20、第一处理模块；201、第一Clark变换单元；202、第一Park变换单元；30、控制模块；301、D轴电流环控制器；302、Q轴电流环控制器；303、直流电压控制器；304、电流前馈解耦控制器；401、iPark变换单元；402、加法器；50、PWM模块；60、第三处理模
块；601、第二Clark变换单元；602、第二Park变换单元；603、锁相环单元。
具体实施方式
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
[0029]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相有源控制电路，其特征在于，包括：采样模块，被配置为获取主电路的相电流；第一处理模块，与所述采样模块连接，被配置为根据所述主电路的相电流，得到所述主电路相电流在d轴和q轴的电流分量Id和Iq；控制模块，与所述第一处理模块连接，被配置为根据所述电流分量Id和Iq，得到电流输出值IdOut和IqOut；第二处理模块，包括iPark变换单元，所述iPark变换单元被配置为根据电流输出值IdOut、IqOut和dq轴的相角信息θ，得到90
°
静止坐标系下的控制指令和Wβ；PWM模块，与所述iPark变换单元连接，被配置为根据90
°
静止坐标系下的控制指令和Wβ，得到控制信号。2.根据权利要求1所述的三相有源控制电路，其特征在于，所述第一处理模块包括：第一Clark变换单元，与所述采样模块连接，被配置为根据所述主电路的相电流，得到90
°
静止坐标系下的相电流和Iβ；第一Park变换单元，与所述第一Clark变换单元连接，被配置为根据相电流和Iβ，得到在d轴和q轴的电流分量Id和Iq。3.根据权利要求1所述的三相有源控制电路，其特征在于，所述控制模块包括：D轴电流环控制器，与所述第一处理模块连接，被配置为根据电流分量Id，得到电流输出值IdOut；Q轴电流环控制器，与所述第一处理模块连接，被配置为根据电流分量Iq，得到电流输出值IqOut。4.根据权利要求3所述的三相有源控制电路，其特征在于，所述采样模块还被配置为获取母线电压和参考电压；所述控制模块还包括直流电压控制器；所述直流电压控制器与所述采样模块连接，被配置为根据所述母线电压和参考电压，得到直流电压输出信号Vout；所述D轴电流环控制器被配置为根据所述电流分量Id和直流电压输出信号Vout，得到电流输出值IdOut。5.根据权利要求3所述的三相有源控制电路，其特征在于，所述Q轴电流环控制器被配置为根据电流分量Iq和电流参考指令IqRef，得到直流控制信号，所述电流参考指令IqRef预设为0。6.根据权利要求3所述的三相有源控制电路，其特征在于，所述控制模块还包括电流前馈解耦控制器，与第一处理模块连接，被配置为通过电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志坚，马争先，陈友樟，杜香玲，孙如蔚，姚文杰，朱松伟，
申请(专利权)人：广东万颗子智控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：