[发明专利]一种直流变频空调器有源PFC控制方法

说明书

技术领域

本发明属于变频空调控制技术领域，特别是涉及一种直流变频空调器有源PFC控制方法。

背景技术

PFC，英文全称为Power Factor Corrector，即功率因数校正器，它可以在交流转换为直流时提高电源对市电的利用率，减小转换过程的电能损耗，达到节能的目的。空调作为家用电器里的耗能大户，电源对市电的使用效率显得尤为重要，因此PFC是直流变频空调里的常用的装置之一。

   PFC有两种，一种是无源PFC，一种是有源PFC。无源PFC一般采用电感补偿方法，通过减小交流输入的基波电流和电压之间的相位差来提高功率因数。有源PFC一般由电感、IGBT、MCU或DSP、二极管等电子元器件组成。无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7～0.8；有源PFC可以达到很高的功率因数，一般可以达到0.99，并且体积小，但成本要高一些。

   有源PFC根据控制部件输出的的控制脉冲信号不同分为部分有源PFC和完全有源PFC两大类，部分有源PFC的特点是主控制器在每个输入电压周期输出给执行部件IGBT的斩波控制信号是非连续的，而完全有源PFC的特点是主控制器在每个输入电压周期输出给执行部件IGBT的斩波控制信号是连续的。

   部分有源PFC装置具备IGBT损耗小，发热低等优点，但输出电压的升压效果有限，用在变频空调产品上压缩机没办法运行很高频率；完全有源PFC装置具备升压效果好等优点，但IGBT损耗大，发热严重，用在变频空调产品上需要很大的IGBT散热器。目前部分有源PFC装置和完全有源PFC装置在直流变频空调上都有大量使用。

现有直流变频空调产品中PFC装置因为控制方法或成本的原因，只发现单独使用部分有源PFC或完全有源PFC的产品，尚未发现同时存在部分有源PFC和完全有源PFC的产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种可以实现部分有源PFC和完全有源PFC之间无缝隙切换的直流变频空调器有源PFC控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的方案是：一种直流变频空调器有源PFC控制方法，在控制系统包括用于控制PFC装置的DSP主控制器，DSP主控制器设置有PFC控制算法程序模块，所述空调器有源PFC控制方法是根据空调器的交流输入电压和变频压缩机运行频率给PFC控制算法模块设定不同目标母线电压V'_dc，实现部分有源PFC和完全有源PFC之间无缝隙切换，包括如下步骤：

步骤1：DSP主控制器通过空调器的输入电压采样电路采样到交流电压瞬时值                                                ，通过公式Vrms =计算得到交流输入电压的有效值Vrms；

步骤2：DSP主控制器根据变频压缩机给定的反电势常数Ke和步骤1计算到的电压有效值Vrms通过公式Fremax = (×Vrms)/Ke，计算出PFC装置工作在不升压的情况下变频压缩机可以达到的最高频率Fremax；

步骤3：DSP主控制器通过负载电流取样电路计算到变频压缩机的当前运行频率FreRun，然后和步骤2计算到的Freqmax进行如下判断计算：

当FreRun < Freqmax，给定目标母线电压V'_dc = ×Vrms – a₁；

当FreRun ≥ Freqmax，给定目标母线电压V'_dc = FreRun×Ke + a₂；

DSP通过PFC控制算法程序模块实现实际直流母线电压V_dc最终无限接近目标母线电压V'_dc；

其中a₁、a₂为目标母线电压修正参数，其取值范围为10≤a₁≤20, 0≤a₂≤20。

上述方案中，当目标母线电压V'_dc <*Vrms时，PFC装置工作在部分有源PFC状态；当目标母线电压V'_dc≥*Vrms时，PFC装置工作在完全有源PFC状态。

与现有技术相比，本发明相对于现有技术的有益效果是：