[发明专利]功率因数校正电路和用于升压功率转换器和降压功率转换器的部分功率因数校正操作的方法

说明书

驱动器包括从直流(DC)电压总线向压缩机的电动机供电的逆变器功率电路。功率因数校正(PFC)电路基于输入的交流(AC)电力向DC电压总线输出电力。PFC电路包括：(i)具有第一端子、第二端子和控制端子的开关；(ii)基于控制信号在断开状态和闭合状态之间切换开关的驱动器；(iii)基于开关的切换而充电和放电的电感器；以及(iv)基于开关的第一端子和第二端子两端的电压而输出指示开关处于断开状态还是闭合状态的信号的电路。

相关申请的交叉引用

本申请是2017年4月13日提交的美国申请第15/487,151号和2017 年4月13日提交的美国申请第15/487,175号的PCT国际申请。本申请要求以下的较早提交日期的权益和优先权的权益：2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,498号、2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,505号、2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,607号、2016年9月23日提交的美国临时申请第62/398,641号和2016年9月23 日提交的美国临时申请第62/398,658号。以上引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及功率因数校正电路。

背景技术

本文提供的背景描述是为了总体上呈现本公开内容的背景。目前所述发明人的工作、在本背景技术部分中描述的工作的范围，以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的描述的方面既不明确也不暗示地被接纳为相对于本公开内容对现有技术。

压缩机用于各种工业和住宅应用，包括但不限于加热、通风和空气调节(HVAC)系统。电机用于为压缩机的元件供电和/或致动压缩机的元件。用于控制压缩机的电机的操作的控制系统可以包括驱动器。驱动器可以包括用于在输入的交流(AC)和生成的直流(DC)之间提供功率因数校正的功率因数校正(PFC)电路。

功率因数是电路中的电流和电压之间的关系或者与被存储并返回到电源的无功功率相比电路如何有效地使用实际电功率的指示符。功率因数可以表示为0到1之间的值。功率因数可以等于电路消耗的实际电功率相对于电路的电流和电压的均方根(RMS)值的乘积的比率。随着该比率增加，功率因数接近1。PFC电路可以被实现为增加驱动器的功率因数，从而与电路存储和返回到电源的无功功率量相比增加电路使用的实际电功率量。

发明内容

提供了一种功率因数校正电路，并且其包括桥式整流电路、功率转换器、电流传感器和控制模块。桥式整流电路被配置成：(i)接收AC电压，以及(ii)生成经整流的AC电压。功率转换器被配置成将经整流的AC 电压转换为第一DC电压，其中功率转换器包括开关并且将第一DC电压提供给DC总线以对压缩机供电。电流传感器被配置成：检测(i)通过功率转换器或(ii)从功率因数校正电路的输出返回的电流量。控制模块被配置成：当在部分功率因数校正模式下操作时：基于经整流的AC电压、经整流的AC电压的相位角、第二DC电压或检测到的电流量，控制开关的操作，以在(i)高活动模式和(ii)非活动模式或低活动模式下操作之间转换，其中，第二DC电压是DC总线的检测到的DC电压；当处于高活动模式和低活动模式时，在断开状态和闭合状态之间转换开关；并且当处于非活动模式时，将功率转换器保持在关闭(OFF)状态。