電流采樣單元70、控制單元80、電壓誤差計算器81、電壓調節(jié)器82、合成器83、電流誤差計算器84、電流調節(jié)器85和脈沖發(fā)生器86。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]下面參考附圖來描述本實用新型實施例提出的變頻空調器中室外機的電源電路、具有該電源電路的變頻空調器以及變頻空調器中室外機的電源電路的PFC控制方法。根據(jù)本實用新型的一個示例,室外機的電源電路可為高壓主功率電源濾波電路。
[0024]圖2是根據(jù)本實用新型實施例的變頻空調器中室外機的電源電路的電路示意圖。如圖2所示,該變頻空調器中室外機的電源電路包括:整流電路10、PFC(Power FactorCorrect1n,功率因數(shù)校正)電路20、電解電容組30、三相逆變電路40、第一電壓采樣單元50、第二電壓采樣單元60、電流采樣單元70和控制單元80。
[0025]其中,整流電路10將輸入的交流電轉換成直流電,整流電路10的輸入端與交流電源AC例如220V交流市電相連;PFC電路20的輸入端與整流電路10的輸出端相連,PFC電路20具有第一輸出端和第二輸出端,第一輸出端作為直流母線正極端,第二輸出端作為直流母線負極端;三相逆變電路40連接在直流母線正極端和直流母線負極端之間,且三相逆變電路40的三相輸出端與室外機中的壓縮機電機PMSM相連。根據(jù)本實用新型的一個具體示例,壓縮機電機PMSM可為永磁同步電機。
[0026]如圖2所示,整流電路10可包括D1-D4四個二極管組成的整流橋,三相逆變電路40可包括Q1-Q6六個功率開關管組成三相逆變橋。應當理解的是,整流橋和三相逆變橋的工作原理、具體連接等均已為現(xiàn)有技術,且為本領域技術人員所熟知,這里出于簡潔的目的,不再一一贅述。
[0027]電解電容組30由N個電解電容El-EN并聯(lián)構成,電解電容組30連接在直流母線正極端和直流母線負極端之間。也就是說,每個電解電容都連接在直流母線正極端和直流母線負極端之間,即言,第I個電解電容El的正極與直流母線正極端相連,第I個電解電容El的負極與直流母線負極端相連;第2個電解電容E2的正極與直流母線正極端相連,第2個電解電容E2的負極與直流母線負極端相連;……;第N個電解電容EN的正極與直流母線正極端相連,第N個電解電容EN的負極與直流母線負極端相連,其中,N為大于2的整數(shù)。
[0028]第一電壓采樣單元50與PFC電路20的輸入端相連以采樣輸入到PFC電路20的電壓Ua。;第二電壓采樣單元60與直流母線正極端和直流母線負極端分別相連以采樣直流母線的電壓Udc;電流采樣單元70與PFC電路20相連以采樣PFC電路工作時的電流i PFC;控制單元80分別與第一電壓采樣單元50、第二電壓采樣單元60、電流采樣單元70和PFC電路20相連,控制單元80根據(jù)電壓Uac、電壓Ude和電流i !^生成控制信號對PFC電路20進行控制,以通過對直流母線的電壓進行閉環(huán)控制以減少電解電容組30所承擔的紋波電壓。
[0029]如圖2所示,PFC電路20可包括電感L1、開關管SI和二極管D5。其中,整流電路10具有第一輸出端和第二輸出端,電感LI的一端與整流電路10的第一輸出端相連;二極管D5的陽極與電感LI的另一端相連,二極管D5的陽極作為PFC電路20的第一輸出端;開關管SI的集電極與電感LI的另一端相連,開關管SI的發(fā)射極與整流電路10的第二輸出端相連后作為PFC電路20的第二輸出端,開關管SI的柵極與控制單元80相連,開關管SI可在控制單元80的驅動下開通或關斷。具體地,控制單元80可根據(jù)電壓Uac、電壓Udc和電流iPFC生成PWM信號,并輸出PWM控制信號至開關管SI的柵極以驅動開關管SI,這樣,控制單元80通過對PFC電路20中開關管SI的控制就可以控制直流母線的電壓Udc,進而控制施加在電解電容組30上的紋波電壓。
[0030]如上所述,本實用新型實施例采用N個電解電容El-EN代替相關技術中的2個電解電容Ε1Γ和E21’,這樣,流過電解電容組30的總紋波電流由N個電解電容El-EN分攤,每個電解電容承擔的紋波電流只為總紋波電流的1/N(N為大于2的整數(shù)),與圖1中每個電解電容需承擔總紋波電流的1/2相比,本實用新型實施例的電源電路中每個電解電容所承擔的紋波電流大幅度降低,從而可達到減小電解電容發(fā)熱、提高電解電容可靠性與延長使用壽命的目的。
[0031]進一步地,本實用新型實施例的電源電路的控制單元80還通過控制PFC電路20來控制直流母線的電壓Udc,以將直流母線電壓Udc的波動限定在規(guī)定范圍之內,進而有效減小電解電容組30所承擔的紋波電壓。并且,通過PFC電路20對直流母線的電壓Udc進行控制,還可減小N個電解電容E1-EN的總容量,而由于電解電容的成本跟容量有密切關系,容量越大成本越高,因此在保證直流母線電壓的質量的基礎上減小電解電容組的總容量可降低電解電容的成本,降低變頻空調器的成本。
[0032]根據(jù)本實用新型的一個實施例,N個電解電容El-EN中的每個電解電容的容量小于或等于預設容量,從而保證N個電解電容El-EN均為小容量的電解電容。換言之,本實用新型實施例采用多個小容量的電解電容代替相關技術中大容量的電解電容。
[0033]根據(jù)本實用新型的一個實施例,N可為8?15的整數(shù)。需要說明的是,N的具體數(shù)值可根據(jù)實際情況設定,并且可在保證直流母線電壓的質量即紋波電壓不大于規(guī)定值的基礎上適當減小N的個數(shù)。
[0034]根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施例,在保證直流母線電壓的質量的基礎上,N可為10,并且10個電解電容中的每個電解電容的容量均可為47UF。具體而言,本實用新型實施例的電源電路采用10個47UF的小容量電解電容代替圖1中兩個470UF的大容量電解電容,這樣,流過電解電容組30的總紋波電流由10個小容量電解電容分攤,每個電解電容承擔的紋波電流只為總紋波電流的1/10,每個電解電容所承擔的紋波電流大幅度減小,從而可改善電解電容的發(fā)熱問題。另外,圖1的相關技術中電解電容的總容量為940UF(即兩個470UF),而本實用新型實施例中采用10個47UF電解電容的總容量為470UF,電解電容組30的容量為相關技術的一半,從而也可以大幅降低電解電容的成本。
[0035]下面對PFC控制方法的閉環(huán)控制原理進行詳細介紹。
[0036]具體地,如圖3所示,控制單元80具體包括:電壓誤差計算器81、電壓調節(jié)器82、合成器83、電流誤差計算器84、電流調節(jié)器85和脈沖發(fā)生器86。
[0037]其中,電壓誤差計算器81與第二電壓采樣單元60相連,電壓誤差計算器81計算電壓Ud。與電壓給