一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质与流程

2022-02-21 10:39:08 来源:中国专利 TAG:

图腾柱pfc电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质
技术领域
1.本发明涉及pfc控制领域,特别是涉及一种图腾柱pfc电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质。


背景技术:

2.目前连接到电网的设备,其输入侧都需要功率因数校正(power factor correction,pfc),现有的图腾柱pfc电路的电桥电路一般采用二极管实现,然而由于二极管的压降大,会使得图腾柱pfc电路的导通损耗变高,影响输入电流谐波和功率因数。


技术实现要素:

3.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
4.本发明实施例提供了一种图腾柱pfc电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质,能够改善输入电流谐波和功率因数。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种图腾柱pfc电路,包括:
6.电桥电路,包括相互并联的第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件,所述第二桥臂包括相互串联的第三开关器件和第四开关器件,所述第一开关器件和所述第二开关器件的公共端通过电感器件连接交流电源的一端,所述第三开关器件和所述第四开关器件的公共端连接交流电源的另一端;
7.储能组件,包括相互串联的第一储能器件和第二储能器件,所述储能组件与所述第二桥臂并联;
8.第五开关器件,分别连接所述第三开关器件和第四开关器件的公共端和所述第一储能器件和第二储能器件的公共端;
9.控制器,分别连接所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件、所述第四开关器件和所述第五开关器件;
10.所述控制器在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,使所述电感器件、所述第一储能器件和所述第五开关器件在交流电压信号的正半波形成第一振荡回路,使所述电感器件、所述第五开关器件和所述第二储能器件在交流电压信号的负半波形成第二振荡回路,以使所述图腾柱pfc电路输出第一电压。
11.本发明实施例提供的一种图腾柱pfc电路至少具有以下有益效果:通过设置控制器在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
12.在本发明的一些实施例中,
13.所述控制器控制所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通,使所述电感器件、所述第一储能器件和所述第二储能器件形成第三振荡回路,以使所述图腾柱pfc电路输出第二电压。
14.控制器通过控制第一开关器件和所述第二开关器件交替导通,形成第三振荡回路,可以实现图腾柱的升压方案,使得图腾柱pfc电路可以输出不同的电压值;另外,通过分别控制第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件,能够分摊动作损耗,从而可以延长器件的工作寿命,提高电路工作的稳定性。
15.在本发明的一些实施例中,
16.所述控制器向所述第一开关器件和所述第二开关器件发送脉冲信号控制所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通;
17.在交流电压信号的正半波,所述第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,所述第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
18.在交流电压信号的负半波,所述第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小,所述第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大。
19.在上述技术方案中,通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流谐波和功率因数的改善效果。
20.在本发明的一些实施例中,
21.所述控制器还向所述第五开关器件发送脉冲信号控制所述第三开关器件和所述第五开关器件交替导通、所述第四开关器件和所述第五开关器件交替导通。
22.在上述技术方案中,
23.在本发明的一些实施例中,
24.在交流电压信号的正半波,所述第五开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,所述第三开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
25.在交流电压信号的负半波,所述第五开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,所述第四开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小。
26.在上述技术方案中,通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流谐波和功率因数的改善效果。
27.在本发明的一些实施例中,所述第五开关器件包括以下之一:
28.第五mos管、第六mos管、第一二极管和第二二极管,所述第五mos管和所述第六mos管的源极相互连接,所述第一二极管的负极连接所述第五mos管的漏极,所述第五mos管的漏极连接所述第三开关器件和第四开关器件的公共端,所述第二二极管的负极连接所述第六mos管的漏极,所述第六mos管的漏极连接所述第一储能器件和第二储能器件的公共端,
所述第一二极管和所述第二二极管的正极均与所述第五mos管的源极连接,所述第五mos管和所述第六mos管的栅极分别连接所述控制器;
29.第一igbt管和第二igbt管,所述第一igbt管的发射极连接所述第二igbt管的集电极,所述第一igbt管的集电极连接所述第二igbt管的发射极,所述第一igbt管的发射极连接所述第三开关器件和第四开关器件的公共端,所述第一igbt管的集电极连接所述第一储能器件和第二储能器件的公共端,所述第一igbt管和所述第二igbt管的栅极分别连接所述控制器;
30.第三igbt管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管,所述第三二极管和所述第五二极管的负极均与所述第三igbt管的集电极连接,所述第四二极管和所述第六二极管的正极均与所述第三igbt管的发射极连接,所述第三二极管的正极分别连接所述第四二极管的负极、所述第三开关器件和第四开关器件的公共端,所述第五二极管的正极分别连接所述第六二极管的负极、所述第一储能器件和第二储能器件的公共端,所述第三igbt管的栅极连接所述控制器。
31.在上述技术方案中,第五开关器件的三种结构均可以实现可控制的双向导通,便于在交流电压信号的正半波和负半波形成不同方向的回路。
32.在本发明的一些实施例中,
33.所述图腾柱pfc电路还包括第七二极管和第八二极管,所述第七二极管的正极连接所述第三开关器件,所述第七二极管的负极连接所述第一储能器件,所述第八二极管的负极连接所述第四开关器件,所述第八二极管的正极连接所述第二储能器件。
34.在上述技术方案中,通过设置第七二极管和第八二极管,可以达到单向导通的控制效果,避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌,提高电路工作的稳定性。
35.在本发明的一些实施例中,所述第五开关器件为继电器。
36.由于第七二极管和第八二极管的存在,可以避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌,因此第五开关器件在控制时可以维持导通,有利于简化对第五开关器件的控制。
37.第二方面,本发明实施例还提供了一种图腾柱pfc电路控制方法,应用于图腾柱pfc电路,所述图腾柱pfc电路包括:
38.电桥电路,包括相互并联的第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件,所述第二桥臂包括相互串联的第三开关器件和第四开关器件,所述第一开关器件和所述第二开关器件的公共端通过电感器件连接交流电源的一端,所述第三开关器件和所述第四开关器件的公共端连接交流电源的另一端;
39.储能组件,包括相互串联的第一储能器件和第二储能器件,所述储能组件与所述第二桥臂并联;
40.第五开关器件,分别连接所述第三开关器件和第四开关器件的公共端和所述第一储能器件和第二储能器件的公共端;
41.控制器,分别连接所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件、所述第四开关器件和所述第五开关器件;
42.所述图腾柱pfc电路控制方法包括:
43.在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述
第四开关器件发送脉冲信号,使所述电感器件、所述第一储能器件和所述第五开关器件在交流电压信号的正半波形成第一振荡回路,使所述电感器件、所述第五开关器件和所述第二储能器件在交流电压信号的负半波形成第二振荡回路,以使所述图腾柱pfc电路输出第一电压。
44.本发明实施例提供的一种图腾柱pfc电路控制方法至少具有以下有益效果:通过在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数。另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
45.在本发明的一些实施例中,所述方法还包括:
46.控制所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通,使所述电感器件、所述第一储能器件和所述第二储能器件形成第三振荡回路,以使所述图腾柱pfc电路输出第二电压。
47.通过控制第一开关器件和所述第二开关器件交替导通,形成第三振荡回路,可以实现图腾柱的升压方案,使得图腾柱pfc电路可以输出不同的电压值;另外,通过分别控制第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件,能够分摊动作损耗,从而可以延长器件的工作寿命,提高电路工作的稳定性。
48.在本发明的一些实施例中,所述的控制所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通,包括:
49.在交流电压信号的正半波,控制所述第三开关器件、第五开关器件维持关断,控制所述第四开关器件维持导通,向所述第一开关器件和所述第二开关器件发送脉冲信号以使所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通;
50.在交流电压信号的负半波,控制所述第三开关器件维持导通,控制所述第四开关器件、第五开关器件维持关断,向所述第一开关器件和所述第二开关器件发送脉冲信号以使所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通。
51.在上述技术方案中,仅需控制第一开关器件和第二开关器件进行频繁动作,第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件无须频繁动作,有利于降低第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件的损耗。
52.在本发明的一些实施例中,
53.在交流电压信号的正半波,所述第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,所述第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
54.在交流电压信号的负半波,所述第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小,所述第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大。
55.在上述技术方案中,通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流谐波和功率因数的改善效果。
56.在本发明的一些实施例中,所述的在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,包括:
57.在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,向所述第五开关器件发送脉冲信号控制所述第三开关器件和所述第五开关器件交替导通、所述第四开关器件和所述第五开关器件交替导通。
58.通过控制所述第三开关器件和所述第五开关器件交替导通、所述第四开关器件和所述第五开关器件交替导通,在第一储能器件或者第二储能器件放电时,第五开关器件处于断开状态,从而可以避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌。
59.在本发明的一些实施例中,所述的向所述第五开关器件发送脉冲信号控制所述第三开关器件和所述第五开关器件交替导通、所述第四开关器件和所述第五开关器件交替导通,包括:
60.在交流电压信号的正半波,控制所述第一开关器件维持导通,控制所述第二开关器件和所述第四开关器件维持关断,向所述第三开关器件和所述第五开关器件发送脉冲信号以使所述第三开关器件和所述第五开关器件交替导通;
61.在交流电压信号的负半波,控制所述第二开关器件维持导通,控制所述第一开关器件和所述第三开关器件维持关断,向所述第四开关器件和所述第五开关器件发送脉冲信号以使所述第四开关器件和所述第五开关器件交替导通。
62.在上述技术方案中,仅需控制第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件进行频繁动作,第一开关器件和第二开关器件无须频繁动作,有利于降低第一开关器件和第二开关器件的损耗。
63.在本发明的一些实施例中,
64.在交流电压信号的正半波,所述第五开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,所述第三开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
65.在交流电压信号的负半波,所述第五开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,所述第四开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小。
66.在上述技术方案中,通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流谐波和功率因数的改善效果。
67.在本发明的一些实施例中,所述图腾柱pfc电路还包括第七二极管和第八二极管,所述第七二极管的正极连接所述第三开关器件,所述第七二极管的负极连接所述第一储能器件,所述第八二极管的负极连接所述第四开关器件,所述第八二极管的正极连接所述第二储能器件,所述的在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,包括:
68.在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,控制所述第五开关器件维持导通。
69.由于第七二极管和第八二极管的存在,可以避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌,因此第五开关器件在控制时可以维持导通,有利于简化对第五开关器件
的控制。
70.在本发明的一些实施例中,所述图腾柱pfc电路控制方法还包括:
71.获取所述图腾柱pfc电路的负载量;
72.根据所述负载量输出所述第二电压或者所述第一电压。
73.在上述技术方案中,根据所述负载量控制图腾柱pfc电路的输出电压,有利于提高图腾柱pfc电路的工作效率。
74.在本发明的一些实施例中,所述的根据所述负载量输出所述第二电压或者所述第一电压,包括以下至少之一:
75.当所述负载量小于交流电压信号的电压峰值的两倍,输出所述第二电压;
76.当所述负载量大于或者等于交流电压信号的电压峰值的两倍,输出所述第一电压。
77.在上述技术方案中,利用交流电压信号的电压峰值的两倍作为基准,有利于提高图腾柱pfc电路的控制的精细化程度。
78.第三方面,本发明实施例还提供了一种线路板,包括第一方面所述的图腾柱pfc电路。
79.因此,上述线路板通过设置控制器在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
80.第四方面,本发明实施例还提供了一种空调器,包括第三方面所述的线路板,
81.或者,
82.包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器;所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行第二方面所述的图腾柱pfc电路控制方法。
83.因此,上述空调器通过设置控制器在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
84.第五方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行第二方面所述的图腾柱pfc电路控制方法。
85.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
86.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
87.图1是本发明实施例提供的一种图腾柱pfc电路的电路原理图;
88.图2是本发明实施例提供的第五开关器件的一种结构的电路原理图;
89.图3是本发明实施例提供的第五开关器件的另一种结构的电路原理图;
90.图4是本发明实施例提供的第五开关器件的另一种结构的电路原理图;
91.图5是本发明实施例提供的图腾柱pfc电路处于升压状态时第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件的控制波形图;
92.图6是本发明实施例提供的图腾柱pfc电路处于倍压状态时第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件的控制波形图;
93.图7是本发明实施例提供的另一种图腾柱pfc电路的电路原理图;
94.图8是本发明实施例提供的一种图腾柱pfc电路控制方法的流程图;
95.图9是本发明实施例提供的控制第一开关器件和第二开关器件交替导通的具体步骤的流程图;
96.图10是本发明实施例提供的向第五开关器件发送脉冲信号控制第三开关器件和第五开关器件交替导通、第四开关器件和第五开关器件交替导通的具体步骤的流程图;
97.图11是本发明实施例提供的图腾柱pfc电路控制方法的补充步骤的流程图;
98.图12是本发明实施例提供的根据负载量输出第二电压或者第一电压的补充步骤的流程图;
99.图13是本发明实施例提供的线路板的结构示意图;
100.图14是本发明实施例提供的空调器的结构示意图;
101.图15是本发明实施例提供的空调器的另一种结构示意图。
具体实施方式
102.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
103.应了解,在本发明实施例的描述中,多个(或多项)的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
104.参照图1,本发明实施例提供了一种图腾柱pfc电路,包括电桥电路、储能组件和控制器,其中,电桥电路包括相互并联的第一桥臂和第二桥臂,第一桥臂包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件,第二桥臂包括相互串联的第三开关器件和第四开关器件,第一开关器件和第二开关器件的公共端通过电感器件连接交流电源ac的一端,第三开关器件和第四开关器件的公共端连接交流电源ac的另一端;储能组件包括相互串联的第一储能器件和第二储能器件,储能组件与第二桥臂并联;另外,该图腾柱pfc电路还包括第五开关器件k,第五开关器件k分别连接第三开关器件和第四开关器件的公共端和第一储能器件和第二
储能器件的公共端;控制器分别连接第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件k。
105.在一实施例中,第一开关器件包括第一mos管q1及其反并联的二极管、第二开关器件包括第二mos管q2及其反并联的二极管,第三开关器件包括第三mos管q3及其反并联的二极管,第四开关器件包括第四mos管q4及其反并联的二极管,第一储能器件包括第一电容c1,第二储能器件包括第二电容c2,电感器件包括电感l。
106.示例性地,上述图腾柱pfc电路的负载为逆变模块,当然,上述图腾柱pfc电路的负载还可以为其他器件,本实施例并不作出限定。
107.参照图2-图4,在一实施例中,第五开关器件k可以有以下三种结构形式:
108.第一种包括第五mos管q5、第六mos管q6、第一二极管d1和第二二极管d2,第五mos管q5和第六mos管q6的源极相互连接,第一二极管d1的负极连接第五mos管q5的漏极,第五mos管q5的漏极连接第三开关器件和第四开关器件的公共端,第二二极管d2的负极连接第六mos管q6的漏极,第六mos管q6的漏极连接第一储能器件和第二储能器件的公共端,第一二极管d1和第二二极管d2的正极均与第五mos管q5的源极连接,第五mos管q5和第六mos管q6的栅极分别连接控制器。
109.具体地,第五开关器件k关断即第五mos管q5和第六mos管q6均关断,第五开关器件k在在交流电压信号的正半波导通即第五mos管q5在交流电压信号的正半波导通、第六mos管q6在交流电压信号的正半波关断,第五开关器件k在交流电压信号的负半波导通即第五mos管q5在交流电压信号的负半波关断、第六mos管q6在交流电压信号的负半波导通。
110.第二种包括第一igbt管q7和第二igbt管q8,第一igbt管q7的发射极连接第二igbt管q8的集电极,第一igbt管q7的集电极连接第二igbt管q8的发射极,第一igbt管q7的发射极连接第三开关器件和第四开关器件的公共端,第一igbt管q7的集电极连接第一储能器件和第二储能器件的公共端,第一igbt管q7和第二igbt管q8的栅极分别连接控制器。
111.具体地,第五开关器件k关断即第一igbt管q7和第二igbt管q8均关断,第五开关器件k在在交流电压信号的正半波导通即第一igbt管q7在交流电压信号的正半波导通、第二igbt管q8在交流电压信号的正半波关断,第五开关器件k在交流电压信号的负半波导通即第一igbt管q7在交流电压信号的负半波关断、第二igbt管q8在交流电压信号的负半波导通。
112.第三种包括第三igbt管q9、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5和第六二极管,第三二极管d3和第五二极管d5的负极均与第三igbt管q9的集电极连接,第四二极管d4和第六二极管的正极均与第三igbt管q9的发射极连接,第三二极管d3的正极分别连接第四二极管d4的负极、第三开关器件和第四开关器件的公共端,第五二极管d5的正极分别连接第六二极管的负极、第一储能器件和第二储能器件的公共端,第三igbt管q9的栅极连接控制器。
113.具体地,第五开关器件k关断即第三igbt管q9关断,第五开关器件k导通即第三igbt管q9导通。
114.基于上述三种结构中的任意一种,第五开关器件k可以实现可控制的双向导通,便于在交流电压信号的正半波和负半波形成不同方向的回路。
115.具体地,参照图5,当第五开关器件k断开时,图腾柱pfc电路处于升压状态,第一
mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3和第四mos管q4的控制过程如下:
116.在交流电压信号的正半波,控制第三mos管q3维持关断,控制第四mos管q4维持导通,向第一mos管q1和第二mos管q2发送脉冲信号以使第一mos管q1和第二mos管q2交替导通。当第一mos管q1关断、第二mos管q2导通时,形成经过交流电源ac、电感l、第二mos管q2、第四mos管q4的回路,对电感l进行储能,输入电流is上升;当第一mos管q1导通、第二mos管q2关断时,电感l的电流通过第一mos管q1、第一电容c1、第二电容c2和第四mos管q4形成回路,即电感l、第一电容c1和第二电容c2形成第三振荡回路,电感l同时对第一电容c1和第二电容c2进行充电,此时输入电流is下降。如此,使第一mos管q1和第二mos管q2交替导通,对电感l进行储能和放能,达到升压效果,从而控制输入电流is的波形,使输入电流is波形跟随输入电压us变化,改善输入电流is谐波和功率因数。
117.在交流电压信号的负半波,控制第三mos管q3维持导通,控制第四mos管q4维持关断,向第一mos管q1和第二mos管q2发送脉冲信号以使第一mos管q1和第二mos管q2交替导通。当第一mos管q1导通、第二mos管q2关断时,形成经过交流电源ac、电感l、第一mos管q1、第三mos管q3的回路,对电感l进行储能,输入电流is上升;当第一mos管q1关断、第二mos管q2导通时,电感l的电流通过第三mos管q3、第一电容c1、第二电容c2和第二mos管q2形成回路,即电感l、第一电容c1和第二电容c2形成第三振荡回路,电感l同时对第一电容c1和第二电容c2进行充电,此时输入电流is下降。如此,使第一mos管q1和第二mos管q2交替导通,对电感l进行储能和放能,达到升压效果,即输出第二电压,从而控制输入电流is的波形,使输入电流is波形跟随输入电压us变化,改善输入电流is谐波和功率因数。
118.其中,在交流电压信号的正半波,第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
119.在交流电压信号的负半波,第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小,第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大。
120.通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流is的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流is谐波和功率因数的改善效果。
121.参照图6,当向第五开关器件k发送脉冲信号时,图腾柱pfc电路处于倍压状态,第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4和第五开关器件k的控制过程如下:
122.在交流电压信号的正半波,控制第一mos管q1维持导通、第二mos管q2和第四mos管q4维持关断,向第三mos管q3和第五开关器件k发送脉冲信号,以使第三mos管q3和第五开关器件k交替导通。当第三mos管q3导通、第五开关器件k关断时,形成经过交流电源ac、电感l、第一mos管q1、第三mos管q3的回路,对电感l进行储能,输入电流is上升;当第三mos管q3关断、第五开关器件k关断时,电感l的电流通过第一mos管q1、第一电容c1和第五开关器件k形成回路,即电感l、第一电容c1和第五开关器件k在交流电压信号的正半波形成第一振荡回路,电感l对第一电容c1进行充电,此时输入电流is下降。如此,使第三mos管q3和第五开关器件k交替导通,对电感l进行储能和放能,达到倍压效果,从而控制输入电流is的波形,使输入电流is波形跟随输入电压us变化,改善输入电流is谐波和功率因数。
123.在交流电压信号的负半波,控制第二mos管q2维持导通、第一mos管q1和第三mos管q3维持关断,向第四mos管q4和第五开关器件k发送脉冲信号,以使第四mos管q4和第五开关器件k交替导通。当第四mos管q4导通、第五开关器件k关断时,形成经过交流电源ac、电感l、第二mos管q2、第四mos管q4的回路,对电感l进行储能,输入电流is上升;当第四mos管q4关断、第五开关器件k导通时,电感l的电流通过第五开关器件k、第二电容c2和第二mos管q2形成回路,即电感l、第二电容c2和第五开关器件k在交流电压信号的负半波形成第二振荡回路,电感l对第二电容c2进行充电,此时输入电流is下降。如此,使第四mos管q4和第五开关器件k交替导通,对电感l进行储能和放能,达到倍压效果,即输出第一电压,从而控制输入电流is的波形,使输入电流is波形跟随输入电压us变化,改善输入电流is谐波和功率因数。
124.其中,在交流电压信号的正半波,第五开关器件k接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,第三开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
125.在交流电压信号的负半波,第五开关器件k接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,第四开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小。
126.通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流is的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流is谐波和功率因数的改善效果。
127.基于上述原理,第二电压比交流电压信号的电压峰值稍高,第一电压约为交流电压信号的电压峰值的两倍。
128.通过设置控制器在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件k,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。另外,通过控制第一开关器件和第二开关器件交替导通,形成第三振荡回路,可以实现图腾柱的升压方案,使得图腾柱pfc电路可以输出不同的电压值;另外,通过分别控制第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件,能够分摊动作损耗,从而可以延长器件的工作寿命,提高电路工作的稳定性。
129.在一实施例中,参照图7,图腾柱pfc电路还可以包括第七二极管d7和第八二极管d8,第七二极管d7的正极连接第三mos管q3,第七二极管d7的负极连接第一电容c1,第八二极管d8的负极连接第四mos管q4,第八二极管d8的正极连接第二电容c2。通过设置第七二极管d7和第八二极管d8,可以达到单向导通的控制效果,避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌,提高电路工作的稳定性。
130.在此基础上,第五开关器件k除了上述三种结构以外,还可以为继电器,由于第七二极管d7和第八二极管d8的存在,可以避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌,因此第五开关器件k在控制时可以维持导通,有利于简化对第五开关器件k的控制。
131.参照图8,基于图1中的图腾柱pfc电路,本发明实施例还提供了一种图腾柱pfc电路控制方法,包括但不限于以下步骤:
132.步骤801:在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,使电感器件、第一储能器件和第五开关器件在交流电压信号的正半波形成第一振荡回路,使电感器件、第五开关器件和第二储能器件在交流电压信号的负半波形成第二振荡回路,以使图腾柱pfc电路输出第一电压。
133.通过在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数。另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
134.在一实施例中,上述图腾柱pfc电路控制方法还可以包括以下步骤:
135.控制第一开关器件和第二开关器件交替导通,使电感器件、第一储能器件和第二储能器件形成第三振荡回路,以使图腾柱pfc电路输出第二电压。
136.通过控制第一开关器件和第二开关器件交替导通,形成第三振荡回路,可以实现图腾柱的升压方案,使得图腾柱pfc电路可以输出不同的电压值;另外,通过分别控制第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件,能够分摊动作损耗,从而可以延长器件的工作寿命,提高电路工作的稳定性。
137.参照图9,在一实施例中,控制第一开关器件和第二开关器件交替导通,具体包括以下步骤:
138.步骤901:在交流电压信号的正半波,控制第三开关器件、第五开关器件维持关断,控制第四开关器件维持导通,向第一开关器件和第二开关器件发送脉冲信号以使第一开关器件和第二开关器件交替导通;
139.步骤902:在交流电压信号的负半波,控制第三开关器件维持导通,控制第四开关器件、第五开关器件维持关断,向第一开关器件和第二开关器件发送脉冲信号以使第一开关器件和第二开关器件交替导通。
140.在步骤901至步骤902中,仅需控制第一开关器件和第二开关器件进行频繁动作,第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件无须频繁动作,有利于降低第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件的损耗。
141.其中,在步骤901中,在交流电压信号的正半波,第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
142.在步骤902中,在交流电压信号的负半波,第一开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小,第二开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大。
143.通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流谐波和功率因数的改善效果。
144.在一实施例中,上述步骤801中,在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,具体可以是在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,向第五开关器
件发送脉冲信号控制第三开关器件和第五开关器件交替导通、第四开关器件和第五开关器件交替导通,通过控制第三开关器件和第五开关器件交替导通、第四开关器件和第五开关器件交替导通,在第一储能器件或者第二储能器件放电时,第五开关器件处于断开状态,从而可以避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌。
145.具体地,参照图10,向第五开关器件发送脉冲信号控制第三开关器件和第五开关器件交替导通、第四开关器件和第五开关器件交替导通,具体可以包括以下步骤:
146.步骤1001:在交流电压信号的正半波,控制第一开关器件维持导通,控制第二开关器件和第四开关器件维持关断,向第三开关器件和第五开关器件发送脉冲信号以使第三开关器件和第五开关器件交替导通;
147.步骤1002:在交流电压信号的负半波,控制第二开关器件维持导通,控制第一开关器件和第三开关器件维持关断,向第四开关器件和第五开关器件发送脉冲信号以使第四开关器件和第五开关器件交替导通。
148.在步骤1001至步骤1002中,仅需控制第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件进行频繁动作,第一开关器件和第二开关器件无须频繁动作,有利于降低第一开关器件和第二开关器件的损耗。
149.其中,在步骤1001中,在交流电压信号的正半波,第五开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,第三开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小;
150.在步骤1002中,在交流电压信号的负半波,第五开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐增大,第四开关器件接收到的脉冲信号的占空比在电压过零点和电压峰值之间逐渐减小。
151.通过控制脉冲信号在交流电压信号的电压过零点和电压峰值处的占空比,可以使得输入电流的波形更加接近交流电压信号的波形,从而提高输入电流谐波和功率因数的改善效果。
152.在一实施例中,基于图7所示的电路结构,上述步骤801中,在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,具体也可以是:
153.在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,控制第五开关器件维持导通。
154.由于第七二极管和第八二极管的存在,可以避免第一储能器件和第二储能器件在放电时电流倒灌,因此第五开关器件在控制时可以维持导通,有利于简化对第五开关器件的控制。
155.参照图11,在一实施例中,图腾柱pfc电路控制方法还包括以下步骤:
156.步骤1101:获取图腾柱pfc电路的负载量;
157.步骤1102:根据负载量输出第二电压或者第一电压。
158.根据负载量控制图腾柱pfc电路的输出电压,有利于提高图腾柱pfc电路的工作效率。具体地,参照图12,上述步骤1102中,根据负载量输出第二电压或者第一电压,包括以下步骤:
159.步骤1201:当负载量小于交流电压信号的电压峰值的两倍,输出第二电压;
160.步骤1202:当负载量大于或者等于交流电压信号的电压峰值的两倍,输出第一电压。
161.利用交流电压信号的电压峰值的两倍作为基准,有利于提高图腾柱pfc电路的控制的精细化程度。示例性地,当交流电源输入为110v,若负载的最佳工作电压为110v,即负载量为110v,此时通过实现升压图腾柱,输出第二电压,此时的第二电压比110v稍高;若负载的最佳工作电压为220v,即负载量为220v,此时通过倍压图腾柱,输出第一电压,此时的第一电压即为220v左右。
162.其中,参照图1或者图7,负载量可以通过负载量检测电路获得,其中,负载量可以为但不限于负载电压、负载功率、负载频率等。
163.第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件和第五开关器件的控制原理在上述图腾柱pfc电路的实施例中已作出解释,在此不再赘述。
164.还应了解,本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
165.参照图13,本发明一实施例还提供了一种线路板,该线路板包括有上述实施例中的图腾柱pfc电路,因此,上述线路板通过设置控制器在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。参照图14,本发明一实施例还提供了一种空调器,该空调器包括有上述实施例中的线路板,因此,上述空调器通过设置控制器在交流电压信号的正半波向第三开关器件、在交流电压信号的负半波向第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱pfc电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
166.图15示出了本发明实施例提供了本发明实施例提供的空调器1500,该空调器1500包括:存储器1501、处理器1502及存储在存储器1501上并可在处理器1502上运行的计算机程序,计算机程序运行时用于执行上述的图腾柱pfc电路控制方法。
167.处理器1502和存储器1501可以通过总线或者其他方式连接。
168.存储器1501作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序,如本发明实施例描述的图腾柱pfc电路控制方法。处理器1502通过运行存储在存储器1501中的非暂态软件程序以及指令,从而实现上述的图腾柱pfc电路控制方法。
169.存储器1501可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储执行上述的图腾柱pfc电路控制方法。此外,存储器1501可以包括高速随机存取存储器1501,还可以包括非暂态存储器1501,例如至少一个磁盘存储器1501件、闪存器件或其他非暂态固态存储器1501件。在一些实施方式中,存储器1501可选包括相对于处理器1502远程设置的存储器1501,这些远程存储器
1501可以通过网络连接至该空调器1500。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
170.实现上述的图腾柱pfc电路控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器1501中,当被一个或者多个处理器1502执行时,执行上述的图腾柱pfc电路控制方法,例如,执行图8至图12中描述的方法步骤。
171.本发明实施例还提供了计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于执行上述的图腾柱pfc电路控制方法。
172.在一实施例中,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器1502执行,例如,被上述空调器1500中的一个处理器1502执行,可使得上述一个或多个处理器1502执行上述的图腾柱pfc电路控制方法,例如,执行图8至图12中描述的方法步骤。
173.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
174.本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
175.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换,这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献