调节电路、控制方法、装置、控制电路、家电设备和介质与流程

本发明涉及开关控制电路领域，具体而言，涉及一种电压调节电路、一种电压调节电路的控制方法、一种电压调节电路的控制装置、一种驱动控制电路、一种家电设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术：

对于永磁电机等负载，驱动控制电路输出的母线电压越高，则电机的铁损越大，母线电压越低，电机的铁损越小，因此可以通过降低母线电压的方式减小铁损，但是相关技术中的功率因数校正电路只具有升压功能或降压功能，无法满足对母线电压调节的需求，因此导致永磁电机的运行效率较低。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种电压调节电路。

本发明的另一个目的在于提供一种电压调节电路的控制方法、控制装置与存储介质。

本发明的再一个目的在于提供一种驱动控制电路和家电设备。

根据本发明的第一方面的技术方案，提出了一种电压调节电路，包括：半波整流模块，半波整流模块包括第一功率管，第一功率管被配置为根据接收到的整流驱动信号将输入的交流信号配置为直流信号，半波整流模块设置有输出直流信号的低压输出端与高压输出端；功率因数校正模块，与半波整流模块电连接，功率因数校正模块包括第一半桥组件与第二半桥组件，第一半桥组件设置于低压输出端与高压输出端之间，第二半桥组件包括串联的多个功率管，多个功率管中的一个与第一半桥组件相连，功率因数校正模块还包括感性元件与容性元件，感性元件设置于第一半桥组件与第二半桥组件之间，感性元件的一端连接至多个功率管之间的任一连接点，感性元件的另一端连接至第一半桥组件的指定位置，容性元件连接至第二半桥组件的两端，第二半桥组件的两端，适于输出母线电压，功率因数校正模块适于根据开关控制信号将直流信号配置为母线电压，母线电压相对直流信号升压或降压。

在该技术方案中，电压调节电路包括半波整流模块与功率因数校正模块，半波整流模块由第一功率管构造而成，通过向第一功率管发送指定的开关控制信号以使半波整流模块将输入的交流信号转换为直流信号输出。

其中，将低压输出端定义为低压输出端，将高压输出端定义为高压输出端，第一功率管具体可以为功率开关管。

功率因数校正模块用于接收直流信号，并通过对直流信号执行功率因数校正操作实现输出的母线电压信号相对直流信号的升压或降压操作，通过采用两个半桥组件构造功率因数校正模块，两个半桥组件分别设置于感性元件的两侧，通过不同的开关控制信号的控制实现升压功能、降压功能，以及升降压之间的切换功能。

其中，容性元件的两端即为母线电压的输出端。

通过合理设置开关控制信号，能够保证功率因数校正模块(pfc)在升降压之间切换时电流的平稳变化，使总谐波失真减小，进而有利于提升pfc效率。

进一步地，通过对输出的母线电压的调节，在采用该电压调节电路控制对负载，比如永磁电机供电时，有利于提升永磁电机的运行效率。

其中，第一功率管可以设置于交流电源与正向输出端之间，也可以设置于交流电源与负向输出端之间。

具体地，第一半桥组件包括串联的第二功率管与第三功率管，第二半桥组件包括串联的第四功率管与第五功率管。

其中，第二功率管与第五功率管为功率开关管，第三功率管与第四功率管为功率开关管或功率二极管，功率开关管包括第一电极与第二电极，第二电极适于与开关管内部的衬底连接，功率二极管也包括第一电极与第二电极。

其中，功率开关管可以为三极管、igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)或mos管(即金氧半场效晶体管，metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)，若功率开关管为三极管，则受控极为基极，第一电极为集电极，第二电极为发射极，若功率开关管为mos管，则受控极为栅极，第一电极为漏极，第二电极为源极。

功率二极管的第一电极为负极，第二电极为正极。

如果有必要的话，每个半桥组件还可以设置三个或三个以上的功率管。

另外，本发明提供的上述实施例中的电压调节电路还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，第二功率管的第一电极连接至高压输出端，第二功率管的第二电极连接至第三功率管的第一电极，第三功率管的第二电极连接至低压输出端；指定位置为第二功率管与第三功率管之间的连接点；第四功率管的第一电极与第五功率管的第二电极被配置为母线电压的输出端，第四功率管的第二电极连接至第五功率管的第一电极，所述第五功率管的第二电极连接至所述第三功率管。

在该技术方案中，作为功率因数校正模块的第一种设置方式，第五功率管连接至低压输出端，第四功率管不与低压输出端或高压输出端直接相连，感性元件的一端连接至第四功率管与第五功率管之间，感性元件的另一端连接至第二功率管与第三功率管之间，第二功率管连接至高压输出端，第三功率管连接至低压输出端，该连接方式，能够在第二功率管与第三功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第四功率管与第五功率管开闭，实现升压功能。

以及在第四功率管与第五功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第二功率管与第三功率管开闭，实现升压功能。

以及通过不同的开关控制信号控制四个开关管，在升压与降压之间切换时，实现过渡平稳过渡。

在上述技术方案中，第三功率管的第一电极连接至高压输出端，第三功率管的第二电极连接至第二功率管的第一电极，第二功率管的第二电极连接至低压输出端；指定位置为第二功率管与第三功率管之间的连接点；第五功率管的第一电极与第四功率管的第二电极被配置为母线电压的输出端，第五功率管的第二电极连接至第四功率管的第一电极，所述第五功率管的第二电极连接至所述第三功率管。

在该技术方案中，作为功率因数校正模块的第二种设置方式，第五功率管连接至高压输出端，感性元件的一端连接至第四功率管与第五功率管之间，感性元件的另一端连接至第二功率管与第三功率管之间，第二功率管连接至低压输出端，第三功率管连接至高压输出端，该连接方式，同样能够在第二功率管与第三功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第四功率管与第五功率管开闭，实现升压功能。

以及在第四功率管与第五功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第二功率管与第三功率管开闭，实现升压功能。

以及通过不同的开关控制信号控制四个开关管，在升压与降压之间切换时，实现过渡平稳过渡。

具体地，相对于第一种设置方式，将高压输出端与第二半桥组件相连，并将第二功率管与第三功率管互换位置，将第四功率管与第五功率管互换位置，以保证控制方法与第一种设置方式相同。

在上述技术方案中，第三功率管的第一电极连接至高压输出端，第三功率管的第二电极连接至第二功率管的第一电极，第二功率管的第二电极连接至低压输出端；指定位置为第三功率管的第一电极；第四功率管的第一电极与第五功率管的第二电极被配置为母线电压的输出端，第四功率管的第二电极连接至第五功率管的第一电极，第五功率管的第二电极连接至所述第二功率管与所述第三功率管之间。

在该技术方案中，作为功率因数校正模块的第三种设置方式，与第一种设置方式相比，将第二功率管从原位置移至低压输出端与第二功率管之间，并能够保证与第一种设置方式相同的控制方式。

在上述技术方案中，第二功率管的第一电极连接至高压输出端，第二功率管的第二电极连接至第三功率管的第一电极，第三功率管的第二电极连接至低压输出端；指定位置为第三功率管的第二电极；第四功率管第二电极与第五功率管的第一电极被配置为母线电压的输出端，第四功率管的第一电极连接至第五功率管的第二电极，第五功率管的第一电极还连接至第二功率管与第三功率管之间。

在该技术方案中，作为功率因数校正模块的第四种设置方式，与第三种设置方式相比，将第二功率管与第三功率管由串联在低压输出端与感性元件之间移至高压输出端与感性元件之间，并将第四功率管与第五功率管互换位置，以保证与第一种设置方式相同的控制方式。

在上述技术方案中，第一功率管包括功率开关管。

在上述技术方案中，第二功率管与第五功率管包括功率开关管；第三功率管与第四功率管包括功率开关管或二极管。

在上述技术方案中，功率因数校正模块还包括：第一控制器，连接至第二功率管、第三功率管、第四功率管与第五功率管的受控极，以向第二功率管、第三功率管、第四功率管与第五功率管发送开关控制信号。

在上述技术方案中，还包括：检测模块，适于检测交流信号、直流信号、感性元件的电感电流与容性元件两端的母线电压中的至少一种，检测模块还与第一控制器电连接。

根据本发明的第二方面的技术方案，提出了一种电压调节电路的控制方法，包括：采集电压调节电路中指定位置的电信号；根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，占空比适于调节母线电压，以使母线电压逼近参考电压。

在该技术方案中，参考电压用于表示负载所需的供电电压，通过检测驱动控制电路中的指定位置的电信号，基于电信号能够确定电压调节电路输出的母线电压，从而能够根据母线电压与参考电压之间的关系，配置开关控制信号的占空比，以通过具有该占空比的开关控制信号控制功率因数校正模块中的功率管的开闭，实现母线电压的升压调节或降压调节，以逼近参考电压，从而可以提高逆变侧负载(例如变频压缩机中的永磁电机)的运行效率。

其中，开关控制信号具体为pwm(脉冲宽度调制)信号。

在上述技术方案中，驱动控制电路还包括半波整流模块，半波整流模块适于输入的交流信号配置为直流信号，功率因数校正模块连接至半波整流模块的输出端，功率因数校正模块还包括感性元件，采集电压调节电路中指定位置的电信号，具体包括：检测交流信号、直流信号、感性元件的电感电流与母线电压中的至少一种。

在该技术方案中，通过采集上述电信号，结合设置的参考电压，实现向功率因数校正模块输入的开关控制信号的占空比的可靠调节。

在上述技术方案中，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，具体包括：参考电压处于稳定状态，并且参考电压大于或等于第一电压阈值，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式和/或中间模式运行，以增大母线电压。

其中，将半波整流模块整流后的得到的最大直流电压记为第一电压阈值。

在该技术方案中，如果参考电压为固定值或固定的范围，且高于或接近整流后的最大直流电压时，在交流电源的一个周期内，采用升压模式控制功率因数校正模块运行，以实现升压功能。

中间模式为既能够实现升压、也能够实现降压的模式，并能够衔接升压模式和降压模式之间的切换，使切换时的电流平稳变化，进而有利于提高pfc效率。

在上述技术方案中，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，具体包括：参考电压处于稳定状态，并且参考电压小于第一电压阈值，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据降压模式和/或中间模式运行，以减小母线电压。

在该技术方案中，如果参考电压小于第一电压阈值，表明参考电压较小，即负载实际所需的电压较小，此时通过控制功率因数校正模块根据降压模式运行，以减小输出的母线电压的值，以提高负载运行效率。

在上述技术方案中，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，具体包括：参考电压处于稳定状态，并且参考电压小于第一电压阈值，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式、中间模式以及降压模式运行，以减小母线电压；或控制调节占空比以使功率因数校正模块交替根据升压模式与中间模式运行，以减小母线电压。

在该技术方案中，如果参考电压较小，还可以根据器件性能设置切换降压模式的下限直流电压(即第二切换阈值)和升压模式的上限直流电压(即第一切换阈值)，在交流电源的一个周期内，交替使用升压模式、中间模式与降压模式，实现稳定降压。

在上述技术方案中，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式、中间模式以及降压模式运行，具体包括：根据功率因数校正模块的性能参数配置第一切换阈值与第二切换阈值；自指定相位进入交流信号的一个周期，若直流信号的电压值小于第一切换阈值，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式运行；若直流信号的电压值上升至大于第一切换阈值，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据中间模式运行；若电压值上升至大于或等于第二切换阈值，则控制调节占空比根据降压模式运行；若电压至下降至小于第二切换阈值，控制调节占空比根据中间模式运行；若电压至下降至小于第一切换阈值，控制调节占空比根据升压模式运行，其中，第一切换阈值小于第二切换阈值。

在该技术方案中，通过在升压模式与降压模式之间控制功率因数校正模块根据中间模式运行，从只控制两个功率管切换至控制四个功率管，再切换至控制另两个功率管，能够提升切换过程中电流的平稳性。

在上述技术方案中，若检测到参考电压由大于第一电压阈值下降至小于第一电压阈值，则将功率因数校正模块配置为根据降压模式和/或中间模式运行。

在该技术方案中，前期高于第一电压阈值但需要迅速下调时，控制功率因数校正模块切换到降压模式或中间模式，以减少感性元件的充电时间和充电时两端的电压，从而有利于迅速拉低母线电压。

在上述技术方案中，功率因数校正模块包括第一半桥组件与第二半桥组件，第一半桥组件设置于半波整流模块的低压输出端与高压输出端之间，第二半桥组件连接至低压输出端与高压输出端中的一个，第一半桥组件包括串联的第二功率管与第三功率管，第二半桥组件包括串联的第四功率管与第五功率管。

在上述技术方案中，功率因数校正模块根据升压模式运行，具体包括：控制导通第二功率管以及控制断开第三功率管。

在上述技术方案中，功率因数校正模块根据升压模式运行，还包括：根据带有死区的且互补控制的第一组开关控制信号控制第四功率管与第五功率管，以在第四功率管导通时，第五功率管断开，以及在第四功率管断开时，第五功率管导通。

另外，功率因数校正模块根据升压模式运行，还包括：只控制第五功率管开闭，第四功率管保持断开。

在该技术方案中，通过控制导通第二功率管以及控制断开第三功率管，以构造出升压电路，通过根据开关控制信号控制第四功率管与第五功率管，实现升压，进一步通过调节开关控制信号的占空比，调节具体的升压量。

在上述技术方案中，功率因数校正模块根据降压模式运行，具体包括：控制导通第四功率管，以及控制断开第五功率管。

在上述技术方案中，功率因数校正模块根据降压模式运行，还包括：根据带有死区的且互补控制的第二组开关控制信号控制第二功率管与第三功率管，以在第二功率管导通时，第三功率管断开，以及在第二功率管断开时，第三功率管导通。

另外，功率因数校正模块根据降压模式运行，还包括：只控制第二功率管开闭，第三功率管保持断开。

在该技术方案中，通过控制导通第四功率管以及控制断开第五功率管，以构造出降压电路，通过根据开关控制信号控制第二功率管与第三功率管，实现降压，进一步通过调节开关控制信号的占空比，调节具体的降压量。

在上述技术方案中，中间模式包括第一中间模式，功率因数校正模块根据中间模式运行，具体包括：在第一中间模式，根据第三开关控制信号控制第二功率管与第五功率管开闭，以及根据第四开关控制信号控制第三功率管与第四功率管开闭，第三开关控制信号与第四开关控制信号为带死区的互补驱动信号。

在该技术方案中，作为中间模式的第一种实现方式，采用相同第三开关控制信号控制第二功率管与第五功率管，以使第二功率管与第五功率管动作相同，采用相同第四开关控制信号控制第三功率管与第四功率管，以使第三功率管与第四功率管动作相同，并且第三开关控制信号与第四开关控制信号为互补信号，以实现中间模式的可靠控制。

在上述技术方案中，中间模式还包括第二中间模式，功率因数校正模块根据中间模式运行，具体包括：在第二中间模式中，采集感性元件的电感电流；若电感电流大于参考电流，控制功率因数校正模块根据降压模式运行；若电感电流小于或等于参考电流，控制功率因数校正模块根据升压模式运行。

在该技术方案中，还可以基于电感电流的变化确定升压或降压。

在上述技术方案中，中间模式还包括第三中间模式，功率因数校正模块根据中间模式运行，具体包括：如果参考电压、第一切换阈值与第二切换阈值相同，则在第三中间模式中，控制功率因数校正模块分别根据升压模式与降压模式运行。

在该技术方案中，由于第一切换阈值与第二切换阈值相同，因此不需要升降压之间的过渡，因此第三中间模式可以为升压模式与降压模式交替运行。

另外，针对升压模式、降压模式与中间模式，还可以控制关断第二功率管与第四功率管中的一个或两个，并通过其反向并联的功率二极管续流。

在上述技术方案中，母线电压适于对负载供电，控制方法还包括：根据负载的运行工况配置参考电压。

在上述技术方案中，负载包括电机，根据负载的运行工况配置参考电压，具体包括：根据电机的运行参数、电机的状态参数、电机的模型参数与电机的调制比配置参考电压。

在上述技术方案中，根据负载的运行工况配置参考电压，具体包括：运行工况包括电机转速，若电机转速小于或等于第一转速阈值，参考电压被配置为小于第二电压阈值；若电机转速大于第一转速阈值，小于第二转速阈值，参考电压被配置为大于第二电压阈值，并小于第一电压阈值；若电机转速大于或等于第二转速阈值，参考电压被配置为大于或等于第一电压阈值，其中，第二电压阈值小于第一电压阈值。

在该技术方案中，在永磁同步电机变频驱动作为负载的应用场景中，优选地，从能效方面考虑，根据永磁同步电机的转速、电机模型、调制比及电机状态量等给定升降压控制器的参考电压值，进而调整升降压变流部分的工作状态，使电机低频运行时效率得到提升：

1)当永磁同步电机的转速小于或等于第一转速阈值时，计算所得电机所需母线电压远小于整流后电压的峰值，即第二电压阈值，升降压变流部分工作在降压模式。

2)当永磁同步电机的转速大于第一转速阈值，小于第二转速阈值时，计算所得电机所需母线电压小于整流后电压的峰值时，即大于第二电压阈值，并小于第一电压阈值，升降压变流部分交替使用降压模式、中间模式与升压模式。

3)当永磁同步电机的转速大于第二转速阈值时，计算所得电机所需母线电压接近或大于整流后电压的峰值时，即第一电压阈值，升降压变流部分工作在升压模式。

根据本申请的第三方面的技术方案，提出了一种电压调节电路的控制装置，电压调节电路包括电连接的半波整流模块与功率因数校正模块，半波整流模块包括第一功率管，第一功率管适于根据整流控制信号将输入的交流信号配置为直流信号，功率因数校正模块适于根据接收到的开关控制信号将直流信号配置输出的母线电压，控制装置包括：存储器和处理器；存储器，用于存储程序代码；处理器，用于执行本申请的第二方面的技术方案中任一项限定的电压调节电路的控制方法的步骤。

根据本申请的第四方面的技术方案，提出了一种驱动控制电路，包括：上述第一方面的技术方案限定的电压调节电路，上述第三方面的技术方案限定的电压调节电路的控制装置，控制装置用于控制电压调节电路根据输入的交流信号输出直流母线电压。

在上述技术方案中，逆变器，与电压调节电路电连接，用于将直流母线电压配置为交流驱动信号；逆变器包括：并联的三个开关管组件以及第二控制器，第二控制器连接至每个开关管组件的受控端。

根据本申请的第五方面的技术方案，提出了一种家电设备，包括：负载；如本申请的第二方面的技术方案限定的驱动控制电路，驱动控制电路接入于交流电源与负载之间；驱动控制电路被配置为控制交流电源的供电信号向负载供电。

根据本申请的第六方面的技术方案，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面的技术方案中任一项限定的控制方法的步骤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图3示出了根据本发明的再一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图4示出了根据本发明的又一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图5示出了根据本发明的又一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图6示出了根据本发明的又一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图7示出了根据本发明的又一个实施例的电压调节电路的电路示意图；

图8示出了根据本发明的又一个实施例的电压调节电路的控制方法的示意流程图；

图9示出了根据本发明的一个实施例的电压调节电路的等效电路示意图；

图10示出了根据本发明的另一个实施例的电压调节电路的等效电路示意图；

图11示出了根据本发明的一个实施例的电压调节电路的中功率管的开关控制信号示意图；

图12示出了根据本发明的另一个实施例的电压调节电路的中功率管的开关控制信号示意图；

图13示出了根据本发明的又一个实施例的电压调节电路的控制装置的示意框图；

图14示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制电路的电路示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10半波整流模块，20功率因数校正模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图14描述本发明所述的电压调节电路的一些实施例。

如图1所示，根据本发明的实施例的电压调节电路，包括：电压调节电路，包括：半波整流模块10，半波整流模块10包括第一功率管t1，第一功率管被配置为根据接收到的整流驱动信号将输入的交流信号配置为直流信号，半波整流模块10设置有输出直流信号的低压输出端dc-与高压输出端dc+；功率因数校正模块20，与半波整流模块10电连接，功率因数校正模块20包括第一半桥组件与第二半桥组件，第一半桥组件设置于低压输出端dc-与高压输出端dc+之间，第二半桥组件包括串联的多个功率管，多个功率管中的一个与第一半桥组件相连，功率因数校正模块20还包括感性元件l与容性元件c，感性元件l设置于第一半桥组件与第二半桥组件之间，感性元件l的一端连接至多个功率管之间的任一连接点，感性元件l的另一端连接至第一半桥组件的指定位置，容性元件c连接至第二半桥组件的两端，第二半桥组件的两端，适于输出母线电压，功率因数校正模块20适于根据开关控制信号将直流信号配置为母线电压，母线电压相对直流信号升压或降压。

在该实施例中，电压调节电路包括半波整流模块10与功率因数校正模块20，半波整流模块10由第一功率管t1构造而成，通过向第一功率管t1发送指定的开关控制信号以使半波整流模块10将输入的交流信号转换为直流信号输出。

其中，将低压输出端定义为低压输出端，将高压输出端定义为高压输出端。

功率因数校正模块20用于接收直流信号，并通过对直流信号执行功率因数校正操作实现输出的母线电压信号相对直流信号的升压或降压操作，通过采用两个半桥组件构造功率因数校正模块20，两个半桥组件分别设置于感性元件l的两侧，通过不同的开关控制信号的控制实现升压功能、降压功能，以及升降压之间的切换功能。

其中，容性元件c的两端即为母线电压的输出端。

通过合理设置开关控制信号，能够保证功率因数校正模块20(pfc)在升降压之间切换时电流的平稳变化，使总谐波失真减小，进而有利于提升pfc效率。

进一步地，通过对输出的母线电压的调节，在采用该电压调节电路控制对负载，比如永磁电机供电时，有利于提升永磁电机的运行效率。

其中，如图1所示，第一功率管t1可以设置于交流电源与正向输出端之间，也可以设置于交流电源与负向输出端之间，如图2所示。

具体地，第一半桥组件包括串联的第二功率管q1与第三功率管q2，第二半桥组件包括串联的第四功率管q3与第五功率管q4。

其中，功率开关管可以为三极管、igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)或mos管(即金氧半场效晶体管，metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)，若功率开关管为三极管，则受控极为基极，第一电极为集电极，第二电极为发射极，若功率开关管为mos管，则受控极为栅极，第一电极为漏极，第二电极为源极。

如果有必要的话，每个半桥组件还可以设置三个或三个以上的功率管。

下面根据实施例一至实施例四描述功率因数校正模块20的四种设置方式。

实施例一：

如图3所示，在上述实施例中，第二功率管q1的第一电极连接至高压输出端dc+，第二功率管q1的第二电极连接至第三功率管q2的第一电极，第三功率管q2的第二电极连接至低压输出端dc-；指定位置为第二功率管q1与第三功率管q2之间的连接点；第四功率管q3的第一电极与第五功率管q4的第二电极被配置为母线电压的输出端，第四功率管q3的第二电极连接至第五功率管q4的第一电极，第五功率管的第二电极连接至第三功率管。

在该实施例中，作为功率因数校正模块20的第一种设置方式，第五功率管连接至低压输出端，第四功率管不与低压输出端或高压输出端直接相连，感性元件l的一端连接至第四功率管与第五功率管之间，感性元件l的另一端连接至第二功率管q1与第三功率管之间，第二功率管连接至高压输出端，第三功率管连接至低压输出端，该连接方式，能够在第二功率管与第三功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第四功率管与第五功率管开闭，实现升压功能。

以及在第四功率管与第五功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第二功率管与第三功率管开闭，实现升压功能。

以及通过不同的开关控制信号控制四个开关管，在升压与降压之间切换时，实现过渡平稳过渡。

实施例二：

如图4所示，在上述实施例中，第三功率管q2的第一电极连接至高压输出端dc+，第三功率管q2的第二电极连接至第二功率管q1的第一电极，第二功率管q1的第二电极连接至低压输出端dc-；指定位置为第二功率管q1与第三功率管q2之间的连接点；第五功率管q4的第一电极与第四功率管q3的第二电极被配置为母线电压的输出端，第五功率管q4的第二电极连接至第四功率管q3的第一电极，第五功率管的第二电极连接至第三功率管。

在该实施例中，作为功率因数校正模块20的第二种设置方式，第五功率管连接至高压输出端，感性元件l的一端连接至第四功率管q3与第五功率管q4之间，感性元件l的另一端连接至第二功率管q1与第三功率管q2之间，第二功率管连接至低压输出端，第三功率管连接至高压输出端，该连接方式，同样能够在第二功率管与第三功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第四功率管与第五功率管开闭，实现升压功能。

以及在第四功率管与第五功率管中的一个关断，另一个导通时，通过调节开关控制信号的占空比，开关控制信号控制第二功率管与第三功率管开闭，实现升压功能。

以及通过不同的开关控制信号控制四个开关管，在升压与降压之间切换时，实现过渡平稳过渡。

具体地，相对于第一种设置方式，将高压输出端与第二半桥组件相连，并将第二功率管与第三功率管互换位置，将第四功率管与第五功率管互换位置，以保证控制方法与第一种设置方式相同。

实施例三：

如图5所示，在上述实施例中，第三功率管q2的第一电极连接至高压输出端dc+，第三功率管q2的第二电极连接至第二功率管q1的第一电极，第二功率管q1的第二电极连接至低压输出端dc-；指定位置为第三功率管q2的第一电极；第四功率管q3的第一电极与第五功率管q4的第二电极被配置为母线电压的输出端，第四功率管q3的第二电极连接至第五功率管q4的第一电极，第五功率管的第二电极连接至第二功率管与第三功率管之间。

在该实施例中，作为功率因数校正模块20的第三种设置方式，与第一种设置方式相比，将第二功率管从原位置移至低压输出端与第二功率管之间，并能够保证与第一种设置方式相同的控制方式。

实施例四：

如图6所示，在上述实施例中，第二功率管q1的第一电极连接至高压输出端dc+，第二功率管q1的第二电极连接至第三功率管q2的第一电极，第三功率管q2的第二电极连接至低压输出端dc-；指定位置为第三功率管q2的第二电极；第四功率管q3第二电极与第五功率管q4的第一电极被配置为母线电压的输出端，第四功率管q3的第一电极连接至第五功率管q4的第二电极，第五功率管的第一电极还连接至第二功率管与第三功率管之间。

在该实施例中，作为功率因数校正模块20的第四种设置方式，与第三种设置方式相比，将第二功率管与第三功率管由串联在低压输出端与感性元件l之间移至高压输出端与感性元件l之间，并将第四功率管与第五功率管互换位置，以保证与第一种设置方式相同的控制方式。

在上述实施例中，第一功率管包括功率开关管。

在上述实施例中，第二功率管与第五功率管包括功率开关管；第三功率管与第四功率管包括功率开关管或二极管。

如图7所示，在上述实施例中，功率因数校正模块20还包括：第一控制器，连接至第二功率管q1、第三功率管q2、第四功率管q3与第五功率管q4的受控极，以向第二功率管q1、第三功率管q2、第四功率管q3与第五功率管q4发送开关控制信号。

在上述实施例中，还包括：检测模块，适于检测交流信号、直流信号、感性元件l的电感电流与容性元件c两端的母线电压中的至少一种，检测模块还与第一控制器电连接。

实施例五：

如图8所示，根据本发明的实施例的电压调节电路的控制方法，电压调节电路包括电连接的半波整流模块与功率因数校正模块，半波整流模块包括第一功率管，第一功率管适于根据整流控制信号将输入的交流信号配置为直流信号，功率因数校正模块适于根据接收到的开关控制信号将直流信号配置输出的母线电压，控制方法包括：

步骤s802，采集电压调节电路中指定位置的电信号。

步骤s804，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，占空比适于调节母线电压，以使母线电压逼近参考电压。

在该实施例中，参考电压用于表示负载所需的供电电压，通过检测驱动控制电路中的指定位置的电信号，基于电信号能够确定电压调节电路输出的母线电压，从而能够根据母线电压与参考电压之间的关系，配置开关控制信号的占空比，以通过具有该占空比的开关控制信号控制功率因数校正模块中的功率管的开闭，实现母线电压的升压调节或降压调节，以逼近参考电压，从而可以提高逆变侧负载(例如变频压缩机中的永磁电机)的运行效率。

其中，开关控制信号具体为pwm(脉冲宽度调制)信号。

在上述实施例中，驱动控制电路还包括半波整流模块，半波整流模块适于输入的交流信号配置为直流信号，功率因数校正模块连接至半波整流模块的输出端，功率因数校正模块还包括感性元件，采集电压调节电路中指定位置的电信号，具体包括：检测交流信号、直流信号、感性元件的电感电流与母线电压中的至少一种。

在该实施例中，通过采集上述电信号，结合设置的参考电压，实现向功率因数校正模块输入的开关控制信号的占空比的可靠调节。

实施例六：

在上述实施例中，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，具体包括：参考电压处于稳定状态，并且参考电压大于或等于第一电压阈值，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式和/或中间模式运行，以增大母线电压。

其中，将半波整流模块整流后的得到的最大直流电压记为第一电压阈值。

在该实施例中，如果参考电压为固定值或固定的范围，且高于或接近整流后的最大直流电压时，在交流电源的一个周期内，采用升压模式控制功率因数校正模块运行，以实现升压功能。

在上述实施例中，功率因数校正模块根据升压模式运行，具体包括：控制导通第二功率管以及控制断开第三功率管。

如图9所示，在上述实施例中，功率因数校正模块根据升压模式运行，还包括：根据带有死区的且互补控制的第一组开关控制信号控制第四功率管与第五功率管，以在第四功率管导通时，第五功率管断开，以及在第四功率管断开时，第五功率管导通。

或，功率因数校正模块根据升压模式运行，还包括：只控制第五功率管开闭，第四功率管保持断开。

在该实施例中，通过控制导通第二功率管以及控制断开第三功率管，以构造出升压电路，通过根据开关控制信号控制第四功率管与第五功率管，实现升压，进一步通过调节开关控制信号的占空比，调节具体的升压量。

中间模式为既能够实现升压、也能够实现降压的模式，并能够衔接升压模式和降压模式之间的切换，使切换时的电流平稳变化，进而有利于提高pfc效率。

实施例七：

在上述实施例中，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，具体包括：参考电压处于稳定状态，并且参考电压小于第一电压阈值，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据降压模式和/或中间模式运行，以减小母线电压。

在该实施例中，如果参考电压小于第一电压阈值，表明参考电压较小，即负载实际所需的电压较小，此时通过控制功率因数校正模块根据降压模式运行，以减小输出的母线电压的值，以提高负载运行效率。

如图10所示，在上述实施例中，功率因数校正模块根据降压模式运行，具体包括：控制导通第四功率管，以及控制断开第五功率管。

在上述实施例中，功率因数校正模块根据降压模式运行，还包括：根据带有死区的且互补控制的第二组开关控制信号控制第二功率管与第三功率管，以在第二功率管导通时，第三功率管断开，以及在第二功率管断开时，第三功率管导通。

或功率因数校正模块根据降压模式运行，还包括：只控制第二功率管开闭，第三功率管保持断开。

在该实施例中，通过控制导通第四功率管以及控制断开第五功率管，以构造出降压电路，通过根据开关控制信号控制第二功率管与第三功率管，实现降压，进一步通过调节开关控制信号的占空比，调节具体的降压量。

在上述实施例中，根据参考电压与电信号配置开关控制信号的占空比，具体包括：参考电压处于稳定状态，并且参考电压小于第一电压阈值，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式、中间模式以及降压模式运行，以减小母线电压；或控制调节占空比以使功率因数校正模块交替根据升压模式与中间模式运行，以减小母线电压。

在该实施例中，如果参考电压较小，还可以根据器件性能设置切换降压模式的下限直流电压(即第二切换阈值)和升压模式的上限直流电压(即第一切换阈值)，在交流电源的一个周期内，交替使用升压模式、中间模式与降压模式，实现稳定降压。

如图11所示，在上述实施例中，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式、中间模式以及降压模式运行，具体包括：根据功率因数校正模块的性能参数配置第一切换阈值v1与第二切换阈值v2；自指定相位进入交流信号的一个周期，在半个周期内，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式运行；若直流信号的电压值上升至大于第一切换阈值v1，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据中间模式运行；若电压值上升至大于或等于第二切换阈值v2，则控制调节占空比根据降压模式运行；若电压至下降至小于第二切换阈值v2，控制调节占空比根据中间模式运行；若电压至下降至小于第一切换阈值v1，控制调节占空比根据升压模式运行，其中，第一切换阈值v1小于或等于第二切换阈值v2。

在交流信号的正半周期，第二功率管q1与第五功率管q4被配置为导通状态，第三功率管q2与第四功率管q3被配置为断开状态，在交流信号的负半周期，第二功率管q1与第五功率管q4被配置为断开状态，第三功率管q2与第四功率管q3被配置为导通状态。

其中，功率因数校正模块根据第一中间模式运行，具体包括：根据第三开关控制信号控制第二功率管q1与第五功率管q4开闭，以及根据第四开关控制信号控制第三功率管q2与第四功率管q3开闭，第三开关控制信号与第四开关控制信号为带死区的互补驱动信号。

在该实施例中，作为中间模式的第一种实现方式，采用相同第三开关控制信号控制第二功率管q1与第三功率管q2，以使第四功率管q3与第三功率管q2动作相同，采用相同第四开关控制信号控制第三功率管q2与第四功率管q3，以使第三功率管q2与第四功率管q3动作相同，并且第三开关控制信号与第四开关控制信号为互补信号，以实现中间模式的可靠控制。

如图12所示，在上述实施例中，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式、中间模式以及降压模式运行，具体包括：根据功率因数校正模块的性能参数配置第一切换阈值v1与第二切换阈值v2；自指定相位进入交流信号的一个周期，在半个周期内，控制调节占空比以使功率因数校正模块根据升压模式运行；若直流信号的电压值上升至大于第一切换阈值v1，则控制调节占空比以使功率因数校正模块根据中间模式运行；若电压值上升至大于或等于第二切换阈值v2，则控制调节占空比根据降压模式运行；若电压至下降至小于第二切换阈值v2，控制调节占空比根据中间模式运行；若电压至下降至小于第一切换阈值v1，控制调节占空比根据升压模式运行，其中，第一切换阈值v1小于或等于第二切换阈值v2。

在交流信号的正半周期，第二功率管q1与第五功率管q4被配置为导通状态，第三功率管q2与第四功率管q3被配置为断开状态，在交流信号的负半周期，第二功率管q1与第五功率管q4被配置为断开状态，第三功率管q2与第四功率管q3被配置为导通状态。

其中，功率因数校正模块根据第二中间模式运行，具体包括：采集感性元件的电感电流；若电感电流大于参考电流，控制功率因数校正模块根据降压模式运行；若电感电流小于或等于参考电流，控制功率因数校正模块根据升压模式运行。

在该实施例中，还可以基于电感电流的变化确定升压或降压。

在该实施例中，通过在升压模式与降压模式之间控制功率因数校正模块根据中间模式运行，从只控制两个功率管切换至控制四个功率管，再切换至控制另两个功率管，能够提升切换过程中电流的平稳性。

在上述实施例中，若检测到参考电压由大于第一电压阈值下降至小于第一电压阈值，则将功率因数校正模块配置为根据降压模式和/或中间模式运行。

在该实施例中，前期高于第一电压阈值但需要迅速下调时，控制功率因数校正模块切换到降压模式或中间模式，以减少感性元件的充电时间和充电时两端的电压，从而有利于迅速拉低母线电压。

在上述实施例中，功率因数校正模块包括第一半桥组件与第二半桥组件，第一半桥组件设置于半波整流模块的低压输出端dc-与高压输出端dc+之间，第二半桥组件连接至低压输出端dc-与高压输出端dc+中的一个，第一半桥组件包括串联的第二功率管q1与第三功率管q2，第二半桥组件包括串联的第四功率管q3与第五功率管q4。

另外，针对升压模式、降压模式与中间模式，还可以控制关断第二功率管与第四功率管中的一个或两个，并通过其反向并联的功率二极管续流。

功率因数校正模块根据第三中间模式运行，具体包括：如果参考电压、第一切换阈值与第二切换阈值相同，则在第三中间模式中，控制功率因数校正模块分别根据升压模式与降压模式运行。

在该实施例中，由于第一切换阈值与第二切换阈值相同，因此不需要升降压之间的过渡，因此第三中间模式可以为升压模式与降压模式交替运行。

在上述实施例中，母线电压适于对负载供电，控制方法还包括：根据负载的运行工况配置参考电压。

在上述实施例中，负载包括电机，根据负载的运行工况配置参考电压，具体包括：根据电机的运行参数、电机的状态参数、电机的模型参数与电机的调制比配置参考电压。

在上述实施例中，根据负载的运行工况配置参考电压，具体包括：运行工况包括电机转速，若电机转速小于或等于第一转速阈值，参考电压被配置为小于第二电压阈值；若电机转速大于第一转速阈值，小于第二转速阈值，参考电压被配置为大于第二电压阈值，并小于第一电压阈值；若电机转速大于或等于第二转速阈值，参考电压被配置为大于或等于第一电压阈值，其中，第二电压阈值小于第一电压阈值。

在该实施例中，在永磁同步电机变频驱动作为负载的应用场景中，优选地，从能效方面考虑，根据永磁同步电机的转速、电机模型、调制比及电机状态量等给定升降压控制器的参考电压值，进而调整升降压变流部分的工作状态，使电机低频运行时效率得到提升：

1)当永磁同步电机的转速小于或等于第一转速阈值时，计算所得电机所需母线电压远小于整流后电压的峰值，即第二电压阈值，升降压变流部分工作在降压模式。

2)当永磁同步电机的转速大于第一转速阈值，小于第二转速阈值时，计算所得电机所需母线电压小于整流后电压的峰值时，即大于第二电压阈值，并小于第一电压阈值，升降压变流部分交替使用降压模式、中间模式与升压模式。

3)当永磁同步电机的转速大于第二转速阈值时，计算所得电机所需母线电压接近或大于整流后电压的峰值时，即第一电压阈值，升降压变流部分工作在升压模式。

如图13所示，根据本申请的实施例的电压调节电路的控制装置130，包括：存储器1302和处理器1304；存储器1302，用于存储程序代码；处理器1304，用于执行上述实施例中任一项限定的电压调节电路的控制方法的步骤。

如图14所示，根据本申请的实施例的驱动控制电路，包括：上述实施例限定的电压调节电路，上述实施例限定的电压调节电路的控制装置130，控制装置用于控制电压调节电路根据输入的交流信号输出直流母线电压。

具体地，如图14所示，第一控制器连接至第一功率管t1、第二功率管q1、第三功率管q2、第四功率管q3和第五功率管q4。

一方面，第一控制器用于向第一功率管t1发送整流驱动信号、以及向第二功率管q1、第三功率管q2、第四功率管q3与第五功率管q4发送开关控制信号。

另一方面，第一控制器还适于采集电压调节电路中的交流电流、交流电压、直流电流、直流电压、电感电流与母线电压。

在上述实施例中，驱动控制电路还包括逆变器ipm，与电压调节电路电连接，用于将直流母线电压配置为交流驱动信号；逆变器包括：并联的三个开关管组件以及第二控制器，第二控制器连接至每个开关管组件的受控端。

根据本申请的第五方面的实施例，提出了一种家电设备，包括：负载；如本申请的第二方面的实施例限定的驱动控制电路，驱动控制电路接入于交流电源与负载之间；驱动控制电路被配置为控制交流电源的供电信号向负载供电。

根据本申请的第六方面的实施例，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面的实施例中任一项限定的控制方法的步骤。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。