PFC电路、电机控制系统及空调器的制作方法

文档序号:17068051发布日期:2019-03-08 23:04阅读:199来源:国知局
PFC电路、电机控制系统及空调器的制作方法
本发明涉及空调
技术领域
,特别涉及一种pfc电路、电机控制系统及空调器。
背景技术
:在应用变频技术的电器设备中,其pfc功率因数校正电路,大多采用升压拓扑,升压拓扑一般需要采用较高的驱动电源。当负荷高于驱动电源输入的电压时,此时可以应用pam(脉幅调制),而当负荷低于驱动电源输入的电压时,变频需要通过pwm控制来降低驱动电压,这势必会导致变频器中的开关损耗增加。技术实现要素:本发明的主要目的是提出一种pfc电路、电机控制系统及空调器,旨在提高空调器的apf性能。为实现上述目的,本发明提出一种pfc电路,所述pfc电路包括:电源输入端、电源输出端、开关切换电路、电感器,以及串联设置的上桥臂开关管和下桥臂开关管,所述上桥臂开关管和所述下桥臂开关管均设置有续流二极管;所述开关切换电路具有第一工作状态和第二工作状态;在所述第一工作状态下,所述电源输入端、所述电感器、下桥臂开关管、上桥臂开关管的续流二极管、电源输出端构成升压回路,用以对所述电源输入端输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端输出;在所述第二工作状态下,所述电源输入端、所述电感器、上桥臂开关管、下桥臂开关管的续流二极管、电源输出端构成降压回路,用以对所述电源输入端输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端输出。可选地,所述开关切换电路包括第一电子开关,所述第一电子开关包括第一公共端、第二公共端、第一触点、第二触点、第三触点及第四触点,所述第一电子开关的第一触点和所述第四触点与所述电源输入端连接,所述第一电子开关的第二触点和所述第三触点与所述电源输出端连接;所述电感器的第一端与所述第一电子开关的第一公共端连接,所述电感器的第二端与所述上桥臂开关管和所述下桥臂开关管的公共端连接;其中,在所述第一工作状态下时,所述第一电子开关的第一公共端与第一触点闭合,所述第一电子开关的第二公共端与第三触点闭合;在所述第二工作状态下时,所述第一电子开关的第一公共端与第二触点闭合,所述第一电子开关的第二公共端与第四触点闭合。可选地,所述开关切换电路包括互锁的第二电子开关及第三电子开关,所述第二电子开关和第三电子开关包括一公共端、第一触点及第二触点;所述第二电子开关的第一触点和所述第三电子开关的第二触点与所述电源输入端连接;所述第二电子开关的第二触点和所述第三电子开关的第一触点与所述电源输出端连接;所述电感器的第一端与所述第二电子开关的公共端连接,所述电感器的第二端与所述上桥臂开关管和所述下桥臂开关管的公共端连接;其中,在所述第一工作状态下时,所述第二电子开关的公共端与第一触点闭合,所述第三电子开关的公共端与第二触点闭合;在所述第二工作状态下时,所述第二电子开关的公共端与第二触点闭合,所述第三电子开关的公共端与第一触点闭合。可选地,所述pfc电路还包括储能电容,所述储能电容的第一端分别与所述第二电子开关的第二触点和所述第三电子开关的第一触点连接;所述上桥臂开关管的一导电端与所述第三电子开关公共端连接,所述储能电容的第二端接地。可选地,所述pfc电路还包括整流模块及滤波模块,所述整流模块和所述滤波模块依次与所述电源输入端连接。本发明还提出一种电机控制系统,包括主控制器,以及如上所述的pfc电路,所述主控制器的控制端与所述pfc电路的开关切换电路连接;其中,所述主控制器,用于在所述pfc电路的电源输入端接入的交流输入电压值大于或等于所述pfc电路的电源输出端输出的直流母线电压值时,控制开关切换电路工作于第一工作状态;以及,在所述pfc电路的电源输入端接入的交流输入电压值小于所述pfc电路的电源输出端输出的直流母线电压值,控制开关切换电路工作于第二工作状态。可选地,所述电机控制系统还包括输入电压检测电路及输出电压检测电路;所述输入电压检测电路的检测端与所述pfc电路的电源输入端连接,所述输出电压检测电路的检测端与所述pfc电路的电源输出端连接;所述输入电压检测电路、输出电压检测电路的输出端分别与所述主控制器的反馈端对应连接;其中,所述输入电压检测电路,用于检测所述pfc电路的电源输入端接入的交流电压,并生成交流输入电压值后输出至所述主控制器;所述输出电压检测电路,用于检测所述pfc电路的电源输出端输出的电压,并生成直流母线电压值后输出至所述主控制器。可选地,所述电机控制系统还包括电流检测电路,所述电流检测电路的检测端与所述电源输入端连接,所述电流检测电路的输出端与所述主控制器的反馈端连接;所述电流检测电路,用于检测所述电源输入端的电流,并生成对应的交流输入电流值;所述主控制器,还用于所述交流输入电压值、所述直流母线电压值、所述交流输入电流值以及所述直流母线电压值生成pfc开关占空比信号,以驱动所述上桥臂开关管或下桥臂开关管工作,以对所述输入的交流电进行功率因素校正。可选地,所述电机控制系统还包括逆变模块,所述逆变模块的输入端与所述电源输出端连接,所述逆变模块的输出端连接电机;所述逆变器的受控端与所述主控制器连接;所述主控制器,还用于控制所述逆变器将所述pfc电路输出的直流电转换为三相驱动电能,以驱动所述电机运行。本发明还提出一种空调器,包括压缩机电机及如上所述的电机控制系统;所述电机控制系统包括主控制器,以及如上所述的pfc电路,所述主控制器的控制端与所述pfc电路的开关切换电路连接;其中,所述主控制器,用于在所述pfc电路的电源输入端接入的交流输入电压值大于或等于所述pfc电路的电源输出端输出的直流母线电压值时,控制开关切换电路工作于第一工作状态;以及,在所述pfc电路的电源输入端接入的交流输入电压值小于所述pfc电路的电源输出端输出的直流母线电压值,控制开关切换电路工作于第二工作状态。本发明pfc电路通过设置开关切换电路,电感器,以及串联设置的上桥臂开关管和下桥臂开关管,并且在上桥臂开关管和所述下桥臂开关管均设置有续流二极管;并根据压缩机·电机所需驱动电压与驱动电源电压的关系设置开关切换电路的工作状态,具体可在空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压大于或等于交流输入电压时,将开关切换电路设置在第一工作状态下,此时电源输入端、所述电感器、下桥臂开关管、上桥臂开关管的续流二极管、电源输出端构成升压回路,从而对电源输入端输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端输出。而在空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压小于交流输入电压时,将开关切换电路设置在第二工作状态下,此时电源输入端、所述电感器、上桥臂开关管、下桥臂开关管的续流二极管、电源输出端构成降压回路,从而对所述电源输入端输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端输出,以此实现对电源输入端输入的电压和电流的相位校正即功率因素校正。如此设置,使得基于压缩机·电机的负荷可以在进行pfc升压与降压的切换,从而在压缩机·电机的负荷高于或者低于电源输入端电压时,均可以应用pam控制。本发明解决了当负荷低于驱动电源输入的电压时,变频需要通过pwm控制来降低驱动电压,导致变频器中的开关损耗增加的问题,有利于提高空调的apf性能。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明pfc电路一实施例的功能模块示意图;图2为本发明pfc电路一实施例的电路结构示意图;图3为本发明pfc电路另一实施例的电路结构示意图;图4为本发明电机控制系统一实施例的功能模块示意图。附图标号说明:标号名称标号名称ac-in电源输入端500电流检测电路dc-out电源输出端600逆变模块10开关切换电路sw1第一电子开关20整流模块sw2第二电子开关30滤波模块sw3第三电子开关100主控制器l1电感器200pfc电路q1上桥臂开关管300输入电压检测电路q2下桥臂开关管400输出电压检测电路c1储能电容本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种pfc电路,适用于变频电器设备,例如空调器、冰箱等,以下实施例以pfc电路应用于空调器中为例进行说明,本发明pfc电路具体应用于空调器压缩机的电机控制系统中。参照图1至图3,在本发明一实施例中,该pfc电路包括:电源输入端ac-in、电源输出端dc-out、开关切换电路10、电感器l1,以及串联设置的上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2,所述上桥臂开关管q1和所述下桥臂开关管q2均设置有续流二极管;所述开关切换电路10具有第一工作状态和第二工作状态;在所述第一工作状态下,所述电源输入端ac-in、所述电感器l1、下桥臂开关管q2、上桥臂开关管q1的续流二极管、电源输出端dc-out构成升压回路,用以对所述电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出;在所述第二工作状态下,所述电源输入端ac-in、所述电感器l1、上桥臂开关管q1、下桥臂开关管q2的续流二极管、电源输出端dc-out构成降压回路,用以对所述电源输入端ac-in输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端dc-out输出。本实施例中,上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2可选型为mos管(metaloxidsemiconductor,金属氧化物半导体)或者igbt管(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管)。本实施例以上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2均采用mos管为例进行说明。上述上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2设置有续流二极管,并在pfc电路工作过程中起到整流作用。可以理解的是,两个续流二极管的阳极和阴极分别连接对应桥臂开关管的源极和漏极,并且续流二极管可以集成在上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2的内部,例如在采用mos管来实现时,续流二极管可以采用mos管内部的寄生二极管来实现,以减少pfc电路的电路板的设计步骤,同时还可以降低pfc电路的生产成本。在采用igbt管来实现,其内部大多也集成有续流二极管,同样也无需另行设置整流二极管,因此同样可以减少pfc电路的电路板的设计步骤,同时还可以降低pfc电路的生产成本。在一可选实施例中,所述pfc电路还包括储能电容c1,所述储能电容c1的第一端分别与所述第二电子开关sw2的第二触点和所述第三电子开关sw3的第一触点连接;所述上桥臂开关管q1的一导电端与所述第三电子开关sw3公共端连接,所述储能电容c1的第二端接地。开关切换电路10具有两个输入端和两个输出端,分别为第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端,以及两个公共端,分别为第一公共端和第二公共端,第一输入端和第二输入端分别与电源输入端ac-in连接,第一输出端和第二输出端分别电源输出端dc-out连接。电感器l1的一端与开关切换电路10的第一公共端连接,另一端与上桥臂开关管q1和第二下桥臂开关管q2的公共端连接,上桥臂开关管q1的源极与开关切换电路10的第二公共端连接。具体地,开关切换电路10在工作在第一工作状态时,第一公共端与第一输入端电连接,第二公共端与第二输出端电连接,连接电感器l1的第一公共端经第一输入端与电源输入端ac-in连接,连接上桥臂开关管q1源极的第二公共端经第二输出端与电源输出端dc-out电连接。此时,电源输入端ac-in、所述电感器l1、下桥臂开关管q2、上桥臂开关管q1的续流二极管、电源输出端dc-out构成升压回路,通过控制下桥臂开关管q2的导通/关断,既可以实现对电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出。在该升压回路中,上桥臂开关管q1按照工频频率导通/截止,以进行整流,下桥臂开关管q2按照高频频率进行导通/截止,当下桥臂开关管q2导通时,电感器l1进行储能,而在下桥臂开关管q2截止时,电感器l1存储的能量和输入的电源电压叠加进行叠加,并通过续流二极管和储能电容c1的滤波后得到平滑的直流电压,以此实现对电源输入端ac-in输入的电压和电流的相位校正即功率因素校正。开关切换电路10在工作在第二工作状态时,第一公共端与第一输出端电连接,第二公共端与第二输入端电连接,连接电感器l1的第一公共端经第一输出端与电源输出端dc-out连接,连接上桥臂开关管q1源极的第二公共端经第二输入端与电源输入端ac-in电连接。此时,电源输入端ac-in、电感器l1、上桥臂开关管q1、下桥臂开关管q2的续流二极管、电源输出端dc-out构成升压回路,通过控制上桥臂开关管q1的导通/关断,既可以实现对电源输入端ac-in输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端dc-out输出。在该降压回路中,电感器l1和储能电容c1组成低通滤波器,下桥臂开关管q2按照工频频率导通/截止,以进行整流,上桥臂开关管q1按照高频频率进行导通/截止,当上桥臂开关管q1导通时,电感器l1进行储能,而在上桥臂开关管q1截止时,电感器l1中储存的能量通过续流二极管形成的回路,对储能电容c1进行放电,以此实现对电源输入端ac-in输入的电压和电流的相位校正即功率因素校正。需要说明的是,在变频空调器中,空调的pfc功率因数校正电路,大多采用升压拓扑,随着负荷增大,空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压大于交流输入电压,此时变频器采用100%调频,也就是在pwm的载频范围内,不进行开关切换动作,可以通过pfc电路侧的输出电压控制而进行电机的输出电压控制,此时升压拓扑的升压电压通过负荷增大的比例关系来进行调节,实现脉幅调制(pam控制)。也即,在压缩机·电机所需驱动电压大于驱动电源电压时,pam控制有效,而在压缩机·电机所需驱动电压小于驱动电源电压时,pam控制无法进行驱动,也就无法使低于交流输入电压最大峰值的电压输出,例如输入ac电压为200vrms,最大波峰值为200×√2≒283v,压缩机·电机的负荷较低,若想采用283v以下的电压进行驱动,则需要通过调节pwm占空比来产生低压,以降低驱动电压后驱动电机工作,从而导致变频器中的逆变器各开关损耗增加。由此可知,pam(pulseamplitudemodulation脉幅调制)控制的负荷范围有限,采用上述pam控制在控制空调器apf(annualperformancefactor,全年能源消耗率性能)提高低负荷时的效率较低。为了提高空调的apf性能,本发明pfc电路通过设置开关切换电路10,电感器l1,以及串联设置的上桥臂开关管q1和下桥臂开关管q2,并且在上桥臂开关管q1和所述下桥臂开关管q2均设置有续流二极管;并根据压缩机·电机所需驱动电压与驱动电源电压的关系设置开关切换电路10的工作状态,具体可在空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压大于或等于交流输入电压时,将开关切换电路10设置在第一工作状态下,此时电源输入端ac-in、所述电感器l1、下桥臂开关管q2、上桥臂开关管q1的续流二极管、电源输出端dc-out构成升压回路,从而对电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出。而在空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压小于交流输入电压时,将开关切换电路10设置在第二工作状态下,此时电源输入端ac-in、所述电感器l1、上桥臂开关管q1、下桥臂开关管q2的续流二极管、电源输出端dc-out构成降压回路,从而对所述电源输入端ac-in输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端dc-out输出,以此实现对电源输入端ac-in输入的电压和电流的相位校正即功率因素校正。如此设置,使得基于压缩机·电机的负荷可以在进行pfc升压与降压的切换,从而在压缩机·电机的负荷高于或者低于电源输入端ac-in电压时,均可以应用pam控制。本发明解决了当负荷低于驱动电源输入的电压时,变频需要通过pwm控制来降低驱动电压,导致变频器中的开关损耗增加的问题,有利于提高空调的apf性能。参照图1至图3,在一可选实施例中,开关切换电路10可以采用继电器、接触器等电子开关来实现,本实施例可选为继电器,并且电子开关中,可以设置一组转换触点,或者多组转换触点,在设计有多组转换触点时,开关切换电路10具体可以采用第一电子开关sw1来实现。具体地,所述第一电子开关sw1包括第一公共端j1、第二公共端j2、第一触点z1、第二触点z2、第三触点z3及第四触点z4,所述第一电子开关sw1的第一触点z1和所述第四触点z4与所述电源输入端ac-in连接,所述第一电子开关sw1的第二触点z2和所述第三触点z3与所述电源输出端dc-out连接;所述电感器l1的第一端与所述第一电子开关sw1的第一公共端j1连接,所述电感器l1的第二端与所述上桥臂开关管q1和所述下桥臂开关管q2的公共端连接;其中,在所述第一工作状态下时,所述第一电子开关sw1的第一公共端j1与第一触点z1闭合,所述第一电子开关sw1的第二公共端j2与第三触点z3闭合;在所述第二工作状态下时,所述第一电子开关sw1的第一公共端j1与第二触点z2闭合,所述第一电子开关sw1的第二公共端j2与第四触点z4闭合。本实施例中,第一公共端j1、第一触点z1和第二触点z2组成单刀双掷的一组转换触点,第二公共端j2、第三触点z3和第四触点z4组成单刀双掷的另一组转换触点。两组转换触点之间实现互锁,也即在第一电子开关sw1的第一公共端j1与第一触点z1闭合时,第一电子开关sw1的第二公共端j2与第三触点z3闭合,此时电源输入端ac-in、所述电感器l1、下桥臂开关管q2、上桥臂开关管q1的续流二极管、电源输出端dc-out构成升压回路,从而对电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出。在第一电子开关sw1的第一公共端j1与第二触点z2闭合时,第一电子开关sw1的第二公共端j2与第四触点z4闭合,此时电源输入端ac-in、所述电感器l1、上桥臂开关管q1、下桥臂开关管q2的续流二极管、电源输出端dc-out构成降压回路,从而对所述电源输入端ac-in输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端dc-out输出,以此实现对电源输入端ac-in输入的电压和电流的相位校正即功率因素校正。参照图1至图3,在一可选实施例中,所述开关切换电路10还可以采用两个互锁的第二电子开关sw2及第三电子开关sw3来实现,每一电子开关具有一组转换触点。具体地,所述第二电子开关sw2和第三电子开关sw3包括一公共端、第一触点及第二触点;所述第二电子开关sw2的第一触点和所述第三电子开关sw3的第二触点与所述电源输入端ac-in连接;所述第二电子开关sw2的第二触点和所述第三电子开关sw3的第一触点与所述电源输出端dc-out连接;所述电感器l1的第一端与所述第二电子开关sw2的公共端连接,所述电感器l1的第二端与所述上桥臂开关管q1和所述下桥臂开关管q2的公共端连接;其中,在所述第一工作状态下时,所述第二电子开关sw2的公共端与第一触点闭合,所述第三电子开关sw3的公共端与第二触点闭合,此时电源输入端ac-in、所述电感器l1、下桥臂开关管q2、上桥臂开关管q1的续流二极管、电源输出端dc-out构成升压回路,从而对电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出。在所述第二工作状态下时,所述第二电子开关sw2的公共端与第二触点闭合,所述第三电子开关sw3的公共端与第一触点闭合,此时电源输入端ac-in、所述电感器l1、上桥臂开关管q1、下桥臂开关管q2的续流二极管、电源输出端dc-out构成降压回路,从而对所述电源输入端ac-in输入的电压进行降压处理后由所述电源输出端dc-out输出,以此实现对电源输入端ac-in输入的电压和电流的相位校正即功率因素校正。可以理解的是,在实际应用中,继电器动作可以通过变频器中的主控制器100mcu发出的指令进行动作,并且上述第一电子开关sw1、第二电子开关sw2和第三电子开关sw3在采用继电器来实现时,还可以实现对pfc电路的电流保护,具体可以一个继电器与一个半导体开关,例如开关二极管来实现,例如在检测到电机的电流超过预设电流阈值时,则控制继电器断开,此时pfc电路不能构成升压拓扑和降压拓扑从而停止工作,以对电机实现停机保护。参照图1至图3,在一可选实施例中,所述pfc电路还包括整流模块20及滤波模块30,所述整流模块20和所述滤波模块30依次与所述电源输入端ac-in连接。本实施例中,电源输入端ac-in为电源输入端ac-in,电源输入端ac-in的两端分别连接交流电源的l线和n线,整流模块20的两个输入端分别交流电源的l线和n线连接,整流模块20的输出端连接开关切换电路10,滤波模块30与整流模块20的输出端连接;滤波模块30用于对整流模块20输出的直流电进行平滑滤波以输出直流电压,滤波模块30可以采用电解电容ec来实现,整流模块20可以采用整流桥堆或者分立的二极管组成的整流桥来实现。本发明还提出一种电机控制系统。参照图4,在本发明一实施例中,电机控制系统包括主控制器100,以及如上所述的pfc电路200,所述主控制器100的控制端与所述pfc电路200的开关切换电路10连接;其中,所述主控制器100,用于在所述pfc电路200的电源输入端ac-in接入的交流输入电压值大于或等于所述pfc电路200的电源输出端dc-out输出的直流母线电压值时,控制开关切换电路10工作于第一工作状态;以及,在所述pfc电路200的电源输入端ac-in接入的交流输入电压值小于所述pfc电路200的电源输出端dc-out输出的直流母线电压值,控制开关切换电路10工作于第二工作状态。本实施例中,主控制器100具有开关切换控制部,开关切换控制用于获取交流输入电压值uac、直流母线电压值udc控制开关切换电路10的工作状态。具体地,在pfc电路200的电源输入端ac-in接入的交流输入电压值大于或等于pfc电路200的电源输出端dc-out输出的直流母线电压值,也即,在空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压大于或等于交流输入电压时,主控制器100控制开关切换电路10处于第一工作状态,此时pfc电路200工作于升压拓扑,从而对电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出。在所述pfc电路200的电源输入端ac-in接入的交流输入电压值小于所述pfc电路200的电源输出端dc-out输出的直流母线电压值,也即在空调器中的压缩机·电机需要的驱动电压小于交流输入电压时,主控制器100控制开关切换电路10处于第二工作状态,此时pfc电路200工作于升压拓扑,从而对电源输入端ac-in输入的电压进行升压处理后由所述电源输出端dc-out输出。如此设置,使得基于压缩机·电机的负荷可以在进行pfc升压与降压的切换,从而在压缩机·电机的负荷高于或者低于电源输入端ac-in电压时,均可以应用pam控制。主控制器100还具有pfc运算控制部用于获取电机运行的直流母线电压给定值udref,并根据交流输入电压值uac、直流母线电压值udc、交流输入电流值iac以及直流母线电压给定值udref生成pfc开关占空比信号驱动上桥臂开关管q1或者下桥臂开关管q2工作,以对输入的交流电进行功率因素校正。参照图4,在一可选实施例中,所述电机控制系统还包括输入电压检测电路300及输出电压检测电路400;所述输入电压检测电路300的检测端与所述pfc电路200的电源输入端ac-in连接,所述输出电压检测电路400的检测端与所述pfc电路200的电源输出端dc-out连接;所述输入电压检测电路300、输出电压检测电路400的输出端分别与所述主控制器100的反馈端对应连接;其中,所述输入电压检测电路300,用于检测所述pfc电路200的电源输入端ac-in接入的交流电压,并生成交流输入电压值并输出至所述主控制器100;所述输出电压检测电路400,用于检测所述pfc电路200的电源输出端dc-out输出的电压,并生成直流母线电压值至所述主控制器100。本实施例中,输入电压检测电路300和输出电压检测电路400分别用于采样pfc电路200电源输入端ac-in的交流输入电压值uac和电源输出端dc-out的输出直流母线电压值udc。输出电压检测电路400可基于两个分压电阻串联构成的简单分压采样电路;输入电压检测电路300的电路可以与输出电压检测电路400相同,也可以基于现有的其他电压采样电路,例如变压器,电压传感器等结构类型的电压采样电路来实现。输入电压检测电路300和输出电压检测电路400将采集到的电压信号输出至主控制器100,以使主控制器100根据采集到的电压信号控制pfc电路200中的开关切换电路10工作。参照图4,在一可选实施例中,所述电机控制系统还包括电流检测电路500,所述电流检测电路500的检测端与所述电源输入端ac-in连接,所述电流检测电路500的输出端与所述主控制器100的反馈端连接;所述电流检测电路500,用于检测所述电源输入端ac-in的电流,并生成对应的交流输入电流值;所述主控制器100,还用于所述交流输入电压值、所述直流母线电压值、所述交流输入电流值以及所述直流母线电压值生成pfc开关占空比信号,以驱动所述上桥臂开关管q1或下桥臂开关管q2工作,以对所述输入的交流电进行功率因素校正。本实施例中,电流检测电路500用于检测交流输入电流值iac,电流检测电路500可基于串联电阻类型的电流采样电路,再通过与电阻两端连接的差分电路输出,当然在其他实施例中,电流检测电路500还可以采用电流传感器等采样电路来实现,在此不再赘述。参照图4,在一可选实施例中,所述电机控制系统还包括逆变模块600,所述逆变模块600的输入端与所述电源输出端dc-out连接,所述逆变模块600的输出端连接电机;所述逆变器的受控端与所述主控制器100连接;所述主控制器100,还用于控制所述逆变器将所述pfc电路200输出的直流电转换为三相驱动电能,以驱动所述电机运行。本实施例中,逆变模块600连接pfc电路200的电源输出端dc-out,由pfc电路200为逆变模块600提供工作的直流电源,逆变模块600输出端连接电机,主控制器100还具有电机运算控制部,电机运算控制部用于根据直流母线电压值udc、电机的相电流信号iu、iv、iw以及电机的目标转速值ωref计算生成脉冲宽度信号,运算控制部根据脉冲宽度信号生成pwm控制信号到逆变模块600,以驱动电机运行。逆变器模块一般采用mos管、igbt等功率管组成的逆变桥电路来实现,且逆变桥电路一般具有三相,因此功率管的数量一般为六个,六个功率管可以全部或者部分采用mos管或者igbt来实现。由于pwm的频率很高,在电机运算控制部进行脉宽计算并最后生成pwm控制信号时,其实际基于电压空间矢量脉宽调制原理(svpwm)实现,即通过计算生成的脉冲宽度信号,主控制器100输出的pwm控制信号共有六路,分别控制逆变模块600的六个开关管工作,最后逆变模块600输出三相驱动信号到电机实现对压缩机·电机的驱动运行。本发明还提出一种空调器,所述空调器包括压缩机电机及如上所述的电机控制系统。该电机控制系统的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述;可以理解的是,由于在本发明空调器中使用了上述电机控制系统,因此,本发明空调器的实施例包括上述a全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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