[发明专利]Boost‑PFC电路的控制装置、控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种Boost-PFC电路的控制装置、Boost-PFC电路的控制方法和变频设备。

背景技术

随着国家对用电设备能源利用和效率的要求越来越高，基于Boost-PFC的功率因素校正电路，由于其高效、简单以及可以提升输出电压的特点被广泛应用于各种变频设备中，如变频空调、水泵、风机。图1(a)和图1(b)示出了相关技术中Boost-PFC电路的工作原理示意图，如图1(a)所示，当开关管(IGBT)R_DS导通时，输入电源V₁向电感L充电存储能量，如图1(b)所示，当开关管(IGBT)R_DS关断时，电感L通过二极管放电，电容器C吸收能量，电压升高。目前的Boost-PFC功率因素校正电路一般采用恒定载波频率的控制方法，即通过测量系统的电流和电压，经过功率因素校正算法和实际电路模型计算得到总占空比参考值，再经过载波频率换算得到实际的IGBT(Insulated Gate Bipolar Translator，绝缘栅门极晶体管)开关时间。但由于整个工作过程都是用相同的载波频率，在系统的动态特性与功率器件的发热量之间很难取舍：一方面，提高载波频率缩短了PFC(Power Factor Correction)的调节周期，有利于降低输入电流的谐波畸变率，降低输入电流纹波，但载波频率越高，一个输入电源周期内IGBT和FRD(Fast Recovery Diode，快速恢复二极管)的开关次数越多，IGBT及FRD在不断高速开关过程中会产生大量热量，通常需要选用容量更大的功率器件和增加更多的散热设计，使产品成本上升，尤其是在系统工作在重负荷时，电感工作在连续电流模式下，IGBT、FRD关断过程将会变长；另一方面，降低载波频率有利于减少IGBT及FRD的发热，但在正弦波输入电压的波峰阶段，调节周期过长会导致系统动态特性变差，电感、IGBT出现尖峰电流，导致输入电流波形畸变，谐波测试不达标。

因此，如何减少现有固定占空比PFC电路的开关管发热严重的现象成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一个方面在于提出一种Boost-PFC电路的控制装置。

本发明的第二个方面在于提出一种Boost-PFC电路的控制方法。

本发明的第三个方面在于提出一种变频设备。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种Boost-PFC电路的控制装置，Boost-PFC电路包括依次连接的输入整流模块、升压模块、输出滤波模块，升压模块包括IGBT，控制装置包括：输入电流采样模块，输入电流采样模块的输入端与输入整流模块的输出相连接，用于采集并输出Boost-PFC电路的输入电流；输入电压采样模块，输入电压采集模块的输入端与输入整流模块的输出端相连接，用于采集并输出Boost-PFC电路的输入电压；输出电压采样模块，输出电压采集模块的输入端与输出整流模块的输出端相连接，用于采集并输出Boost-PFC电路的输出电压；控制模块，控制模块与输入整流模块、输出滤波模块相连接，用于根据输入电流、输入电压和输出电压计算IGBT的开关周期的载波频率和占空比。