【技术实现步骤摘要】
PFC电路、电机控制系统及变频空调器本技术涉及变频空调，尤其涉及PFC电路、电机控制系统及变频空调器。
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技术介绍
为了应对家电产品节能要求，变频空调得到了快速发展，有源功率因数校正已经广泛应用于变频空调电控部分。目前大部分变频空调电控的功率因数校正部分采用Boost(升压)类型电路，电流流经整流桥后，经过电感和二极管后供给电机逆变器，此种类型的电控缺点是AC-DC(交流-直流)转换效率较低；或者出现一种无桥方式的PFC(功率因素校正)电路，但这种无桥方式的PFC电路虽然一定程度上提高了AC-DC转换效率，但存在共模噪声大的问题。上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种PFC电路、电机控制系统及变频空调器，目的在于解决现有PFC电路中存在转换效率较低或者共模噪声大的问题。为实现上述目的，本技术提供的一种PFC电路，所述PFC电路应用于电机控制系统，所述PFC电路包括电抗器、整流部、电流检测部、滤波电路、交流电压采样部、直流电压采样部和运算控制部；所述电抗器和所述电流检测部连接交流电源的输入端，所述电抗器、电流检测部和整流部串联在交流电源回路中；所述整流部输出端连接直流母线，所述滤波电路通过所述直流母线与所述整流部连接；其中所述电流检测部用于检测交流输入电流，并获得对应的交流输入电流；
所述滤波电路用于对所述整流部输出的直流电进行平滑滤波以输出直流母线电压；所述交流电压采样部用于检测交流输入电压，并获得对应的交流输入电压值；所述直流电压采样部用于检测所述直流母线电压，并获得对应的直流母线电压值；所述运算控制部包括PFC运算控制部，所述PFC运算控制部用于获取电机运行的直流母线电压给定值，并根据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给定值生成PFC开关占空比信号驱动所述整流部的开关管工作，以对所述输入的交流电进行功率因素校正。
优选地，所述整流部包括第一二极管、第二二极管以及自带续流二极管的第一开关管和第二开关管，所述第一二极管和第二二极管串联后的公共连接点与交流电源的L线连接；所述第一开关管和第二开关管串联后的公共连接点与交流电源的N线连接；所述第一开关管和第二开关管串联后的一端连接所述第一二极管阴极，所述第一开关管和第二开关管串联后的另一端连接所述第二二极管阳极，所述第一开关管和第二开关管的控制端分别连接所述运算控制部。优选地，所述电流检测部串联在所述交流电源的L线上。优选地，所述电流检测部串联在所述交流电源的N线上。优选地，所述电机控制系统包括相电流采样部和逆变器；所述相电流采样部用于检测所述电机的相电流信号，并获得对应的相电流值
；所述逆变器输入端连接所述直流母线，所述逆变器输出端连接电机；所述运算控制部还包括电机运算控制部，所述电机运算控制部用于根据所述直流母线电压值、所述电机的相电流信号以及所述电机的目标转速值计算生成脉冲宽度信号，所述运算控制部还生成三角载波信号，并根据所述三角载波信号和所述脉冲宽度信号生成PWM控制信号到所述逆变器，以驱动所述电机运行。优选地，所述电机运算控制部包括：位置/速度估计模块，用于对电机的转子位置进行估计以获得电机的转子角度估计值和电机速度估计值；Q轴给定电流值计算模块，用于根据电机目标转速值、电机速度估计值计算Q轴给定电流值；D轴给定电流值计算模块，用于根据逆变器的最大输出电压和逆变器的输出电压幅值计算D轴给定电流值；电流控制模块，用于根据所述Q轴给定电流值、所述D轴给定电流值、所述电机速度估计值、所述直流母线电压值以及所述相电流值进行计算生成所述脉冲宽度信号，并根据所述三角载波信号和所述脉冲宽度信号生成所述PWM控制信号到所述逆变器，以驱动所述电机运行。
优选地，所述PFC运算控制部包括弱磁临界电压计算模块、交流电压参数确定模块、弱磁临界电压值限幅模块、电感电流值计算模块、PFC开关信号占空比计算模块以及开关信号生成模块；其中，所述弱磁临界电压值计算模块，用于根据所述Q轴给定电压值、所述D轴给定电压值以及调制系数Kmax计算得到电机运行时的所述弱磁临界电压值；所述交流电压参数确定模块，用于根据交流电压采样部采集的交流输入电压值，进行计算分别得到交流输入电压极性标识信号、交流输入电压有效值、交流输入电压绝对值和过零检测信号；
所述弱磁临界电压值限幅模块，用于对所述弱磁临界电压值进行限幅得到所述直流母线电压给定值；所述电感电流给定值计算模块，用于根据所述直流母线电压给定值和所述直流母线电压值进行计算得到所述电感电流给定值；所述电感电流值计算模块，用于根据所述交流输入电流值和交流输入电压极性标示信号计算得到所述电感电流值；所述PFC开关信号占空比计算模块，用于根据所述电感电流给定值和所述电感电流值计算得到所述PFC开关信号占空比信号；
所述开关信号生成模块，用于根据所述PFC开关信号占空比信号、交流输入电压极性标示信号以及交流电压过零信号计算得到开关信号以控制所述第一开关管或者所述第二开关管开关工作。
本技术提供的应用于电机控制系统的PFC电路，由包括电抗器、整流部、电流检测部、滤波电路、交流电压采样部、直流电压采样部和运算控制部组成，且整流部由包括两个整流二极管串联的整流单元和两个开关管串联的开关单元并联而成，以此构成全波整流电路，运算控制部包括PFC运算控制部，通过获取电机运行的直流母线电压给定值，并根据交流输入电压值、直流母线电压值、交流输入电流值以及直流母线电压给定值生成PFC开关占空比信号驱动整流部的开关管工作，以对输入的交流电进行功率因素校正。本技术实施例的PFC电路相对现有的PFC电路能有效的提高效率、减少共模噪音，以此提高整个电机控制系统的可靠性。（来自网络整理，版权归原作者所有）
