[发明专利]带补偿的有源PFC的控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种带补偿的有源PFC的控制装置，包括顺序相连的输入整流单元 电路(3)、PFC单元电路(1)和滤波储能单元电路(2)，输入电压采样电 路(6)与输入整流单元电路的输出并联，负载电流采样电路(4)串联于PFC 单元电路与输入整流单元电路之间，PFC输出电压的电压采样单元电路(7) 与滤波储能单元电路并联，PFC驱动电路(12)与PFC单元电路相连，主 控MCU(8)分别与输入电压采样电路、PFC驱动电路和电压采样单元电路 相连，其特征是主控MCU包括电压补偿修正系数模块(9)、负载电流修正 系数模块(10)和压缩机参数修正模块(11)三个模块中的任意一个或任意 二个以上的组合；

所述电压补偿修正系数模块(9)根据交流输入电压的峰值电压值Vp修 正PFC控制脉冲信号的占空比，经过PFC驱动电路(12)进而控制PFC单 元电路(1)，使其输出电压Vdc能跟随输入电压的峰值电压值Vp变化，满 足：

Vdc＝(1+a)×Vp            ………………公式一，

a≥-0.4，为输入电压修正系数，Vp越高，a值越小；

根据PFC理论计算出的单个控制周期内的有效PFC驱动信号的占空比 为Δ，为修正输出电压，减少其输出的纹波，加入第一修正系数β，

Δ1＝Δ+Ai×β，Δ1为实际控制占空比；

|β|≤1，第一修正系数β与滤波储能单元电路的电解电容值相关；

i为一个工频半波周期内的每个PFC脉冲的序列号；

Ai为对应序列的占空比的第二修正系数，其与纹波相关；

所述负载电流修正系数模块(10)根据负载电流采样电路(4)采样得到 的负载电流Irms值修正PFC的输出电压Vdc值；当负载电流较大时，表明 压缩机的消耗功率会较大，输出电压Vdc值与PFC的目标值会相差越来越 大，为消除这一偏差加入修正系数Vb，加入电流补偿修正系数，满足：

Vdc＝(1+a)×Vp+Vb            ………………公式二，

a≥-0.4，为输入电压修正系数，

Vb≥-10V，Vb为与负载电流相关的修正系数，当负载电流为小电流 时，Vb为负，当负载电流为大电流时，Vb为正；

所述压缩机参数修正模块(11)根据压缩机运转频率Fw限制PFC的输 出电压Vdc值，使其满足：

Vdc＝Ve×Fw+Vd                    ………………公式三，

Ve为反电势常数；Vd为设计裕量，Vd≥10V。

2.根据权利要求1所述的带补偿的有源PFC的控制装置，其特征是所 述输入电压采样电路(6)为高速取样电路，其采样频率为10kHz以上，其 实时采集工频交流电的整流后100Hz的正弦半波信号，经主控MCU(8)的 AD转换为数字信号V_AD后，由主控MCU判断工频电压的过零点T0和峰值 电压值Vp。

3.根据权利要求1所述的带补偿的有源PFC的控制装置，其特征是所 述电压采样单元电路(7)采样的PFC输出电压Vdc经主控MCU(8)的 AD转换为数字信号V_AD1，作为根据需要进行可调整设定的调控目标值参与 主控MCU的控制处理。

4.一种如权利要求1所述的带补偿的有源PFC的控制装置的控制方法， 其特征是输出电压Vdc的实际取值根据主控MCU(8)所包含的模块而定，

当主控MCU包括电压补偿修正系数模块(9)、负载电流修正系数模块 (10)和压缩机参数修正模块(11)三个模块中的任意一个时，以该一个模 块修正后得到的输出电压作为实际取值；

或者，当主控MCU包括电压补偿修正系数模块(9)、负载电流修正系 数模块(10)和压缩机参数修正模块(11)三个模块中的任意二个时，以该 任意二个模块分别修正后得到的二个输出电压中的较大值作为实际取值；

或者，当主控MCU同时包括电压补偿修正系数模块(9)、负载电流修 正系数模块(10)和压缩机参数修正模块(11)三个模块时，以该三个模块 分别修正后得到的三个输出电压中的最大值作为实际取值。