[发明专利]用于电流平衡的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2010年8月9日提交的美国实用专利申请No.12.852,565和在2009年8月10日提交的美国临时申请No.61/232,723的优先权。上面的申请的整体公开通过引用被包含在此。

技术领域

本公开涉及电动机控制系统和方法，并且更具体地涉及功率因数校正系统和方法。

背景技术

在此提供的背景技术说明用于一般地呈现本公开的背景的目的。在本背景技术部分中描述的当前提名的发明人的工作以及否则不合适作为在提交时的现有技术的说明的方面既不明确地也不隐含地被承认为相对于本公开的现有技术。

在包括但是不限于加热、通风和空气调节(HVAC)系统的各种各样的工业和居住应用中使用电动机。仅举例而言，电动机可以驱动在HVAC系统中的压缩机。也可以在HVAC系统中实现一个或更多个另外的电动机。仅举例而言，HVAC系统可以包括驱动与冷凝器相关联的风扇的另一个电动机。可以在HVAC系统中包括另一个电动机，以驱动与蒸发器相关联的风扇。

功率因数是在电路中的电流和电压之间的关系或与存储和向电源返回能量作比较而言电路如何有效地使用有效功率的指示器。功率因数可以被表达为在0和1之间的值。电路的实际有效功率的使用除以由电路拉出的总的伏安会随着功率因数接近1而增大。在不同实现方式中，可以实现功率因数校正(PFC)系统。PFC系统通常运行以将电路的功率因数向1增大，由此与电路存储和向电源返回的无功功率的数量作比较而言提高电路的有效功率的使用。

发明内容

一种功率因数校正(PFC)系统包括比较模块、调整模块、补偿模块和占空比控制模块。所述比较模块测量具有不同相位的N个电流，并且基于所述N个测量的电流来产生(N-1)个比较，其中，N是大于1的整数。所述调整模块分别基于所述(N-1)个比较来确定(N-1)个时间提前量调整。所述补偿模块基于所述输入的交流(AC)线信号、正弦参考信号和所述(N-1)个时间提前量调整来产生输入AC线信号的N个补偿版本，其中，所述正弦参考信号在相位和频率上与所述输入AC线信号同步。所述占空比控制模块基于所述输入AC线信号的所述N个补偿版本来控制PFC切换。

在其他特征中，所述补偿模块基于所述输入AC线信号、所述正弦参考信号和N个时间提前量来产生所述输入AC线信号的所述N个补偿版本，其中，所述N个时间提前量基于所述(N-1)个时间提前量调整和N个预定时间提前量。

在其他特征中，分析模块分别基于所述N个测量的电流来计算N个电流值。在其他特征中，所述N个电流值的每一个是均方根(RMS)、均方值、平均绝对值和最大值之一。在其他特征中，在所述输入AC线信号的一个循环上计算所述N个电流值的每一个。

在其他特征中，所述分析模块使用所述正弦参考信号来确定所述输入AC线信号的所述一个循环的开始和结束。在其他特征中，所述N个电流值包括第一电流值和(N-1)个电流值，并且，所述比较模块通过将所述(N-1)个电流值的每一个分别与所述第一电流值作比较来产生所述(N-1)个比较。

在其他特征中，对于所述(N-1)个时间提前量调整的每一个所选择的调整，所述调整模块当对应的电流值小于所述第一电流值时增大所选择的调整，并且当对应值大于所述第一电流值时减小所选择的调整。在其他特征中，使用预定量来执行所选择的调整的提高，并且使用所述预定量来执行所选择的调整的减小。

一种用于功率因数校正(PFC)的方法包括：测量具有不同相位的N个电流，基于所述N个测量的电流来产生(N-1)个比较，其中，N是大于1的整数；分别基于所述(N-1)个比较来确定(N-1)个时间提前量调整；基于所述输入交流(AC)线信号、正弦参考信号和所述(N-1)时间提前量调整来产生输入AC线信号的N个补偿版本，其中，所述正弦参考信号在相位和频率上与所述输入AC线信号同步；并且，基于所述输入AC线信号的所述N个补偿版本来控制PFC切换。

在其他特征中，所述方法包括：基于所述输入AC线信号、所述正弦参考信号和N个时间提前量来产生所述输入AC线信号的所述N个补偿版本，其中，所述N个时间提前量基于所述(N-1)个时间提前量调整和N个预定时间提前量。

在其他特征中，所述方法包括：分别基于所述N个测量电流来计算N个电流值。在其他特征中，所述N个电流值的每一个是均方根(RMS)、均方值、平均绝对值和最大值之一。在其他特征中，所述方法包括：在所述输入AC线信号的一个循环上计算所述N个电流值的每一个。