[发明专利]一种锁相装置及空调器

权利要求书

1.一种锁相装置，用于空调的单相锁相，其特征在于，包括：

PPLL锁相环，用于根据不控整流桥后的电信号计算所述电信号的第一频率、第一幅值及相位；

类过零点检测装置，用于检测所述电信号的第二幅度，并对不控整流桥后的电信号进行过零点匹配检测，根据所述电信号过零点对应的时刻计算得到所述电信号的第二频率；

卡尔曼滤波器，用于接收所述第一频率、第一幅值、相位、第二频率及第二幅度并进行卡尔曼滤波计算，得到所述电信号的最终幅值、最终相位以及最终频率；

所述类过零点检测装置包括：

类过零点频率检测模块，用于对不控整流桥后的电信号进行过零点匹配检测，根据所述过零点对应的时刻计算得到所述电信号的第二频率；

最大值法幅度检测模块，用于检测一个周期内电信号的最大值，根据所述最大值得到所述第二幅度 ；

所述类过零点频率检测模块包括：

检测装置，用于检测所述不控整流桥输出的电信号的电压值或电流值；

比较器，用于判断所述电压值或所述电流值是否经过预设电压值或预设电流值，在所述电压值或所述电流值经过所述预设电压值或所述预设电流值时输出电频信号；

微控制单元，用于当所述比较器输出电频信号时，触发中断，记录当前触发时刻，并根据所述当前触发时刻计算当前所述不控整流桥输出的电信号的频率；

当所述电压值或电流值第一次经过所述预设电压值或所述预设电流值时，所述比较器输出高电频，所述微控制单元检测到所述高电频的上升沿，则触发中断；

当所述电压值或电流值再次经过所述预设电压值或所述预设电流值时，所述比较器输出低电频，所述微控制单元检测到所述低电频的下降沿，则触发中断；

类过零检测模块分别记录比较器上升沿和比较器下降沿时间，并在比较器下降沿时刻计算出当前输入电压的第二频率，同时使用最大值法计算出当前周期电压的第二幅度，最终传送至卡尔曼滤波器。

2.根据权利要求1所述的锁相装置，其特征在于，所述比较器包括可根据输入电压或电流的不同而输出不同电频信号的器件或电路。

3.根据权利要求1所述的锁相装置，其特征在于，所述锁相装置还包括：

模数转换模块，用于将所述不控整流桥后的电信号转换为离散信号，并将所述离散信号输入所述PPLL锁相环及所述最大值法幅度检测模块。

4.根据权利要求1所述的锁相装置，其特征在于，所述PPLL锁相环将所述电信号通过闭环计算，得到所述第一频率、第一幅值及相位。

5.根据权利要求1所述的锁相装置，其特征在于，所述卡尔曼滤波器将相位、第一幅值、第一频率作为单相电锁相环系统的输出预测值，将所述第二幅度、第二频率作为单相电锁相环系统的检测输出值；

通过将所述输出预测值和所述检测输出值分别与所述卡尔曼滤波器的卡尔曼增益相乘后在相加作为卡尔曼滤波器的输出值，根据所述输出值得到所述最终幅值、所述最终相位以及所述最终频率。

6.根据权利要求5所述的锁相装置，其特征在于，所述卡尔曼滤波器通过迭代的方式调节所述卡尔曼增益，直至所述卡尔曼滤波器的输出值与所述单相电锁相环系统的真实值协方差最小。

7.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-6 任一项所述的锁相装置，所述空调器可利用所述锁相装置实现单相锁相。