PFC变换器及其前馈控制方法、装置及空调器与流程

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种pfc变换器及其前馈控制方法、装置及空调器。

背景技术：

pfc(powerfactorcorrection，功率因数校正)对电源的适应性，除了考虑浪涌信号之外，还要考虑交流电流上的谐波信号。实际的交流电压中存在一定的谐波分量，从而在pfc控制时会使交流电流波动幅度较大，进而使交流输入电压也会随之振荡，即冲击电网，降低了空调器pfc的控制稳定性和可靠性。

目前的pfc控制一般采用前馈信号来进行前馈控制，而前馈信号多是基于电源基波分量得到，主要用于控制pfc输出稳定的电压。然而，此方式在交流输入电压波形正弦时，可以输出较好的波形。但是在交流输入电压波形不正弦，即含有谐波分量时，输出的电压波形和电流波形都会存在一定的振荡，从而降低了空调器pfc的控制稳定性和可靠性，同时产生的电压和电流的波动也会反过来冲击电源或者电网，从而影响空调系统稳定性。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种pfc变换器控制方法，该方法将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

为此，本发明的第二个目的在于提出一种pfc变换器前馈控制装置。

为此，本发明的第三个目的在于提出一种pfc变换器。

为此，本发明的第四个目的在于提出一种空调器。

为此，本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种pfc变换器前馈控制方法，包括以下步骤：获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量；根据所述谐波分量得到用于所述pfc变换器电流控制的前馈量；根据所述前馈量对所述pfc变换器的电流进行前馈控制。

根据本发明实施例的pfc变换器前馈控制方法，获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量，根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量，根据前馈量对pfc变换器的电流进行前馈控制，即，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

另外，本发明上述实施例的pfc变换器前馈控制方法还可以包括如下附加技术特征；

在一些示例中，所述获取所述pfc变换器的交流输入电压的谐波分量，包括：获取所述交流输入电压的基波分量；根据所述交流输入电压与所述基波分量得到所述交流输入电压的谐波分量。

在一些示例中，所述交流输入电压的谐波分量通过如下公式计算：

u(t)h＝u(t)-a0

其中，u(t)h为所述谐波分量，u(t)为所述交流输入电压，a0为所述基波分量。

在一些示例中，所述根据所述谐波分量得到用于所述pfc变换器电流控制的前馈量，包括：对所述谐波分量进行pi运算，得到所述前馈量。

为实现上述目的，本发明第二方面的实施例公开了一种pfc变换器前馈控制装置，包括：获取模块，用于获取所述pfc变换器的交流输入电压的谐波分量；计算模块，用于根据所述谐波分量得到用于所述pfc变换器电流控制的前馈量；控制模块，用于根据所述前馈量对所述pfc变换器的电流进行前馈控制。。

根据本发明实施例的pfc变换器前馈控制装置，获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量，根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量，根据前馈量对pfc变换器的电流进行前馈控制，即，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

另外，本发明上述实施例的pfc变换器前馈控制装置还可以包括如下附加技术特征；

在一些示例中，所述获取模块，用于获取所述交流输入电压的基波分量，并根据所述交流输入电压与所述基波分量得到所述交流输入电压的谐波分量。

在一些示例中，所述交流输入电压的谐波分量通过如下公式计算：

u(t)h＝u(t)-a0

其中，u(t)h为所述谐波分量，u(t)为所述交流输入电压，a0为所述基波分量。

在一些示例中，所述计算模块，用于对所述谐波分量进行pi运算，得到所述前馈量。

为实现上述目的，本发明第三方面的实施例公开了一种pfc变换器，包括本发明上述实施例所述的pfc变换器前馈控制装置。

根据本发明实施例的pfc变换器，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

为实现上述目的，本发明第四方面的实施例公开了一种空调器，包括本发明上述实施例所述的pfc变换器。

根据本发明实施例的空调器，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

为实现上述目的，本发明第五方面的实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有pfc变换器前馈控制程序，当pfc变换器前馈控制程序被处理器执行时实现如本发明上述实施例所述的pfc变换器前馈控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的pfc变换器前馈控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的pfc变换器前馈控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的pfc变换器及其前馈控制方法、装置及空调器。

发明人发现，实际的交流电压中包含了较多的谐波成分，而这些电压谐波会对pfc的电流控制造成一定的影响，为了消除交流电压中谐波分量对pfc电流控制的影响，本发明的实施例将谐波分量作为pfc电流控制的前馈量进行控制，即提出了一种pfc变换器前馈控制方法，基于交流输入电压基波控制的前馈控制基础上，增加基于交流输入电压谐波分量的前馈控制，从而提高对电源或者电网电压谐波分量的抵抗力，提高系统的稳定性。

图1是根据本发明一个实施例的pfc变换器前馈控制方法的流程图。如图1所示，该pfc变换器前馈控制方法，包括以下步骤：

步骤s1：获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量。

具体地，获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量，包括：获取交流输入电压的基波分量；根据交流输入电压与基波分量得到交流输入电压的谐波分量。

在具体实施例中，可将交流输入电压通过模数转换采样到芯片，进行fft((fastfouriertransform，快速傅里叶变换)变换提取出交流输入电压的基波分量，再用交流输入电压与提取出来的基波分量作差分运算，得出交流输入电压的谐波分量。

在具体实施例中，采集到的交流输入电压波形例如公式1-1所示：

其中，an、nω、分别为n次谐波的幅值、角频率、初始相位，ω＝2πf，f为基波频率。

假设数字控制器为离散控制器，根据离散傅里叶变换的基本原理，在t时刻，u(t)的表达式如公式1-2所示。

从而，谐波分量表示为：

结合公式1-2和公式1-3可知，交流输入电压的谐波分量通过如下公式计算：

u(t)h＝u(t)-a0(1-4)

其中，u(t)h为谐波分量，u(t)为交流输入电压，a0为基波分量。

从而，通过短时傅里叶分析等方式可得到基波分量，进而可得到谐波分量，谐波分量用于pfc的前馈控制，可很好的抑制电源谐波带来的干扰。

步骤s2：根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量。

具体地，根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量，包括：对谐波分量进行pi(proportionalintegral，比例积分)运算，得到前馈量，前馈量用于pfc电流控制。

步骤s3：根据前馈量对pfc变换器的电流进行前馈控制，从而可有效抑制电源谐波，提升对电源谐波的抗干扰能力，提高控制的可靠性。

根据本发明实施例的pfc变换器前馈控制方法，获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量，根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量，根据前馈量对pfc变换器的电流进行前馈控制，即，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

本发明的实施例还提出了一种pfc变换器前馈控制装置。

图2是根据本发明一个实施例的pfc变换器前馈控制装置的结构示意图。如图2所示，该pfc变换器前馈控制装置100，包括：获取模块110、计算模块120和控制模块130。

具体地，获取模块110用于获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量。

具体地，获取模块110用于获取交流输入电压的基波分量，并根据交流输入电压与基波分量得到交流输入电压的谐波分量。

在具体实施例中，可将交流输入电压通过模数转换采样到芯片，进行fft((fastfouriertransform，快速傅里叶变换)变换提取出交流输入电压的基波分量，再用交流输入电压与提取出来的基波分量作差分运算，得出交流输入电压的谐波分量。

在具体实施例中，采集到的交流输入电压波形例如公式1-1所示：

其中，an、nω、分别为n次谐波的幅值、角频率、初始相位，ω＝2πf，f为基波频率。

假设数字控制器为离散控制器，根据离散傅里叶变换的基本原理，在t时刻，u(t)的表达式如公式1-2所示。

从而，谐波分量表示为：

结合公式1-2和公式1-3可知，交流输入电压的谐波分量通过如下公式计算：

u(t)h＝u(t)-a0(1-4)

其中，u(t)h为谐波分量，u(t)为交流输入电压，a0为基波分量。

从而，通过短时傅里叶分析等方式可得到基波分量，进而可得到谐波分量，谐波分量用于pfc的前馈控制，可很好的抑制电源谐波带来的干扰。

计算模块120用于根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量。

具体地，计算模块120用于对谐波分量进行pi运算，得到前馈量，前馈量用于pfc电流控制。

控制模块130用于根据前馈量对pfc变换器的电流进行前馈控制，从而可有效抑制电源谐波，提升对电源谐波的抗干扰能力，提高控制的可靠性。

需要说明的是，本发明实施例的pfc变换器前馈控制装置的具体实现方式与本发明实施例的pfc变换器前馈控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。

根据本发明实施例的pfc变换器前馈控制装置，获取pfc变换器的交流输入电压的谐波分量，根据谐波分量得到用于pfc变换器电流控制的前馈量，根据前馈量对pfc变换器的电流进行前馈控制，即，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

本发明的进一步实施例还提出了一种pfc变换器，包括本发明上述任意一个实施例所描述的pfc变换器前馈控制装置。

根据本发明实施例的pfc变换器，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

本发明的进一步实施例还提出了一种空调器，包括本发明上述任意一个实施例所描述的pfc变换器。

根据本发明实施例的空调器，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的空调器的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

本发明的进一步实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有pfc变换器前馈控制程序，当pfc变换器前馈控制程序被处理器执行时实现如本发明上述任意一个实施例所描述的pfc变换器前馈控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，将交流输入电压的谐波分量作为前馈信号，参与pfc控制，可以有效的抵抗电源谐波的干扰，从而保证pfc控制的稳定性和可靠性，避免电流波动冲击电网，提高空调系统稳定性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。