空调器转让专利

申请号 : CN202210004658.4

文献号 : CN114322228B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 张俊喜李希志殷豪杰

申请人 : 青岛海信日立空调系统有限公司

摘要 :

本发明公开了空调器,包括:处理单元,其被配置为:在切换通道数量时,相对第一通道的PWM1波形,在单通道和双通道之间切换时,逐步增减通道间相位,使两个通道之间逐步完成互差180度相位角,在第一通道和第二通道均工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,逐步增减通道间相位,使第一通道的PWM1波形和第二通道的PWM2波形之间逐步完成120度和180度之间的相位转换,第一通道的PWM1波形和第三通道的PWM3波形之间逐步完成240度和360度之间的相位转换。本发明能够避免在多通道PFC电路进行通道切换时产生电流过冲。

权利要求 :

1.一种空调器,其特征在于,包括:

冷媒循环回路,其使冷媒在压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器和四通阀相连通的冷媒管路中进行循环;

多通道PFC电路,其包括多个并联的PFC通道;

温度传感器,其用于检测所述多通道PFC电路中开关功率器件的温度;

处理单元,其被配置为:

获取所述多通道PFC电路的输入电流;

根据所述输入电流和多个阈值电流切换通道数量,各阈值电流通过温度传感器反馈的温度进行修正;

在切换通道数量时,相对第一通道的PWM1波形,在单通道和双通道之间切换时,逐步增减通道间相位,使两个通道之间逐步完成互差180度相位角,在第一通道和第二通道均工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,逐步增减通道间相位,使第一通道的PWM1波形和第二通道的PWM2波形之间逐步完成120度和180度之间的相位转换,第一通道的PWM1波形和第三通道的PWM3波形之间逐步完成240度和360度之间的相位转换。

2.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,根据所述输入电流和多个阈值电流切换通道数量,具体为:在所述输入电流大于第二阈值电流时,所述多通道PFC电路从单通道切换为双通道;

在所述输入电流小于第一阈值电流时,所述多通道PFC电路从双通道切换为单通道;

在所述输入电流大于第四阈值电流时,所述多通道PFC电路从双通道切换为三通道;

在所述输入电流小于第三阈值电流时,所述多通道PFC电路从三通道切换为双通道;

各阈值电流包括依次增大的第一阈值电流、第二阈值电流、第三阈值电流和第四阈值电流。

3.根据权利要求2所述的空调器,其特征在于,各阈值电流通过所述温度传感器反馈的温度进行修正,具体为:在所述温度大于等于第一高温时,所述第一阈值电流、第二阈值电流、第三阈值电流和第四阈值电流依次减小第一电流差值;

在所述温度大于等于第二高温时,所述第一阈值电流、第二阈值电流、第三阈值电流和第四阈值电流依次减小第二电流差值;

所述第一高温小于所述第二高温,所述第一电流差值小于所述第二电流差值。

4.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,

将所述多通道PFC电路中三个通道上的开关功率器件均设置在散热片上;

所述温度传感器设置在所述散热片上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调器,其特征在于,所述输入电流采用如下方式计算:所述输入电流Iac=Vdc×Idc/Vac;

其中Vdc为直流母线电压,Idc为直流母线电流,Vac为输入电压。

6.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,在单通道和双通道之间切换时,逐步增减通道间相位,使两个通道之间逐步完成互差180度相位角,具体为:所述多通道PFC电路在单通道和双通道之间切换时,待切换打开或关闭的通道的PWM波在相邻PWM周期转换相位β=180度/n;

其中,T为完成切换所需的设定时间,Tpwm为PWM周期,n=T/Tpwm。

7.根据权利要求6所述的空调器,其特征在于,所述多通道PFC电路从第一通道工作切换至第一通道和第二通道均工作时,PWM2波在相邻PWM周期转换相位β。

8. 根据权利要求6所述的空调器,其特征在于,所述多通道PFC电路从第一通道和第二通道均工作切换至第一通道工作时, PWM2波在相邻PWM周期转换相位β,且完成切换时,PWM2波形的占空比调节为0。

9.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,在第一通道和第二通道均工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,逐步增减通道间相位,使PWM1波形和PWM2波形之间逐步完成120度和180度之间的相位转换,PWM1波形和PWM3波形之间逐步完成240度和360度之间的相位转换,具体为:所述多通道PFC电路在第一通道和第二通道均工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,PWM2波在相邻PWM周期转换相位δ=60度/n,PWM3波在相邻PWM周期转换相位γ=120度/n;

其中,T为完成切换所需的设定时间,Tpwm为PWM周期,n=T/Tpwm。

说明书 :

空调器

技术领域

[0001] 本发明涉及空调控制领域,尤其涉及一种空调器。

背景技术

[0002] 变频空调采用PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)电路对交流到直流环节进行功率因数校正。采用PFC电路后,可将变频空调向电网注入的谐波含量限制在最低
水平,功率因数(有功功率与视在功率之比)接近于1,以减少空调电控对外部电网的谐波干
扰。
[0003] 为了有效减小谐波及缩小体积,多通道交错式PFC电路得到了较大应用,多通道交错式PFC电路通常根据输入电流大小按照固定顺序改变工作的通道数量。
[0004] 例如,三通道PFC电路随着电流的升高,在小电流时只启动第一通道;中等电流时再启动第二通道,进行双通道控制;大电流时第三通道启动,进行三通道控制。
[0005] 随着PFC电路所处的环境温度变化时,按照固定的输入电流改变通道数量可能会导致部分通道承受较大的热应力,影响PFC电路的使用寿命。
[0006] 另外,多通道交错式PFC电路的通道切换时,需要进行通道间相位的再分配,如双通道运行切换为三通道运行时,就会由双通道间的相差180度相位调整到三通道间的相差
120度相位,如果直接相位跳变会引起较大的电流过冲,可能造成过电流等故障,使整个PFC
电路失效。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种空调器,通过考虑多通道PFC电路中功率器件的温度改变输入电流,以控制切换通道数量,且在通道数量切换时,采用逐渐增减通道间相位且同
时调节占空比的方式,逐渐完成通道间相位转换,避免在通道切换时产生电流过冲,影响多
通道PFC电路及空调器使用可靠性。
[0008] 为实现上述发明目的,本发明采用下述技术方案予以实现:
[0009] 本申请涉及一种空调器,其特征在于,包括:
[0010] 冷媒循环回路,其使冷媒在压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器和四通阀相连通的冷媒管路中进行循环;
[0011] 多通道PFC电路,其包括多个并联的PFC通道;
[0012] 温度传感器,其用于检测所述多通道PFC电路中开关功率器件的温度;
[0013] 处理单元,其被配置为:
[0014] 获取所述多通道PFC电路的输入电流;
[0015] 根据所述输入电流和多个阈值电流切换通道数量,各阈值电流通过温度传感器反馈的温度进行修正;
[0016] 在切换通道数量时,相对第一通道的PWM1波形,在单通道和双通道之间切换时,逐步增减通道间相位,使两个通道之间逐步完成互差180度相位角,在第一通道和第二通道均
工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,逐步增减通道间相位,使第
一通道的PWM1波形和第二通道的PWM2波形之间逐步完成120度和180度之间的相位转换,第
一通道的PWM1波形和第三通道的PWM3波形之间逐步完成240度和360度之间的相位转换。
[0017] 在本申请的一些实施例中,根据所述输入电流和多个阈值电流切换通道数量,具体为:
[0018] 在所述输入电流大于第二阈值电流时,所述多通道PFC电路从单通道切换为双通道;
[0019] 在所述输入电流小于第一阈值电流时,所述多通道PFC电路从双通道切换为单通道;
[0020] 在所述输入电流大于第四阈值电流时,所述多通道PFC电路从双通道切换为三通道;
[0021] 在所述输入电流小于第三阈值电流时,所述多通道PFC电路从三通道切换为双通道;
[0022] 各阈值电流包括依次增大的第一阈值电流、第二阈值电流、第三阈值电流和第四阈值电流。
[0023] 在本申请的一些实施例中,各阈值电流通过所述温度传感器反馈的温度进行修正,具体为:
[0024] 在所述温度大于等于第一高温时,所述第一阈值电流、第二阈值电流、第三阈值电流和第四阈值电流依次减小第一电流差值;
[0025] 在所述温度大于等于第二高温时,所述第一阈值电流、第二阈值电流、第三阈值电流和第四阈值电流依次减小第二电流差值;
[0026] 所述第一高温小于所述第二高温,所述第一电流差值小于所述第二电流差值。
[0027] 在本申请的一些实施例中,将所述多通道PFC电路中三个通道上的开关功率器件均设置在散热片上;
[0028] 所述温度传感器设置在所述散热片上。
[0029] 在本申请的一些实施例中,所述输入电流采用如下方式计算:
[0030] 所述输入电流Iac=Vdc×Idc/Vac;
[0031] 其中Vdc为直流母线电压,Idc为直流母线电流,Vac为输入电压。
[0032] 在本申请的一些实施例中,在单通道和双通道之间切换时,逐步增减通道间相位,使两个通道之间逐步完成互差180度相位角,具体为:
[0033] 所述多通道PFC电路在单通道和双通道之间切换时,待切换打开或关闭的通道的PWM波在相邻PWM周期转换相位β=180度/n;
[0034] 其中,T为完成切换所需的设定时间,Tpwm为PWM周期,n=T/Tpwm。
[0035] 在本申请的一些实施例中,所述多通道PFC电路从第一通道工作切换至第一通道和第二通道均工作时,PWM2波在相邻PWM周期转换相位β。
[0036] 在本申请的一些实施例中,所述多通道PFC电路从第一通道和第二通道均工作切换至第一通道工作时, PWM2波在相邻PWM周期转换相位β,且完成切换时,PWM2波形的占空
比调节为0。
[0037] 在本申请的一些实施例中,在第一通道和第二通道均工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,逐步增减通道间相位,使PWM1波形和PWM2波形之间逐步
完成120度和180度之间的相位转换,PWM1波形和PWM3波形之间逐步完成240度和360度之间
的相位转换,具体为:
[0038] 所述多通道PFC电路在第一通道和第二通道均工作、以及第一通道、第二通道和第三通道均工作之间切换时,PWM2波在相邻PWM周期转换相位δ=60度/n,PWM3波在相邻PWM周
期转换相位γ=120度/n;
[0039] 其中,T为完成切换所需的设定时间,Tpwm为PWM周期,n=T/Tpwm。
[0040] 相比现有技术,本申请提供的空调器具有如下优点和有益效果:
[0041] (1)将用于切换通道的输入电流与开关功率器件的温度结合起来,通过温度修正各阈值电流,避免多通道PFC电路的热应力集中,提高多通道PFC电路的使用寿命及可靠性;
[0042] (2)在通道数量切换时,逐渐增减通道间相位,而不进行通道间相位直接跳变,避免通道中电流过冲而造成PFC电路的损坏,从而提高空调器的使用可靠性。
[0043] 结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域
普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045] 图1为本发明提出的空调器实施例中双通道PFC电路的结构示意图;
[0046] 图2为本发明提出的空调器实施例中三通道PFC电路的结构示意图;
[0047] 图3为本发明提出的空调器实施例中多通道PFC电路从单通道切换至双通道时的PWM1波形、PWM2波形、L1上电感电流iL1波形及L2上电感电流iL2波形;
[0048] 图4为本发明提出的空调器实施例中多通道PFC电路从双通道切换至单通道时的PWM1波形、PWM2波形、L1上电感电流iL1波形及L2上电感电流iL2波形;
[0049] 图5为本发明提出的空调器实施例中多通道PFC电路从双通道切换至三通道时的PWM1波形、PWM2波形、PWM3波形、L1上电感电流iL1波形、L2上电感电流iL2波形及L3上电感
电流iL3波形;
[0050] 图6为本发明提出的空调器实施例中多通道PFC电路从三通道切换至双通道时的PWM1波形、PWM2波形、PWM3波形、L1上电感电流iL1波形、L2上电感电流iL2波形及L3上电感
电流iL3波形。

具体实施方式

[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0052] 基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中,需要理解的是,术语
“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
[0053] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对
于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上
述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示
例中以合适的方式结合。
[0054] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含
地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或
两个以上。
[0055] 空调器的基本运行原理
[0056] 本实施例提供的一种空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷制热循环。制冷制热循环包括一系列过程,涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发,对室内
空间进行制冷或制热。
[0057] 低温低压制冷剂进入压缩机,压缩机压缩成高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的冷媒冷凝成液相,并且热
量通过冷凝过程释放到周围环境。
[0058] 膨胀阀使在冷凝器中冷凝形成的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的冷媒,并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机。
蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整
个循环中,空调器可以调节室内空间的温度。
[0059] 空调器的室外机是指制冷循环的包括压缩机、室外换热器和室外风机的部分,空调器的室内机包括室内换热器和室内风机的部分,并且节流装置(如毛细管或电子膨胀阀)
可以提供在室内机或室外机中。
[0060] 室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时,空调器执行制热模式,当室内换热器用作蒸发器时,空调器执行制冷模式。
[0061] 其中,室内换热器和室外换热器转换作为冷凝器或蒸发器的方式,一般采用四通阀,具体参考常规空调器的设置,在此不做赘述。
[0062] 空调器的制冷工作原理是:压缩机工作使室内换热器(在室内机中,此时为蒸发器)内处于超低压状态,室内换热器内的液态冷媒迅速蒸发吸收热量,室内风机吹出的风经
过室内换热器盘管降温后变为冷风吹到室内,蒸发汽化后的冷媒经压缩机加压后,在室外
换热器(在室外机中,此时为冷凝器)中的高压环境下凝结为液态,释放出热量,通过室外风
机,将热量散发到大气中,如此循环就达到了制冷效果。
[0063] 空调器的制热工作原理是:气态冷媒被压缩机加压,成为高温高压气体,进入室内换热器(此时为冷凝器),冷凝液化放热,成为液体,同时将室内空气加热,从而达到提高室
内温度的目的。液体冷媒经节流装置减压,进入室外换热器(此时为蒸发器),蒸发气化吸
热,成为气体,同时吸取室外空气的热量(室外空气变得更冷),成为气态冷媒,再次进入压
缩机开始下一个循环。
[0064] 多通道PFC电路
[0065] 多通道PFC电路包括多个并联的PFC通道,用于对输入的电流波形进行功率因数校正。
[0066] 参见图1,其示出了双通道PFC电路的结构示意图。
[0067] 双通道PFC电路包括两个并联的PFC通道,其中第一通道包括第一电感L1、第一开关功率器件Q1、第一二级管D1以及第一电阻R1,第二通道包括第二电感L2、第二开关功率器
件Q2、第二二级管D2以及第二电阻R2。
[0068] 参见图2,其示出了三通道PFC电路的结构示意图。
[0069] 三通道PFC电路中包括三个并联的PFC通道,其中,第一通道包括第一电感L1、第一开关功率器件Q1、第一二级管D1以及第一电阻R1,第二通道包括第二电感L2、第二开关功率
器件Q2、第二二级管D2以及第二电阻R2,第三通道包括第三电感L3、第三开关功率器件Q3、
第三二级管D3以及第三电阻R3。
[0070] 参见图1和图2,双通道PFC电路和三通道PFC电路的前端均设置有整流电路DM1,后端均设置有电解电容C1。
[0071] 整流电路DM1的输入端与单相交流电源AC相连,整流电路DM1用于将单相交流电源AC提供的单相交流电进行整流以获取整流后的直流电。
[0072] 整流电路DM1可以为四个二极管构成的单相桥式整流桥。
[0073] 多通道PFC电路连接在整流电路DM1的输出端和电解电容C1之间。
[0074] 电解电容C1与负载并联,其中,负载可指空调室外机压缩机,采用IPM(Intelligent Power Module,智能功率模块)对室外机压缩机进行变频控制。
[0075] 即,单相交流电源AC经过整流电路DM1的不可控全波整流后,再经过多通道PFC电路,输出接到大容量的电解电容C1,进而为负载供电。
[0076] 每个通道通过处理单元10输出的PWM信号及对应的驱动电路来控制开关功率器件,以驱动控制该通道的开启。
[0077] 现有技术中,处理单元10对多通道PFC电路中每个通道的控制方案主要采用包括外环电压环和内环电流环的电流电压控制环路的双闭环控制。
[0078] 电流环的作用是迫使输入电流跟踪输入电压的波形,呈正弦波形。
[0079] 电压环的作用是使输出电压保持在高于输入电压峰值的电平上,并且可以起到稳定输出电压的作用。
[0080] 在本申请中,仍对多通道PFC电路采用电流电压控制环路的双闭环控制方案,提高多通道PFC电路的功率因数。
[0081] 输入电流滞回控制
[0082] 在本申请的一些实施例中,根据单通道、双通道和三通道之间的切换,引入输入电流滞回窗口,来控制通道切换数量。
[0083] 此部分的实现是通过处理单元10的处理来实现的。
[0084] 设置有依次增大的第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4,即,I1<I2<I3<I4。
[0085] 其中,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4设置在处理单元10内。
[0086] 为了方便说明,单通道时指的是第一通道,双通道时指的是第一通道和第二通道,三通道时指的是第一通道、第二通道和第三通道。
[0087] 当输入电流Iac大于I2时,处理单元10被配置为多通道PFC电路由单通道切换为双通道,即,第一通道切换为第一通道和第二通道。
[0088] 当输入电流Iac小于I1时,处理单元10被配置为多通道PFC电路由双通道切换为单通道,即,第一通道和第二通道切换为第一通道。
[0089] 当输入电流Iac大于I4时,处理单元10被配置为多通道PFC电路由双通道切换为三通道,即,第一通道和第二通道切换为第一通道、第二通道和第三通道。
[0090] 当输入电流Iac小于I3时,处理单元10被配置为多通道PFC电路由三通道切换为双通道,即,第一通道、第二通道和第三通道切换为第一通道和第二通道。
[0091] 其中,I2≤单通道运行时最大电流I单,I4≤双通道运行时最大电流I双。
[0092] 需要说明的是,此处输入电流Iac指的是总输入电流,其为各通道上电流之和。
[0093] 参见图1和图2,第一通道上的电流通过与第一开关功率器件Q1串联的电阻R1进行采集获取。
[0094] 第二通道上的电流通过与第二开关功率器件Q2串联的电阻R2进行采集获取。
[0095] 第三通道上的电流通过与第三开关功率器件Q3串联的电阻R3进行采集获取。
[0096] 需要说明的是,若多通道PFC电路因保护停止而再启动时,由于此时没有通道运行,不能得到输入电流Iac,无法判断应该开启几个通道,因此,采用如下公式(1)计算输入
电流Iac。
[0097] Iac=Vdc×Idc/Vac                   (1)
[0098] 其中,Vdc为直流母线电压,Idc为直流母线电流,Vac为输入电压。
[0099] 参见图1和图2,采用位于母线上的采样电阻R4,采样直流母线电流Idc。
[0100] 可以通过采样模块对输入交流电压进行采样,例如可以进行等比例实时采样。
[0101] 采样模块可以选择为分压电路,通过设定分压电路上的电阻值的大小实现采样时的等比例系数。
[0102] 温度传感器
[0103] 在本申请的一种实施例中,为了避免多通道PFC电路在各通道的热应力集中,参见图1和图2,在本申请中,设置有温度传感器20,用于检测多通道PFC电路中开关功率器件Q1/
Q2/Q3的温度。
[0104] 温度传感器20与处理单元10连接。
[0105] 此处的温度T温可以指开关功率器件Q1/Q2/Q3的温度的平均温度或者任一最高温度。
[0106] 在本申请的一些实施例中,为了可靠获取开关功率器件的温度,可以设置有一个功率器件用散热片(未示出)。
[0107] 将多通道PFC电路中的开关功率器件Q1/Q2/Q3均设置在该散热片上,且该温度传感器也设置在该散热片上,以检测开关功率器件Q1/Q2/Q3的温度。
[0108] 在通道数量切换时,通过温度传感器20所反馈的温度T温修正如上所述的阈值电流(即,I1至I4),从而控制通道数量的切换。
[0109] 此部分对温度T温的修正也是通过处理单元10处理实现的。
[0110] 在本申请的一些实施例中,也设置有至少一个温度阈值,各温度阈值设置在处理单元10中。
[0111] (1)在设置一个温度阈值,例如记为第一高温T1。
[0112] 在温度T温大于等于第一高温T1时,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4依次减小第一电流差值△I1。
[0113] 如此,根据修正后的阈值电流,控制切换的通道数量。
[0114] 修正后的第一阈值电流为I1'=I1‑△I1;修正后的第二阈值电流为I2'=I2‑△I1;修正后的第三阈值电流为I3'=I3‑△I1;修正后的第四阈值电流为I4'=I4‑△I1。
[0115] 之后,根据修正后的阈值电流I1'、I2'、I3'及I4'及输入电流Iac,采用如上所述的输入电流滞回控制方式对通道数量进行切换。
[0116] (2)在设置两个温度阈值,例如记为第一高温T1和第二高温T2,其中T1<T2。
[0117] 在温度T温大于等于第一高温T1时,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4依次减小第一电流差值△I1。
[0118] 在温度T温大于等于第二高温T2时,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4依次减小第二电流差值△I2。
[0119] 其中,△I1<△I2。
[0120] (3)在设置三个温度阈值,例如记为第一高温T1、第二高温T2和第三高温T3,其中T1<T2<T3。
[0121] 在温度T温大于等于第一高温T1时,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4依次减小第一电流差值△I1。
[0122] 在温度T温大于等于第二高温T2时,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4依次减小第二电流差值△I2。
[0123] 在温度T温大于等于第二高温T3时,第一阈值电流I1、第二阈值电流I2、第三阈值电流I3和第四阈值电流I4依次减小第二电流差值△I3。
[0124] 其中,△I1<△I2<△I3。
[0125] 类似地,也可以设置多于三个温度阈值。
[0126] 可以在多通道PFC电路工作过程中,每隔一段时间采集温度T温,对阈值电流进行修正。
[0127] 通过温度T温修正阈值电流来控制通道数量数量,避免某个通道或某些通道集中受热应力,保证多通道PFC电路的可靠运行。
[0128] 相位转换及占空比调整
[0129] 熟知的,参见图1,在多通道PFC电路双通道运行时,用于控制第一通道上开关功率器件Q1的PWM1波和用于控制第二通道上开关功率器件Q2的PWM2波之间互差180度相位角。
[0130] PWM1波的占空比和PWM2波的占空比由电流电压控制环路分别对第一通道和第二通道的控制决定。
[0131] 参见图2,在多通道PFC电路三通道运行时,用于控制第一通道上开关功率器件Q1的PWM1波、用于控制第二通道上开关功率器件Q2的PWM2波、以及用于控制第三通道上开关
功率器件Q3的PWM3波彼此互差120度相位角。
[0132] PWM1波的占空比、PWM2波的占空比和PWM3波的占空比由电流电压控制环路分别对第一通道、第二通道和第三通道的控制决定。
[0133] 在本申请的一些实施例中,为了避免在进行通道数量切换(通道数量增加或减少)时产生较大的电流冲击,处理单元10采用逐渐增减通道间相位,且同时调节占空比的控制
方式进行切换。
[0134] 设定在设定时间T内完成通道切换,例如,单通道到双通道的切换、双通道到三通道的切换、双通道到单通道的切换、三通道到双通道的切换。
[0135] 分别用于开关功率器件Q1、Q2及Q3上的PWM1波、PWM2波和PWM3波的PWM周期Tpwm是相同的。
[0136] 因此,在逐步增减通道间相位的过程中,需要n=T/Tpwm次完成通道间的相位切换,即,完成单通道到双通道的相位切换、双通道到三通道的相位切换、双通道到单通道的相位
切换、三通道到双通道的相位切换。
[0137] <单通道和双通道之间的切换>
[0138] 熟知的,PWM1波形和PWM2波形在双通道PFC电路正常工作时两者互差180度相位角。
[0139] 在多通道PFC电路从单通道切换至双通道时,PWM2波刚开始全是低电平,通过逐渐转换通道间相位,使PWM1波形和PWM2波形之间互差180度相位角。
[0140] 在多通道PFC电路从双通道切换至单通道时,通过逐渐转换通道间相位,使PWM2波占空比逐渐调节至0。
[0141] 在本申请中,多通道PFC电路在单通道和双通道之间切换时,需要经过n(即,n=T/Tpwm)次相位转换后,才能够实现相位180度转换。
[0142] 如此,相邻两次PWM周期内需要转换的相位β=180度/n。
[0143] 转换相位的过程,同时也是调整占空比的过程。
[0144] 假设n=4,则需要4次完成相位180度转换。
[0145] (1)在多通道PFC电路从单通道切换至双通道时,相位差转换180度的同时,实现PWM2波形从占空比为0到正常占空比的调节。
[0146] 需要说明的是,正常占空比表示在采用电流电压控制环路对双通道PFC电路控制的PWM2波形的占空比。
[0147] 图3示出了n=4时多通道PFC电路从单通道切换至双通道时的PWM1波形、PWM2波形、L1上电感电流iL1波形及L2上电感电流iL2波形。
[0148] 参见图3,开始时,PWM2波形为低电平,占空比为0。
[0149] 在n=4时,β=180度/4=45度。
[0150] 针对连续四个PWM周期,在距第一个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内保持低电平4β,
[0151] 在距第二个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内保持低电平3β。
[0152] 在距第三个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内保持低电平2β。
[0153] 在距第四个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内保持低电平β。
[0154] 如此,在距第五个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形呈高电平上升沿,实现与PWM1波形相位差180度,且同时将PWM2波形的占空比从0调节至正常占
空比。
[0155] 此后,PWM2波形由电流电压控制环正常控制,L2上电感电流iL2波形也呈现与电感电流iL1波形类似。
[0156] 相邻四个PWM周期内,在距PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形的低电平逐渐减小,即,高电平逐渐增加。
[0157] (2)在多通道PFC电路从双通道切换至单通道时,相位差转换180度的同时,实现PWM2波形从正常占空比到0占空比的调节。
[0158] 需要说明的是,正常占空比表示在采用电流电压控制环路对双通道PFC电路控制的PWM2波形的占空比。
[0159] 图4示出了n=4时多通道PFC电路从双通道切换至单通道时的PWM1波形、PWM2波形、L1上电感电流iL1波形及L2上电感电流iL2波形。
[0160] 参见图4,开始时,PWM1波形和PWM2波形之间相位差180度,且均是正常占空比控制。
[0161] 针对连续四个PWM周期,在距第一个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内控制转换成低电平β。
[0162] 在距第二个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内控制转换成低电平2β。
[0163] 在距第三个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内控制转换成低电平3β。
[0164] 在距第四个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形在PWM周期内控制转换成低电平4β。
[0165] 如此,在距第五个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形呈低电平,且同时PWM2波形的占空比降为0。
[0166] 此后,PWM1波形仍由电流电压控制环正常控制,L2上电感电流iL2波形逐渐降低为0。
[0167] 相邻四个PWM周期内,在距PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处,PWM2波形的低电平逐渐增加。
[0168] <双通道和三通道之间的切换>
[0169] 熟知的,PWM1波形和PWM2波形在双通道PFC电路正常工作时互差180度相位角,PWM1波形、PWM2波形和PWM3波形在三通道PFC电路正常工作时互差120度相位角。
[0170] 在多通道PFC电路从双通道切换至三通道之前,PWM1波形和PWM2波形之间互差180度相位角,且PWM3波形刚开始全是低电平,通过逐渐转换通道间相位完成切换之后,使PWM1
波形、PWM2波形和PWM3波形互差120度相位角。
[0171] 在多通道PFC电路从三通道切换至两通道时,通过逐渐转换通道间相位,使PWM1波形和PWM2波形之间互差180度相位角,逐渐降低PWM3波形的占空比至0。
[0172] 在本申请中,多通道PFC电路在双通道和三通道之间切换时,相对第一通道,需要经过n(即,n=T/Tpwm)次相位转换后,才能够实现第二通道在120度和180度相位之间的转
换,第三通道在240度和360度相位之间的转换。
[0173] 如此,针对第二通道,相邻两次PWM周期内需要转换的相位δ=(180度‑120度)/n;针对第三通道,相邻两次PWM周期内需要转换的相位γ=(360度‑240度)/n。
[0174] 转换相位的过程,同时也是调整占空比的过程。
[0175] 假设n=4,则第二通道需要4次完成120度和180度之间相位转换,第三通道需要4次完成240度和360度之间的相位转换。
[0176] (1)在多通道PFC电路从双通道切换至三通道时,第二通道在120度和180度相位之间的转换,第三通道在240度和360度相位之间的转换的同时,且实现PWM3波形从占空比为0
到正常占空比的调节。
[0177] 需要说明的是,正常占空比表示在采用电流电压控制环路对双通道PFC电路控制的PWM3波形的占空比。
[0178] 图5示出了n=4时多通道PFC电路从双通道切换至三通道时的PWM1波形、PWM2波形、PWM3波形、L1上电感电流iL1波形、L2上电感电流iL2波形及L3上电感电流iL3波形。
[0179] 参见图5,开始时,PWM3波形为低电平,占空比为0。
[0180] 在n=4时,δ=(180度‑120度)/4=15度;γ=(360度‑240度)/4=30度。
[0181] 参见图5,针对连续四个PWM周期,PWM2波形在距第一个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处的上升沿提前δ。
[0182] PWM2波形在距第二个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处的上升沿提前2δ。
[0183] PWM2波形在距第三个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处的上升沿提前3δ。
[0184] PWM2波形在距第四个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至180度处的上升沿提前4δ。
[0185] 之后,PWM2波形和PWM1波形的相位差为120度。
[0186] 针对连续四个PWM周期,在距第一个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内保持低电平4γ。
[0187] 在距第二个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内保持低电平3γ。
[0188] 在距第三个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内保持低电平2γ。
[0189] 在距第四个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内保持低电平γ。
[0190] 如此,在距第五个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至2400度处,PWM3波形呈高电平上升沿,实现与PWM1波形相位差120度,且同时将PWM3波形的占空比从0调节至正常占
空比。
[0191] 此后,PWM3波形由电流电压控制环正常控制,L3上电感电流iL3波形也呈现与电感电流iL1/iL2波形类似。
[0192] (2)在多通道PFC电路从三通道切换至双通道时,第二通道在120度和180度相位之间的转换,第三通道在240度和360度相位之间的转换的同时,且实现PWM3波形从正常占空
比到0占空比的调节。
[0193] 需要说明的是,正常占空比表示在采用电流电压控制环路对双通道PFC电路控制的PWM3波形的占空比。
[0194] 图6示出了n=4时多通道PFC电路从三通道切换至双通道时的PWM1波形、PWM2波形、PWM3波形、L1上电感电流iL1波形、L2上电感电流iL2波形及L3上电感电流iL3波形。
[0195] 参见图6,开始时,PWM1波形、PWM2波形及PWM2波形互差120度相位角,且均是正常占空比控制。
[0196] 参见图6,针对连续四个PWM周期,PWM2波形在距第一个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至120度处的上升沿后移δ。
[0197] PWM2波形在距第二个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至120度处的上升沿后移2δ。
[0198] PWM2波形在距第三个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至120度处的上升沿后移3δ。
[0199] PWM2波形在距第四个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至120度处的上升沿后移4δ。
[0200] 之后,PWM2波形和PWM1波形的相位差为180度。
[0201] 此后,PWM2波形仍由电流电压控制环正常控制。
[0202] 针对连续四个PWM周期,在距第一个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内控制转换成低电平γ。
[0203] 在距第二个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内控制转换成低电平2γ。
[0204] 在距第三个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内控制转换成低电平3γ。
[0205] 在距第四个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形在PWM周期内控制转换成低电平4γ。
[0206] 如此,在距第五个PWM周期内的PWM1波形的上升沿开始至240度处,PWM3波形呈低电平,且同时PWM3波形的占空比降为0。
[0207] 此后,PWM1波形和PWM2波形仍由电流电压控制环正常控制,L3上电感电流iL3波形逐渐降低为0。
[0208] 本申请空调器,在多通道PFC电路进行通道切换时,通过逐渐增减通道间相位,逐渐减缓切换通道的电流,避免在通道上产生电流冲击,烧坏开关功率器件,缩短多通道PFC
电路的使用寿命,降低多通道PFC电路及空调器的使用可靠性。
[0209] 需要说明的是,若完成切换所需的时间T比较大,表示完成需要切换的次数n也比较大,为了柔和地增减切换通道时产生的电流,可以分为多个电源周期T周期来完成切换。
[0210] 电源周期的个数M=T/T周期。,每个电源周期T周期中所需要完成切换的次数n'=T周期/Tpwm。
[0211] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施
例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替
换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。