CN102549901B - 功率因数校正***、功率因数校正方法以及控制器 - Google Patents

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Abstract

一种控制器包括电压确定模块、总线电压命令模块和功率因数校正(PFC)控制模块。所述电压确定模块确定在PFC模块和驱动压缩机电机的逆变电源模块之间电连接的直流(DC)总线的期望的DC总线电压。所述电压确定模块基于所述压缩机电机的扭矩、所述压缩机电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定所述期望的DC总线电压。所述总线电压命令模块基于所述期望的DC总线电压来确定命令总线电压。所述PFC控制模块控制所述PFC模块以产生基于所述命令总线电压的在所述DC总线上的电压。

Description

功率因数校正***、功率因数校正方法以及控制器
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./852,557和在2009年8月10日提交的美国临时申请No.61/232,754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***和方法，并且更具体地涉及功率因数校正***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)***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***中的压缩机。也可以在HVAC***中实现一个或更多个另外的电动机。仅举例而言，HVAC***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***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)***。PFC***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***包括功率因数校正(PFC)模块、逆变电源模块和控制器。所述PFC模块将输入的AC电力转换为DC电力。所述逆变电源模块将所述DC电力转换为三相AC电力，并且使用所述三相AC电力来驱动压缩机的电机。所述控制器包括电压确定模块、电压命令模块、速率限制模块和PFC控制模块。所述电压确定模块基于多个***参数中的至少一个来确定用于所述DC电力的期望电压。
所述电压命令模块基于所述期望的电压来产生命令电压。所述电压命令模块在所述控制器加电后将所述命令电压设置为等于启动电压达到预定启动时间段。在所述预定启动时间段后，所述电压命令模块执行三个功能。首先，所述电压命令模块当所述期望的电压大于所述命令电压时将所述命令电压增大为所述期望的电压。
其次，所述电压命令模块当所述第一阈值电压大于所述命令电压时将所述命令电压增大到第一阈值电压。所述第一阈值电压基于预定正偏移电压和所述输入的AC电力的测量的峰值电压的和。第三，所述电压命令模块在其中所述命令电压还没有增大的预定时间段已经过去后选择性地将所述命令电压降低到第二阈值电压和所述期望的电压的较大的一个。所述第二阈值电压基于所述偏移电压和贯串所述预定时间段观察到的所述输入的AC电力的所述测量的峰值电压的最高值的和。
所述速率限制模块通过限制所述命令电压的改变的速率来产生限制的命令电压。当所述控制器加电时，所述速率限制模块将所述限制的命令电压初始化为所述DC电力的测量的电压。所述PFC控制模块控制所述PFC模块以产生在所述限制的命令电压下的所述DC电力。在其他特征中，所述***进一步包括所述压缩机。所述多个***参数包括所述电机的扭矩、所述电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率。
一种控制器包括电压确定模块、总线电压命令模块和功率因数校正(PFC)控制模块。所述电压确定模块确定在PFC模块和驱动压缩机电机的逆变电源模块之间电连接的直流(DC)总线的期望的DC总线电压。所述电压确定模块基于所述压缩机电机的扭矩、所述压缩机电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定所述期望的DC总线电压。所述总线电压命令模块基于所述期望的DC总线电压来确定命令总线电压。所述PFC控制模块控制所述PFC模块以产生基于所述命令总线电压的在所述DC总线上的电压。
在其他特征中，所述总线电压命令模块当所述控制器从关断状态向导通状态转换时将所述命令总线电压设置为等于所述DC总线的测量的电压。
在其他特征中，所述控制器进一步包括产生速率限制的电压的速率限制模块。所述PFC控制模块控制所述PFC模块以产生在所述DC总线上的所述速率限制的电压。所述速率限制的电压当所述控制器从所述关断状态向所述导通状态转换后等于所述DC总线的所述测量的电压。在所述控制器从所述关断状态向所述导通状态转换后，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压设置为等于预定启动电压达到预定启动时间段，并且所述速率限制模块在所述预定启动时间段期间将所述速率限制的电压向所述命令总线电压以斜坡改变。
在再其他特征中，所述总线电压命令模块当所述命令总线电压小于所述期望的DC总线电压或第一和中的任何一个时将所述命令总线电压增大为所述期望的DC总线电压和所述第一和的较大者。所述第一和等于预定偏移外加向所述PFC模块供电的AC线的峰值电压。
在其他特征中，所述总线电压命令模块在其中所述命令总线电压未增大的预定时间段后将所述命令总线电压减小为所述期望的DC总线电压和第二和的较大者。所述第二和等于所述预定偏移外加在所述预定时间段期间观察到的所述峰值电压的最高值。
在进一步的特征中，一种***包括所述控制器、所述PFC模块、所述逆变电源模块和冷凝器逆变器模块，所述冷凝器逆变器模块使用来自所述DC总线的电力来驱动冷凝器风扇。一种***包括所述控制器、所述PFC模块、所述逆变电源模块、使用来自第二DC总线的电力来驱动冷凝器风扇的冷凝器逆变器模块和在所述DC总线和所述第二DC总线之间的电交链，所述电交链从所述DC总线向所述第二DC总线提供过多的电力。
一种方法包括：使用功率因数校正(PFC)模块将输入的AC电力转换为DC电力；使用逆变电源模块将所述DC电力转换为AC电力；使用所述AC电力来驱动压缩机的电机；基于所述电机的扭矩、所述电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定用于所述DC电力的期望电压；基于所述期望的电压来产生命令电压；以及控制所述PFC模块来产生在基于所述命令电压的电压下的所述DC电力。
在其他特征中，所述方法进一步包括：在加电后将所述命令电压设置为等于启动电压达到预定启动时间段。
在其他特征中，所述方法进一步包括：通过限制所述命令电压的改变速率来产生限制的命令电压；控制所述PFC模块以产生在所述限制的命令电压下的所述DC电力；以及在所述预定启动时间段的开始，将所述限制的命令电压初始化为所述DC电力的测量的电压。
在再其他特征中，所述方法进一步包括：将所述命令电压保持大于或等于所述期望的电压。所述方法进一步包括：基于预定正偏移电压和所述输入的AC电力的测量的峰值电压的和来确定阈值电压；以及将所述命令电压保持为大于或等于所述阈值电压。
在其他特征中，所述方法进一步包括：当所述期望的电压大于所述命令电压时，将所述命令电压增大到所述期望的电压；以及当所述第一阈值电压大于所述命令电压时，将所述命令电压增大到第一阈值电压。所述第一阈值电压基于预定正偏移电压和所述输入的AC电力的测量的峰值电压的和。
在进一步的特征中，所述方法进一步包括：在其中所述命令电压还没有被增大的预定时间段已经过去后选择性地将所述命令电压降低为第二阈值电压和所述期望的电压的较大者。所述第二阈值电压基于所述偏移电压和贯串所述预定时间段观察到的所述输入的AC电力的所述测量的峰值电压的最高值的和。
通过以下提供的详细描述，本公开的其他适用领域将变得明显。应当明白，详细说明和具体示例意欲仅用于说明的目的，并且不意欲限制本公开的范围。
附图说明
通过详细说明和附图，变得更全面地明白本公开，在附图中：
图1是示例制冷***的功能框图；
图2是示例驱动控制器和示例压缩机的功能框图；
图3a-3c是示例功率因数校正(PFC)模块的简化示意图；
图4a-4c是示例逆变电源模块和示例电动机的简化示意图；
图5是公共直流(DC)总线制冷***的示例实现方式的功能框图；
图6是公共DC总线制冷***的另一种示例实现方式的功能框图；
图7是示例总线电压确定模块的功能框图；以及
图8是用于确定DC总线电压的示例方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述在本质上仅是说明性的，并且绝不意欲限制本公开、其应用或使用。为了清楚的目的，在附图使用相同的附图标号来识别类似的元件。在此使用的短语A、B和C中的至少一个应当被解释为使用非排他逻辑或来表示逻辑(A或B或C)。应当明白，在不改变本公开的原理的情况下，可以以不同的顺序来执行在方法内的步骤。
在此使用的术语模块可以指的是下述内容、下述内容的一部分或包括下述内容：专用集成电路(ASIC)；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器(共享、专用或组)；提供所述功能的其他适当的部件；或上面的一些或全部的组合，诸如在片上***中。术语模块可以包括存储由处理器执行的代码的存储器(共享、专用或组)。
上面使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微码，并且可以指的是程序、例程、函数、类和/或对象。上面使用的术语共享表示可以使用单个(共享)处理器来执行来自多个模块的一些或全部代码。另外，可以通过单个(共享)存储器来存储来自多个模块的一些或全部代码。上面使用的术语组表示可以使用一组处理器来执行来自单个模块的一些或全部代码。另外，可以使用一组存储器来存储来自单个模块的一些或全部代码。
可以通过由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序来实现在此所述的设备和方法。计算机程序包括在非暂时有形计算机可读介质上存储的处理器可执行指令。计算机程序也可以包括存储的数据。非暂时有形计算机可读介质的非限定性示例是非易失性存储器、磁存储器和光学存储器。
现在参考图1，呈现了制冷***100的功能框图。制冷***100可以包括压缩机102、冷凝器104、膨胀阀106和蒸发器108。根据本公开的原理，制冷***100可以包括另外和/或替代的部件。另外，本公开适用于其他适当类型的制冷***，该其他适当类型的制冷***包括但是不限于加热、通风和空气调节(HVAC)、热泵、制冷和冷却***
压缩机102接收以蒸汽形式的制冷剂，并且压缩制冷剂。压缩机102向冷凝器104提供加压的以蒸汽形式的制冷剂。压缩机102包括驱动泵的电动机。仅举例而言，压缩机102的泵可以包括涡旋式压缩机和/或往复式压缩机。
加压的制冷剂的全部或一部分在冷凝器104内被转换为液体形式。冷凝器104将热量从制冷剂传开，由此冷却制冷剂。当制冷剂蒸汽被冷却到小于饱和温度的温度时，制冷剂变换为液体(或液化)制冷剂。冷凝器104可以包括电风扇，该电风扇提高将热量从制冷剂传开的速率。
冷凝器104经由膨胀阀106向蒸发器108提供制冷剂。膨胀阀106控制向蒸发器108提供制冷剂的流速。膨胀阀106可以包括恒温膨胀阀或可以被例如***控制器130电控制。由膨胀阀106引起的压力降低可能使得液化制冷剂的一部分变换回蒸汽形式。以这种方式，蒸发器108可以接收制冷剂蒸汽和液化制冷剂的混合物。
制冷剂吸收在蒸发器108中的热量。液体制冷剂当被加热到大于制冷剂的饱和温度的温度时转换为蒸汽形式。蒸发器108可以包括电风扇，电风扇提高向制冷剂的热传导的速率。
设施120向制冷***100提供电力。仅举例而言，设施120可以在大约230伏特(V)均方根(RMS)或在另一个适当电压提供单相交流(AC)电力。在各种实现方式中，设施120可以在大约400伏特RMS或480伏特RMS在例如50或60Hz的线频率提供三相电力。设施120可以经由AC线向***控制器130提供AC电力。AC电力也可以经由AC线被提供到驱动控制器132。
***控制器130控制制冷***100。仅举例而言，***控制器130可以基于由各个传感器(未示出)测量的用户输入和/或参数来控制制冷***100。传感器可以包括压力传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器等。传感器也可以包括通过串行数据总线或其他适当数据总线的、来自驱动控制的反馈信息，诸如电动机电流或扭矩。
用户接口134向***控制器130提供用户输入。用户接口134可以补充地或替代地向驱动控制器132提供用户输入。用户输入可以例如包括期望的温度，关于风扇(例如，蒸发器风扇)的操作的请求和/或其他适当的输入。***控制器130可以控制冷凝器104、蒸发器108和/或膨胀阀106的风扇的操作。
驱动控制器132可以基于来自***控制器130的命令来控制压缩机102。仅举例而言，***控制器130可以指令驱动控制器132以特定速度操作压缩机电机。在各个实现方式中，驱动控制器132也可以控制冷凝器风扇。
现在参见图2，呈现了驱动控制器132和压缩机102的功能框图。电磁干扰(EMI)滤波器202降低可能否则通过驱动控制器132射回AC线上的EMI。EMI滤波器202也可以滤波在AC线上承载的EMI。
功率因数校正(PFC)模块204接收被EMI滤波器202滤波的来自AC线的AC电力。(参考图3a、3b和3c更详细描述的)PFC模块204整流AC电力，由此将AC输入电力转换为直流(DC)电力。在PFC模块204的正和负端子处提供所产生的DC电力。PFC模块204也选择性地提供在输入AC电力和产生的DC电力之间的功率因数校正。
PFC模块204选择性地将AC电力升压到大于AC电力的峰值电压的DC电压。仅举例而言，PFC模块204可以在无源模式中运行，其中，所产生的DC电压小于AC电力的峰值电压。PFC模块204也可以在有源模式下运行，其中，所产生的DC电压大于AC电力的峰值电压。比AC电力的峰值电压大的DC电压可以被称为升高的DC电压。
具有230V的RMS电压的AC电力具有大约325V(230V乘以2的平方根)的峰值电压。仅举例而言，当从具有230V的RMS电压的AC电力运行时，PFC模块204可以产生在大约350V和大约410V之间的升高的DC电压。仅举例而言，可以施加350V的下限以避免PFC模块204的不稳定工作状况。该限制可以例如随着实际AC输入电压值而改变。在各个实现方式中，PFC模块204能够实现比410V高的升高的DC电压。然而，可以施加上限以改进诸如在DC滤波器206中的部件的、在较高的电压下经历较大应力的部件的长期可靠性。在各个实现方式中，可以改变上限和/或下限。
DC滤波器206滤波由PFC模块204产生的DC电力。DC滤波器206最小化源自AC电力向DC电力的转换的、在DC电力中存在的纹波电压。在各个实现方式中，DC滤波器206可以包括在PFC模块204的正和负端子之间连接的一个或更多个串联或并联的滤波器电容器。在这样的实现方式中，PFC模块204的正和负端子可以直接地连接到逆变电源模块208的正和负端子。
(参考图4a、4b和4c更详细所述的)逆变电源模块208将由DC滤波器206滤波的DC电力转换为向压缩机电动机提供的AC电力。仅举例而言，逆变电源模块208将DC电力转换为三相AC电力，并且向压缩机102的电动机的三个相应的绕组提供AC电力的相。在其他实现方式中，逆变电源模块208可以将DC电力转换为更多或更少的相的电力。
DC-DC电源220也可以接收滤波的DC电力。DC-DC电源220将DC电力转换为适合于各个部件和功能的一个或更多个DC电压。仅举例而言，DC-DC电源220可以将DC电力的电压降低到适合于对于数字逻辑加电的第一DC电压和适合于控制在PFC模块204内的开关的第二DC电压。仅举例而言，第二DC电压可以选择性地被施加到开关的栅极端子。在各个实现方式中，可以由另一个DC电源(未示出)提供DC电力，其例如是从电源230VAC输入经由变压器得出的DC电压。
在各个实现方式中，第一DC电压可以是大约3.3V，并且第二DC电压可以是大约15V。在各个实现方式中，DC-DC电源220也可以产生第三DC电压。仅举例而言，第三DC电压可以是大约1.2V。可以使用调压器来从第一DC电压得出第三DC电压。仅举例而言，第三DC电压可以用于核心数字逻辑，并且第一DC电压可以用于电动机控制模块260和PFC控制模块250的输入/输出电路。
PFC控制模块250控制PFC模块204，并且电动机控制模块260控制逆变电源模块208。在各个实现方式中，PFC控制模块250控制在PFC模块204内的开关的切换，并且电动机控制模块260控制在逆变电源模块208内的开关的切换。可以将PFC模块204实现为具有1、2、3或更多的相。
监督者控制模块270可以经由通信模块272与***控制器130进行通信。通信模块272可以包括输入/输出端口和其他适当部件，用于作为在***控制器130和监督者控制模块270之间的接口。通信模块272可以实现有线和/或无线协议。
监督者控制模块270向PFC控制模块250和电动机控制模块260提供各种命令。例如，监督者控制模块270可以向电动机控制模块260提供命令的速度。命令的速度对应于压缩机102的电动机的期望的旋转速度。
在各个实现方式中，***控制器130可以向监督者控制模块270提供命令的压缩机速度。在各个实现方式中，监督者控制模块270可以基于经由通信模块272提供的输入和/或由各个传感器测量的参数(即，传感器输入)来确定或调整命令的压缩机速度。监督者控制模块270也可以基于来自PFC控制模块250和/或电动机控制模块260的反馈来调整命令的压缩机速度。
监督者控制模块270也可以向PFC控制模块250和/或电动机控制模块260提供其他命令。例如，基于命令的速度，监督者控制模块270可以命令PFC控制模块250来产生命令总线电压。监督者控制模块270可以基于另外的输入——诸如逆变电源模块208的操作参数和输入AC线的测量的电压——来调整命令总线电压。
监督者控制模块270可以诊断在驱动控制器132的各个***中的故障。仅举例而言，监督者控制模块270可以从PFC控制模块250和/或电动机控制模块260接收故障信息。监督者控制模块270也可以经由通信模块272接收故障信息。监督者控制模块270可以管理在驱动控制器132和***控制器130之间的故障的报告和清除。
响应于故障信息，监督者控制模块270可以指令PFC控制模块250和/或电动机控制模块260进入故障模式。仅举例而言，在故障模式中，PFC控制模块250可以暂停PFC模块204的开关的切换，而电动机控制模块260可以暂停逆变电源模块208的开关的切换。另外，电动机控制模块260可以直接地向PFC控制模块250提供故障信息。以这种方式，PFC控制模块250可以响应由电动机控制模块260识别的故障，即使监督者控制模块270未正确地运行，并且反之亦然。
PFC控制模块250可以使用脉宽调制(PWM)来控制在PFC模块204中的开关。更具体地，PFC控制模块250可以产生被施加到PFC模块204的开关的PWM信号。PWM信号的占空比被改变以在PFC模块204的开关中产生期望的电流。基于在测量的DC总线电压和期望的DC总线电压之间的误差来计算期望电流。换句话说，计算期望电流以便实现期望的DC总线电压。期望的电流也可以基于实现期望的功率因数校正参数，诸如在PFC模块204中的电流波形的形状。由PFC控制模块250产生的PWM信号可以被称为PFC PWM信号。
电动机控制模块260可以使用PWM控制在逆变电源模块208中的开关，以便实现命令的压缩机速度。由电动机控制模块260产生的PWM信号可以被称为逆变器PWM信号。逆变器PWM信号的占空比控制通过压缩机102的电动机的绕组的电流(即，电动机电流)。电动机电流控制电动机扭矩，并且电动机控制模块260可以控制电动机扭矩来实现命令的压缩机速度。
除了共享故障信息之外，PFC控制模块250和电动机控制模块260也可以共享数据。仅举例而言，PFC控制模块250可以从电动机控制模块260接收数据，诸如负载、电动机电流、估计的电动机扭矩、逆变器温度、逆变器PWM信号的占空比和其他适当的参数。PFC控制模块250也可以从电动机控制模块260接收数据，诸如测量的DC总线电压。电动机控制模块260可以从PFC控制模块250接收数据，诸如AC线电压、通过PFC模块204的电流、估计的AC功率、PFC温度、命令总线电压和其他适当的参数。
在各个实现方式中，可以在集成电路(IC)280上实现PFC控制模块250、电动机控制模块260和监督者控制模块270的一些或全部。仅举例而言，IC 280可以包括数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器等。在各个实现方式中，可以在IC 280中包括另外的部件。另外，可以在IC 280外部——例如在第二IC中或在分立电路中——实现在图2中的IC 280内示出的各个功能。仅举例而言，监督者控制模块270可以与电动机控制模块260集成。
图3a是PFC模块204的示例实现方式的示意图。PFC模块204经由第一和第二AC输入端子302和304来接收AC电力。AC电力可以例如是由EMI滤波器202输出的AC电力。在各个实现方式中，在第一和第二AC输入端子302和304处的信号可以都是相对于大地是时变的。PFC模块204经由正DC端子306和负DC端子308向DC滤波器206和逆变电源模块208输出DC电力。
第一整流器二极管310的阳极连接到第二AC输入端子304，并且第一整流器二极管310的阴极连接到正DC端子306。第二整流器二极管312的阳极连接到负DC端子308，并且第二整流器二极管312的阴极连接到第二AC输入端子304。整流器二极管310和312的每一个可以被实现为一个或更多个单独的串联或并联的二极管。
开关块320连接在正和负DC端子306和308之间。开关块320包括第一PFC分支330，第一FPC分支330包括第一和第二开关332和334。开关332和334每一个包括第一端子、第二端子和控制端子。在各个实现方式中，开关332和334的每一个可以被实现为绝缘栅双极晶体管(IGBT)。在这样的实现方式中，第一、第二和控制端子可以分别对应于集电极、发射极和栅极端子。
第一开关332的第一端子连接到正DC端子306。第一开关332的第二端子连接到第二开关334的第一端子。第二开关334的第二端子可以连接到负DC端子308。在各个实现方式中，第二开关334的第二端子可以经由分流电阻器380来连接到负DC端子308，以使得能够测量流过第一PFC分支330的电流。
开关332和334的控制端子从PFC控制模块250接收大体互补的PFCPWM信号。换句话说，向第一开关332提供的PFC PWM信号在极性上与向第二开关334提供的PFC PWM信号相反。当开关332和334之一的接通与开关332和334的另一个的关断交迭时，短路电流可能流动。因此，开关332和334两者可以在开关332和334的任何一个接通之前的空载时间期间关断。因此，大体互补意味着两个信号在它们的周期的大部分是相反的。然而，在转换周围，两个信号可以在某个交迭时间段低或高。
第一PFC分支330也可以包括分别与开关332和334反并联的第一和第二二极管336和338。换句话说，第一二极管336的阳极连接到第一开关332的第二端子，并且，第一二极管336的阴极连接到第一开关332的第一端子。第二二极管338的阳极连接到第二开关334的第二端子，并且，第二二极管338的阴极连接到第二开关334的第一端子。
开关块320可以包括一个或更多个另外的PFC分支。在各个实现方式中，开关块320可以包括一个另外的PFC分支。如图3a中所示，开关块320包括第二和第三PFC分支350和360。可以基于性能和成本来选择在开关块320中包括的PFC分支的数量。仅举例而言，当PFC分支的数量增加时，在PFC模块204的DC输出中的纹波(电压和电流)的幅度可能降低。另外，当PFC分支的数量增加时，在AC线电流中的纹波电流的数量可能降低。然而，当PFC分支的数量增加时，部件成本和实现方式复杂度可能增加。
开关块320的第二和第三PFC分支350和360可以类似于第一PFC分支330。仅举例而言，第二和第三PFC分支350和360可以每一个包括开关332和334、二极管336和338的相应部件以及以与第一PFC分支330相同方式连接的相应的分流电阻器。
向另外的PFC分支的开关提供的PFC PWM信号也可以在本质上是互补的。向另外的PFC分支提供的PFC PWM信号可以彼此相移，并且相对于向第一PFC分支330提供的PFC PWM信号相移。仅举例而言，可以通过将360度(°)除以PFC分支的数量来确定PFC PWM信号的相移。例如，当开关块320包括三个PFC分支时，PFC PWM信号可以彼此相移120°(或对于双相180°或对于四相90°等)。将PFC PWM信号相移可以消除在AC线电流以及DC输出中的纹波。
PFC模块204包括第一电感器370。第一电感器370连接在第一AC输入端子302和第一开关332的第二端子之间。另外的电感器可以将第一AC输入端子302连接到另外的PFC分支。仅举例而言，图3a示出将第一AC输入端子302分别连接到第二和第三PFC分支360和360的第二电感器372和第三电感器374。
可以在分流电阻器380上测量电压，以根据欧姆定律确定通过第一PFC分支330的电流。诸如运算放大器的放大器(未示出)可以放大在分流电阻器380上的电压。可以数字化、缓冲和/或滤波放大的电压以确定通过第一PFC分支330的电流。可以使用相应的分流电阻器来确定通过其他PFC分支的电流。
作为补充或替代，电阻器382可以与负DC端子308串联，如图3b中所示。通过电阻器382的电流因此可以指示从PFC模块204输出的总的电流。可以基于通过PFC分支330、350和360的电流的已知相位定时的总电流来推断通过PFC分支330、350和360的每一个的电流。
可以使用用于测量或感测通过PFC分支330、350和360的任何一个或全部的电流的任何方法。例如，在各个实现方式中，可以使用电流传感器387(如图3c中所示)来测量通过第一PFC分支330的电流。仅举例而言，可以与第一电感器370串联地实现电流传感器387。在各个实现方式中，电流传感器387可以包括霍尔效应传感器，其基于在第一电感器370周围的磁通来测量通过第一PFC分支330的电流。也可以分别使用相关联的电流传感器388和389来测量通过PFC分支350和360的电流。
PFC模块204也可以包括第一和第二旁路二极管390和392。第一旁路二极管390的阳极连接到第一AC输入端子302，并且第一旁路二极管390的阴极连接到正DC端子306。第二旁路二极管392的阳极连接到负DC端子308，并且第二旁路二极管392的阴极连接到第一AC输入端子302。
旁路二极管390和392可以是功率二极管，该功率二极管可以被设计来在低频下运行，该低频例如是小于大约100Hz或大约200Hz的频率。旁路二极管390和392的电阻可以小于电感器370、372和374的电阻。因此，当在开关块320中的开关332和334未接通时，电流可以流过旁路二极管390和392，而不是二极管336和338。
当PFC模块204运行以产生升高的DC电压时，该升高的DC电压将大于在AC线上的峰值电压。旁路二极管390和392因此不被前向偏置，并且仍然保持不活动。旁路二极管390和392可以提供雷击保护和功率突增保护。
在各个实现方式中，可以使用在单个包中的整流二极管310和312来实现旁路二极管390和392。仅作为示例，可以将Vishay型号26MT或36MT或国际整流器型号26MB或36MB用作旁路二极管390和392与整流二极管310和312。整流二极管310和312承载电流，而不论PFC模块204是否产生升高的DC电压。因此，在各个实现方式中，可以将整流二极管310和312的每一个实现为并联的两个物理二极管。电流传感器可以用于测量与电感器370、372和374串联的PFC相电流。
现在参见图4a，呈现了电动机400和逆变电源模块208的示例实现方式的简化示意图。电动机400是图2的压缩机102的部件。然而，图4a-4c的原理可以适用于其他电动机，包括冷凝器104的电动机。逆变电源模块208包括开关块402。在各个实现方式中，可以使用类似的零件实现开关块402和PFC模块204的开关块320。仅举例而言，在图4a中，第一逆变器分支410包括第一和第二开关420和422与第一和第二二极管424和426，它们与图3a的开关332和334与二极管336和338类似地布置。
开关块402经由正DC端子404和负DC端子406来从DC滤波器206接收滤波的DC电压。第一开关420的第一端子可以连接到正DC端子404，而第二开关422的第二端子可以连接到负DC端子406。开关420和422的控制端子从电动机控制模块260接收大体互补的逆变器PWM信号。
开关块402可以包括一个或更多个另外的逆变器分支。在各个实现方式中，开关块402可以包括用于电动机400的每一个相或绕组的一个逆变器分支。仅举例而言，开关块402可以包括第二和第三逆变器分支430和440，如图4a中所示。逆变器分支410、430和440可以分别向电动机400的绕组450、452和454提供电流。绕组454、452和450可以分别被称为绕组a、b和c。向绕组454、452和450施加的电压可以分别被称为Va、Vb和Vc。通过绕组454、452和450的电流可以分别被称为Ia、Ib和Ic。
仅举例而言，绕组450、452和454的第一端子可以连接到公共节点。绕组450、452和454的第二端子可以分别连接到逆变器分支410、430和440的第一开关420的第二端子。
逆变电源模块208也可以包括与第一逆变器分支410相关联的分流电阻器460。分流电阻器460可以连接在第二开关422的第二端子和负DC端子406之间。在各个实现方式中，相应的分流电阻器可以位于逆变器分支430和440的每一个与负DC端子406之间。仅举例而言，可以基于在第一逆变器分支410的分流电阻器460上的电压来确定通过电动机400的第一绕组450的电流。在各个实现方式中，可以省略逆变器分支410、430或440之一的分流电阻器。在这样的实现方式中，可以基于剩余的分流电阻器的测量来推断电流。
作为补充或替代，电阻器462可以与负DC端子406串联，如图4b中所示。因此，通过电阻器462的电流可以指示由逆变电源模块208消耗的总电流。可以基于通过逆变器分支410、430和440的电流的已知相位定时来从总电流推断通过逆变器分支410、430和440的每一个的电流。可以在2007年3月20日授权的、共同转让的美国专利No.7,193,388中找到确定在逆变器中的电流的进一步讨论，该文通过引用被整体包含在此。
可以使用用于测量或感测通过逆变器分支410、430和440的任何一个或全部的电流的任何方法。例如，在各个实现方式中，可以使用(在图4c中所示的)电流传感器487来测量通过第一逆变器分支410的电流。仅举例而言，可以在第一逆变器分支410和第一绕组450之间实现电流传感器487。也可以分别使用相关联的电流传感器488和489来测量流过逆变器分支430和440的电流。在各个实现方式中，电流传感器可以与逆变器分支410、430和440的两个相关联。可以基于在电动机绕组中的电流的和为0的假设来确定通过逆变器分支410、430和440的另一个的电流。
现在参见图5，呈现了公共DC总线制冷***500的示例实现方式的图。在一些实现方式中，来自PFC模块204的DC电力也可以被提供到冷凝器104。在各个实现方式中，DC电力可以被DC滤波器206滤波。在此，来自DC滤波器206的DC总线被明确地示出为包括正DC线502和负DC线504。第二正和负DC线506和508分别连接在DC线502和504与冷凝器逆变器模块510之间。
冷凝器逆变器模块510将DC电力转换为AC电力，该AC电力被提供到与冷凝器104相关联的电机(例如，冷凝器风扇电机)。冷凝器风扇电机可以被称为冷凝器电机。在各个实现方式中，冷凝器逆变器模块510可以将DC电力转换为三相AC电力，并且向冷凝器电机的三个相应的绕组提供该AC电力的三相。冷凝器逆变器模块510可以将DC电力转换为更多或更少相的电力。在各个实现方式中，冷凝器逆变器模块510可以与逆变电源模块208类似或相同。
冷凝器电机控制模块530控制冷凝器逆变器模块510。更具体地，冷凝器电机控制模块530控制向冷凝器电机的电力的流动。冷凝器电机控制模块530可以使用PWM来控制在冷凝器逆变器模块510中的开关，以便实现命令的冷凝器速度。向冷凝器逆变器模块510施加的PWM信号的占空比通过冷凝器电机的绕组来控制电流。该电流控制扭矩，并且冷凝器电机控制模块530可以控制该扭矩以实现命令的冷凝器速度。当冷凝器逆变器模块510从DC总线拉出DC电力时，PFC控制模块250可以控制PFCPWM信号来引起冷凝器逆变器模块510和冷凝器电机的操作。
可以独立于IC 280实现冷凝器电机控制模块530，或可以使用诸如在压缩机/冷凝器IC 550内的在公共IC内的IC 280的部件来实现冷凝器电机控制模块530。在各个实现方式中，冷凝器电机控制模块530可以从监督者控制模块270或从***控制器130接收命令的冷凝器速度。在各个实现方式中，图1的用户接口134可以提供命令的冷凝器速度。
图6是示例公共DC总线制冷***600的图。与图5的公共DC总线制冷***500作比较，制冷***600包括冷凝器整流器模块602。冷凝器整流器模块602例如经由来自EMI滤波器202的AC线输出来接收AC电力。冷凝器整流器模块602整流AC电力，由此将AC电力转换为第二DC电力。
冷凝器整流器模块602可以包括全桥整流器，并且可以包括用于提供无源或有源功率因数校正的电路。在各个实现方式中，冷凝器整流器模块602可以与PFC模块204类似或相同。冷凝器整流器控制模块604可以被提供来控制冷凝器整流器模块602。冷凝器整流器模块602经由正和负DC线612和614向冷凝器逆变器模块610提供第二DC电力。
冷凝器逆变器模块610将第二DC电力转换为向冷凝器电机提供的AC电力。第一连接线615将正DC线502与正DC线612连接。第二连接线616将负DC线504与负DC线614连接。
可以包括与第一连接线615串联的二极管618，以阻挡从正DC线612向正DC线502流动的电流。二极管618的阳极可以连接到正DC线502，二极管618的阴极可以连接到正DC线612。当压缩机电机变慢或被反驱动时，否则反馈回PFC模块204的电力可以取而代之被分配到冷凝器电机和/或冷凝器整流器模块602。
在各个实现方式中，冷凝器逆变器模块610可以将第二DC电力转换为三相AC电力，并且向冷凝器电机的三个相应的绕组提供该AC电力的相。替代地，冷凝器逆变器模块610可以将第二DC电力转换为更多或更少相的电力。在各个实现方式中，冷凝器逆变器模块610可以与逆变电源模块208类似或相同。
冷凝器电机控制模块630控制冷凝器逆变器模块610，并且可以与图5的冷凝器电机控制模块530类似地运行。可以独立于IC 280实现冷凝器电机控制模块630和冷凝器整流器控制模块604，或者，可以使用诸如在压缩机/冷凝器IC 650内的在公共IC中的IC 280的部件来实现冷凝器电机控制模块630和冷凝器整流器控制模块604。在各个实现方式中，冷凝器电机控制模块630可以从监督者控制模块270或从***控制器130接收命令的冷凝器速度。在各个实现方式中，图1的用户接口134可以提供命令的冷凝器速度。
典型的PFC***可以接收命令的固定总线电压。然而，这个固定总线电压可以大于用于特别是在有源PFC***中为压缩机102供电所需。过大的固定总线电压和PFC操作固有的电力损失的组合(与无源/标准整流作比较而言)可能导致显著的电力损失。而且，固定总线电压的低值可以使得PFC***重复地导通和关断，这可能导致切断或故障。在不同的操作条件下，固定总线电压可能小于用于有效地操作PFC***所需。更具体地，固定总线电压可能不足以在高负载下以期望的速度来操作电机400。
因此，提供了包括可变总线电压的***和方法。更具体地，该***和方法可以基于一个或更多个***参数来确定期望的总线电压(VDES)。仅举例而言，可以在355伏特(V)至410V的范围内控制VDES。
该***和方法基于VDES来确定命令总线电压(VBUS)，并且VBUS用于控制PFC模块204的操作。当接通PFC模块204时，测量总线电压，并且在预定启动时间段期间VBUS从测量的总线电压以斜坡改变为预定的启动电压。可以选择预定启动电压来稳定PFC模块204，以防止部件的损害和/或防止切断/故障。仅举例而言，预定启动电压可以是410V，并且预定启动时间段可以是15秒。在预定启动时间段后，基于VDES和VPEAK来控制VBUS，如下更详细所述。
现在参考图7，更详细地示出了示例总线电压确定模块700。在各个实现方式中，可以在监督者控制模块270中实现总线电压确定模块700。总线电压确定模块700包括电压确定模块701、总线电压命令模块704、启动模块706和速率限制模块708。电压确定模块701可以包括查找表702。
电压确定模块701接收多个***参数。电压确定模块701基于多个***参数中的至少一个来确定VDES。仅举例而言，该多个***参数可以包括实际和命令的压缩机速度、实际和估计的逆变器输出功率、实际和估计的驱动输入功率、输入和输出电流、电压失调(OOV)的百分比、驱动输入电压、逆变器输出电压、估计的电机扭矩、来自冷凝器104的命令和各种温度。
仅举例而言，各种温度可以包括PFC模块204、逆变电源模块208、一个或更多个电路板、压缩机涡带和压缩机电机的温度。驱动输入电力是在第一和第二AC输入端子302和304之间测量的向PFC模块204内流动的电力(参见图3a)。可以使用功率计来测量驱动输入电力，并且将在第一和第二AC输入端子302和304之间测量的线输入电流和电压作为向功率计的两个输入。
在逆变电源模块208的3个驱动输出端子处测量逆变器输出功率(参见图4a)。可以通过测量每一个相位电流(Ia、Ib和Ic)和每一个线至线电压(Va-Vb、Vb-Vc和Vc-Va)来确定逆变器输出电力。在逆变器输出电力(去往电机400的电力)和驱动输入电力(进入PFC模块204的电力)之间的差代表由PFC模块204和逆变电源模块208消耗的电力。
仅举例而言，当电力(例如，实际和估计的逆变器输出电力、实际和估计的驱动输入电力)增大时，VDES可能增加或减小。当电流(例如，输入电流、输出电流)减小时，VDES可能增加或减小。当线路电压(例如，驱动输入电压和逆变器输出电压)减小时，VDES可能减小。当电机速度(例如，实际和命令的压缩机速度和OOV百分比)增大时，VDES可能增大。当扭矩(例如，在压缩机102中的电机扭矩)增大时，VDES可能减小。当各个温度的选择的那些温度减小时，VDES可能增大。而且，在上述参数的任何组合中的改变可能影响VDES。
查找表702可以存储在VDES、AC峰值电压VPEAK和多个***参数的组合之间的预定关系。查找表702可以包括与VDES的预定范围对应的数据。仅举例而言，VDES的预定范围可以是355V-410V。查找表702也可以包括与VDES的另外的值对应的数据。
总线电压命令模块704接收AC线信号的峰值电压VPEAK。可以仅通过下述方式来确定AC线信号的峰值电压：监控AC线信号的电压(诸如通过周期的数字采样)，并且将最高电压选择为峰值电压。然而，该方法可能受到噪声和其他瞬态的影响，该噪声和其他瞬态可能使得测量的峰值电压人为地高。替代地，可以通过将AC线信号的平均绝对值乘以π/2来确定VPEAK。AC线信号的平均绝对值较少地受到噪声和其他瞬态的影响。可以以预定间隔确定VPEAK，例如每个AC线循环一次。
总线电压命令模块704基于来自电压确定模块701的VDES来确定VBUS。如下进一步所述，总线电压命令模块704可以基于诸如VPEAK、VHOLD和测量的总线电压的一个或更多个其他参数来调整VBUS。
当PFC模块204关断时，因为在PFC模块204内的二极管的无源操作，测量的总线电压可以小于VPEAK。在PFC模块204初始接通之后，启动模块706产生具有第一状态的开始信号(例如，高或“1”)。启动模块706可以将开始信号保持在第一状态上预定启动时间段(tSTART)。仅举例而言，tSTART＝可以是大约15秒。开始信号被发送到总线电压命令模块704。为了避免不连续，总线电压命令模块704可以当接收到具有第一状态的开始信号时将VBUS设置为测量的总线电压。
开始信号也可以被发送到速率限制模块708。速率限制模块708可以通过向来自总线电压命令模块704的VBUS施加速率限制来产生限制的命令总线电压。然而，当速率限制模块708接收具有第一状态的开始信号时，速率限制模块708将限制的命令总线电压初始化为基于测量的总线电压而设置的VBUS。在将限制的命令总线电压初始化为VBUS之后，速率限制模块708返回通过向在VBUS上的改变施加速率限制来产生限制的命令总线电压。
限制的命令总线电压用于控制PFC模块204。仅举例而言，速率限制模块708可以向PFC控制模块250输出限制的命令总线电压。速率限制模块708可以通过在具有指定长度的每一个时间间隔后将限制的命令总线电压向VBUS调整来实现速率限制。限制的命令总线电压在每一个时间间隔期间可以改变的数量限于指定的递增量。由速率限制模块708施加的平均速率因此是指定递增量与指定长度的比率。
由速率限制模块708施加的速率可以是不对称的，在一个方向上的速率比另一个方向高(例如，减小限于比增大更高的速率)。在各个实现方式中，速率限制可以是非线性的。
在开始产生具有第一状态的开始信号后，启动模块706可以向总线电压命令模块704提供启动电压VSTART。VSTART可以被选择为产生用于PFC模块204的稳定启动条件的最小电压。仅举例而言，VSTART可以是大约410V。当开始信号保持在第一状态中时，总线电压命令模块704将VBUS设置为等于VSTART。
因为速率限制模块708施加速率限制，所以限制的命令总线电压开始以斜坡向VBUS的新值VSTART改变。仅举例而言，如果VSTART是410V，并且测量的总线电压是325V，则速率限制模块708可以将限制的命令总线电压从325V以斜坡向410V改变。
在预定启动时间段tSTART后，启动模块706将开始信号向第二状态(例如，低或“0”)转变。当开始信号具有第二状态时，总线电压命令模块704开始基于VDES来控制VBUS。
总线电压命令模块704可以当确定VBUS时向VDES施加下限。PFC模块204可以被配置来将DC总线电压升高得大于VPEAK。仅举例而言，PFC模块204能够保持大于VPEAK外加偏移电压的限制的命令总线电压。
相反，PFC模块204不能产生小于偏移电压外加VPEAK的限制的命令总线电压。为了产生这样的限制的命令总线电压，PFC模块204可以关断或接通。将PFC模块204关断和接通可能产生不稳定的条件，并且导致切断或故障。
因此，当确定VBUS时，总线电压命令模块704可以施加等于VPEAK外加偏移电压的下限。仅举例而言，偏移电压可以是大约30V。换句话说，总线电压命令模块704可以当下限大于VBUS时将VBUS提高到下限。总线电压命令模块704也当VDES大于VBUS时将VBUS提高到VDES的值。
总线电压命令模块704可以防止在VBUS上的减小，除非自最后提高VBUS起已经过去了预定时间段。而且，在预定时间段的结尾，总线电压命令模块704可以不基于VPEAK的电流值而是基于在预定时间段内观察的VPEAK的最高值来确定下限。这防止了当在预定时间段的结尾观察到VPEAK的不寻常的低值时过早地减小VBUS。仅举例而言，预定时间段可以是大约10秒。
现在参见图8，流程图描述了总线电压确定模块700的示例操作。控制在804开始，其中，控制将VBUS设置为等于测量的总线电压。控制然后在808使能VBUS的速率限制。当使能速率限制时，控制向在VBUS中的改变施加速率限制，并且将结果输出为限制的命令总线电压。
在812，控制将VBUS设置为等于预定启动电压VSTART。在816，控制等待预定启动时间段tSTART。仅举例而言，tSTART可以是大约10秒，并且VSTART可以是大约410V。如上所述，控制速率限制VBUS从测量的总线电压向VSTART的转变。
控制在820继续，并且将峰值保持电压VHOLD设置为等于当前峰值AC电压VPEAK。在824，控制将定时器初始化为0，这允许定时器跟踪自定时器最后被初始化起逝去的时间段。在828，控制基于一个或更多个***参数来确定期望的总线电压VDES。
在830，控制确定是否：(1)VBUS小于VPEAK和偏移电压的和；和/或(2)VBUS小于VDES。如果这些条件的任何一个为真，则控制转移到832。如果两个条件都不成立，则控制继续到848。
在832，控制确定VBUS是否小于VPEAK和偏移电压的和。如果为真，则控制在836将VBUS设置为等于VPEAK和偏移电压的和，并且继续到840；否则，控制转移到840。
在840，控制确定VBUS是否小于VDES。如果为真，则控制在844将VBUS设置为等于VDES，并且返回到820；如果为假，则控制仅返回到820。以这种方式，当VBUS小于VDES或VPEAK和偏移电压的和时，控制增大VBUS并复位定时器。
在848，控制确定定时器是否大于预定时间段。如果为真，则控制转移到852；如果为假，则控制继续到854。仅举例而言，预定时间段可以是大约10秒。在854，控制确定VPEAK是否大于VHOLD。如果为真，则控制在868将VHOLD更新为等于VPEAK，并且返回到828；如果为假，则控制仅返回到828。以这种方式，VHOLD跟踪自VHOLD在820被初始化起观察到的最高VPEAK。
在852，控制确定VDES是否小于VHOLD和电压偏移的和。如果为真，则控制在858将VBUS设置为等于VHOLD和偏移电压的和，并且返回到820；如果为假，则控制在860将VBUS设置为等于VDES，并且返回到820。换句话说，每次(由定时器在848测量)预定时间段期满时，VBUS可以被降低为VDES与VHOLD(在那个预定时间段内观察到的最高VPEAK)和偏移电压的和中的较大者。可以将该预定时间段选择为长得在不将VHOLD保持在人为高电平太长的同时使得VHOLD较为稳定。
可以以多种形式来实现本公开的广义教导。因此，虽然本公开包括具体示例，但是本公开的真实范围应当不限于此，因为其他修改对于学习了附图、说明书和随后的权利要求的技术人员变得显然。

Claims (20)

1.一种控制器，包括：
电压确定模块，其确定电连接在功率因数校正模块和用于驱动电机的逆变电源模块之间的直流总线的期望的直流总线电压，其中，所述电压确定模块基于电机的扭矩、电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定所述期望的直流总线电压；
总线电压命令模块，所述总线电压命令模块基于所述期望的直流总线电压来确定命令总线电压，并且当所述命令总线电压小于所述期望的直流总线电压或第一和中的任何一个时，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压增大为所述期望的直流总线电压和所述第一和中的较大者，其中，所述第一和等于预定偏移加上向所述功率因数校正模块供电的交流线的峰值电压；以及
功率因数校正控制模块，其控制所述功率因数校正模块以在所述直流总线上产生基于所述命令总线电压的电压。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中，当所述控制器从关断状态向导通状态转换时，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压设置为等于所述直流总线的测量的电压。
3.根据权利要求2所述的控制器，进一步包括产生速率限制的电压的速率限制模块，其中：
所述功率因数校正控制模块控制所述功率因数校正模块以在所述直流总线上产生所述速率限制的电压，以及
在所述控制器从所述关断状态向所述导通状态转换时，所述速率限制的电压等于所述直流总线的所述测量的电压。
4.根据权利要求3所述的控制器，其中，在所述控制器从所述关断状态向所述导通状态转换后：
在预定启动时间段期间，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压设置为等于预定启动电压，以及
在所述预定启动时间段期间，所述速率限制模块将所述速率限制的电压向所述命令总线电压以斜坡改变。
5.根据权利要求1所述的控制器，其中：
在所述命令总线电压未增大的预定时间段之后，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压减小为所述期望的直流总线电压和第二和中的较大者，以及
所述第二和等于所述预定偏移加上在所述预定时间段期间观察到的所述峰值电压的最高值。
6.一种功率因数校正***，包括：
根据权利要求1所述的控制器；
所述功率因数校正模块；
所述逆变电源模块；以及
冷凝器逆变器模块，其使用来自所述直流总线的电力来驱动冷凝器风扇。
7.一种功率因数校正***，包括：
根据权利要求1所述的控制器；
所述功率因数校正模块；
所述逆变电源模块；
冷凝器逆变器模块，其使用来自第二直流总线的电力来驱动冷凝器风扇；以及
在所述直流总线和所述第二直流总线之间的电交链，所述电交链从所述直流总线向所述第二直流总线提供过多的电力。
8.一种功率因数校正方法，包括：
使用功率因数校正模块将输入的交流电力转换为直流电力；
使用逆变电源模块将所述直流电力转换为交流电力；
使用所述交流电力来驱动电机；
基于所述电机的扭矩、所述电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定用于所述直流电力的期望的电压；
基于所述期望的电压来产生命令电压；
当所述期望的电压大于所述命令电压时，将所述命令电压增大到所述期望的电压；
当第一阈值电压大于所述命令电压时，将所述命令电压增大到所述第一阈值电压，
其中，所述第一阈值电压基于预定正偏移电压与所述输入的交流电力的测量的峰值电压的和；以及
控制所述功率因数校正模块来产生在基于所述命令电压的电压下的所述直流电力。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：在加电后，在预定启动时间段期间，将所述命令电压设置为等于启动电压。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
通过限制所述命令电压的改变速率来产生限制的命令电压；
控制所述功率因数校正模块来产生在所述限制的命令电压下的所述直流电力；以及
在所述预定启动时间段的开始，将所述限制的命令电压初始化为所述直流电力的测量的电压。
11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：保持所述命令电压大于或等于所述期望的电压。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
基于预定正偏移电压与所述输入的交流电力的测量的峰值电压的和来确定阈值电压；以及
保持所述命令电压大于或等于所述阈值电压。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：在经过了其中所述命令电压没有被增大的预定时间段之后，选择性地将所述命令电压降低为第二阈值电压和所述期望的电压中的较大者，
其中，所述第二阈值电压基于所述预定正偏移电压与贯串所述预定时间段观察到的所述输入的交流电力的所述测量的峰值电压的最高值的和。
14.一种功率因数校正***，包括：
功率因数校正模块，其将输入的交流电力转换为直流电力；
逆变电源模块，其将所述直流电力转换为三相交流电力，并且使用所述三相交流电力来驱动压缩机的电机；以及
控制器，包括：
(i)电压确定模块，其基于多个***参数中的至少一个来确定用于所述直流电力的期望的电压；
(ii)电压命令模块，其基于所述期望的电压来产生命令电压，
其中，在所述控制器加电后，在预定启动时间段期间内，所述电压命令模块将所述命令电压设置为等于启动电压，以及
其中，在所述预定启动时间段后，所述电压命令模块：
(a)当所述期望的电压大于所述命令电压时，将所述命令电压增大为所述期望的电压，
(b)当第一阈值电压大于所述命令电压时，将所述命令电压增大到所述第一阈值电压，其中，所述第一阈值电压基于预定正偏移电压与所述输入的交流电力的测量的峰值电压的和，以及
(c)在经过了其中所述命令电压没有增大的预定时间段后，选择性地将所述命令电压降低到第二阈值电压和所述期望的电压中的较大的一个，其中，所述第二阈值电压基于所述预定正偏移电压与贯串所述预定时间段观察到的所述输入的交流电力的所述测量的峰值电压的最高值的和；
(iii)速率限制模块，其通过限制所述命令电压的改变的速率来产生限制的命令电压，其中，当所述控制器加电时，所述速率限制模块将所述限制的命令电压初始化为所述直流电力的测量的电压；以及
(iv)功率因数校正控制模块，其控制所述功率因数校正模块以产生在所述限制的命令电压下的所述直流电力。
15.根据权利要求14所述的***，进一步包括压缩机。
16.根据权利要求14所述的***，其中，所述多个***参数包括所述电机的扭矩、所述电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个。
17.一种控制器，包括：
电压确定模块，其确定电连接在功率因数校正模块和用于驱动电机的逆变电源模块之间的直流总线的期望的直流总线电压，其中，所述电压确定模块基于电机的扭矩、电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定所述期望的直流总线电压；
总线电压命令模块，所述总线电压命令模块基于所述期望的直流总线电压来确定命令总线电压，当所述控制器从关断状态向导通状态转换时，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压设置为等于所述直流总线的测量的电压；
速率限制模块，其在所述控制器从所述关断状态向所述导通状态转换时，将速率限制的电压设置为等于所述直流总线的所述测量的电压；以及
功率因数校正控制模块，其控制所述功率因数校正模块以在所述直流总线上产生所述速率限制的电压。
18.根据权利要求17所述的控制器，其中，在所述控制器从所述关断状态向所述导通状态转换后：
在预定启动时间段期间，所述总线电压命令模块将所述命令总线电压设置为等于预定启动电压，以及
在所述预定启动时间段期间，所述速率限制模块将所述速率限制的电压向所述命令总线电压以斜坡改变。
19.一种功率因数校正方法，包括：
使用功率因数校正模块将输入的交流电力转换为直流电力；
使用逆变电源模块将所述直流电力转换为交流电力；
使用所述交流电力来驱动电机；
基于所述电机的扭矩、所述电机的速度、所述逆变电源模块的输出功率和驱动输入功率中的至少一个来确定用于所述直流电力的期望的电压；
基于预定正偏移电压与所述输入的交流电力的测量的峰值电压的和来确定阈值电压；
基于所述期望的电压来产生命令电压；
将所述命令电压保持为大于或等于所述阈值电压；以及
控制所述功率因数校正模块来产生在基于所述命令电压的电压下的所述直流电力。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：保持所述命令电压大于或等于所述期望的电压。
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