具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例1

如上文中提及的图1中所示，采用不控整流电路的变频电路，不控整流电路中的整流元件存在截止角，导致输入电流畸变严重，大量谐波产生，使输入功率因数降低。这些非线性谐波源对电力系统造成严重污染，同时也是危害电网安全运行的重要因素，图2为传统的交-直-交变频电路的电路拓扑图，其中U、V、W为三相交流输入，还包括高频PWM整流模块和逆变模块，母线电容C，外接压缩机的负载。相较于传统的整流逆变拓扑结构增加了一个高频PWM整流模块，需要搭配外围电路控制IGBT的开通和截止。增加的电路和模块不仅增加了控制器成本，提高了软件控制难度，同时也对控制器可靠性造成影响。因此，显然通过设置高频PWM整流模块消除谐波的方法存在诸多弊端。

本实施例提供实现谐波抑制的变频电路，图3为根据本发明实施例的实现谐波抑制的变频电路的结构图，如图3所示，实现谐波抑制的变频电路，包括依次设置在交流电源和负载之间的整流模块2、母线电容C和逆变模块3，整流模块2通过其内部的整流元件导通或截止，进而控制交流电源的各相之间的导通状态，实现谐波抑制的变频电路还包括：

谐振模块1，其输入端连接交流电源，其输出端连接整流模块2；谐振模块1用于根据交流电源的各相之间的导通状态改变自身的充放电状态，进而触发整流模块2内部的整流元件导通或截止。

本实施例的实现谐波抑制的变频电路，通过谐振模块1根据交流电源的各相之间的导通状态改变自身的充放电状态，进而触发整流模块2内部的整流元件导通或截止，能够实现减小整流元件的截止角，从而减小电流畸变，使变频电路的输入电流更加接近正弦波，可以最大程度地抑制输入电流的谐波含量，实现功率因数校正作用。

实施例2

本实施例提供另实现谐波抑制的变频电路，在本实施例中，上述交流电源为三相交流电源，整流模块2具体用于：在直流母线电流的值小于或等于预设阈值时，根据直流母线电流的值以及谐振模块1的充放电状态触发其内部的整流元件导通或截止，以实现每间隔预设时长，触发交流电源中的任意两相之间导通并在持续预设时长后截止；在直流母线电流的值大于预设阈值时，根据直流母线电流的值以及谐振模块1的充放电状态触发其内部的整流元件导通或截止，以使交流电源的每一相交替地与其他两相中的任一相单独导通或者与其他两相同时导通。

图4为根据本发明另一实施例的实现谐波抑制的变频电路的结构图，为了实现减小整流模块中的整流元件的截止角，如图4所示，上述谐振模块1包括：

第一电感Lu、第二电感Lv和第三电感Lw，其中，第一电感Lu串联接入交流电源的第一相U，第二电感Lv串联接入交流电源的第二相，第三电感Lw串联接入交流电原的第三相；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，第一电容C1接入交流电源的第一相U和交流电源的第二相之间，第二电容C2接入交流电源的第二相V和交流电源的第三相W之间，第三电容C3接入交流电源的第一相U和交流电源的第三相W之间。

第一电感Lu、所述第二电感Lv与第一电容C1构成充放电回路，用于对第一电容C1进行充放电；第二电感Lv、第三电感Lw与第二电容C2构成充放电回路，用于对第二电容C2进行充放电；第一电感Lu、第三电感Lw与第三电容C3构成充放电回路，用于对第三电容C3进行充放电。

在本实施例中，上述第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3均为交流薄膜电容。

为了节约器件成本，整流模块为不控整流模块，其中包括第一整流桥、第二整流桥和第三整流桥三个并联设置的整流桥；其中，每个整流桥的上桥臂分别与另外两个整流桥的下桥臂构成不同的导通回路，该导通回路用于控制交流电源的任意两相之间导通。

具体地，如图4所示，第一整流桥，其上桥臂由第一整流元件VD1构成，其下桥臂由第四整流元件VD4构成，交流电源的第一相U连接至第一整流桥的上桥臂与下桥臂之间；第二整流桥，其上桥臂由第三整流元件VD3构成，其下桥臂由第六整流元件VD6构成，交流电源的第二相V连接至第二整流桥的上桥臂与下桥臂之间；第三整流桥，其上桥臂由第五整流元件VD5构成，其下桥臂由第二整流元件VD2构成，交流电源的第三相W连接至第三整流桥的上桥臂与下桥臂之间。上述整流元件可以为二极管。

在直流母线电流的值小于或等于预设阈值时，表明负载在低负荷下运行，整流模块根据直流母线电流的值以及谐振模块1的充放电状态触发其内部的整流元件导通或截止，以实现每间隔预设时长，触发交流电源中的任意两相之间导通并在持续预设时长后截止，包括：在初始时刻，交流电源的第三相W和第一相U之间有电流通过，使第三电容C3两端的电压等于负载电压，触发第五整流元件VD5和第四整流元件VD4导通；经过预设时长后，直流母线电流变化为零，触发第五整流元件VD5和第四整流元件VD4截止，同时第一电感Lu和第二电感Lv为第一电容C1正向充电，第二电感Lv和第三电感Lw为第二电容C2反向充电；

间隔预设时长后，第二电容C2两端电压降至负的负载电压，触发第五整流元件VD5和第六整流元件VD6导通；持续预设时长后，直流母线电流变化为零，触发第五整流元件VD5以及第六整流元件VD6截止，第一电容C1保持正向充电，第三电容C3开始向第一电感Lu和第三电感Lw放电；

间隔预设时长后，第一电容C1两端电压上升至负载电压，触发第一整流元件VD1和第六整流元件VD6导通，持续预设时长后，直流母线电流变化为零，触发第一整流元件VD1和第六整流元件VD6截止，同时第二电感Lv和第三电感Lw开始为第二电容C2正向充电，第三电容C3放电；

间隔预设时长后，第三电容C3两端电压降至负的负载电压，触发第一整流元件VD1和第二整流元件VD2导通，持续预设时长后，直流母线电流变化为零，触发第一整流元件VD1和第二整流元件VD2截止，同时第一电容C1开始向第一电感Lu和第二电感Lv放电，第二电容C2继续正向充电；

间隔预设时长后，第二电容C2两端电压上升至负载电压，触发第三整流元件VD3和第二整流元件VD2导通，持续预设时长后，直流母线电流变化为零，触发第三整流元件VD3和第二整流元件VD2截止，同时第一电容C1继续放电，第一电感Lu和第三电感Lw开始为第三电容C3充电；

间隔预设时长后，第一电容C1两端电压降至负的负载电压，触发第三整流元件VD3和第四整流元件VD4导通，持续预设时长后，直流母线电流变化为零，触发第三整流元件VD3和第四整流元件VD4截止，同时第二电容C2开始向第二电感Lv和第三电感Lw放电，第三电容C3继续充电；

间隔预设时长后，第三电容C3两端电压上升至负载电压，触发第五整流元件VD5和第四整流元件VD4导通，开始下一个交流电源的周期；其中，初始时刻为交流电源的三相的相位角均为零的时刻，预设时长为周期的1/12。本实施例中的负载具体可以是压缩机的电机。

在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际的三相电流的大小、预计的充电时间，设计第一电感Lu、第二电感Lv、第三电感Lw的感值以及第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3的容值，以实现上述时刻的充放电状态。

如上文中提及的图4中所示，第一电感Lu、第二电感Lv、第三电感Lw分别串联在交流电源的第一相U、第二相V、第三相W的输入端，第一相U输出电流iu，第二相V输出电流iv，第三相W输出电流iw，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3可以为交流薄膜电容，分别并联在交流电源的第一相U与第二相V之间、第二相V与第三相W之间、第一相U与第三相W相间。通过上述器件构成谐振模块1，实现功率因数校正(即无源PFC)，采用不控整流元件代替高频PWM整流模块降低了控制器成本，减小了软件控制难度。此过程中存在并联电容可以有效抬升直流母线电压，降低压缩机反电动势造成母线电压太低对软件控制的影响。

小负载情况下不同时刻触发的操作如下表1中所示：

表1小负载情况下不同时刻触发的操作

图5为根据本发明实施例的交流电源的输入电流的波形图，下面结合图5和上表1，对不同时刻触发的操作进行介绍：

t0时刻，交流电源的第三相W和第一相U之间有电流通过，使第三电容C3两端的电压等于负载电压，触发第五整流元件VD5和第四整流元件VD4导通；t1时刻，直流母线电流i0＝iw+iv/2变化为零，触发第五整流元件VD5和第四整流元件VD4截止，同时第一电容C1开始正向充电，第二电感Lv和第三电感Lw为第二电容C2反向充电；

t2时刻，第二电容C2两端电压降至负的负载电压，触发第五整流元件VD5和第六整流元件VD6导通；t3时刻，直流母线电流iw+iu/2变化为零，触发第五整流元件VD5以及第六整流元件VD6截止，第一电容C1保持正向充电，第三电容C3开始向第一电感Lu和第三电感Lw放电；

t4时刻，第一电容C1两端电压上升至负载电压，触发第一整流元件VD1和第六整流元件VD6导通，t5时刻，直流母线电流i0＝iu+iw/2变化为零，触发第一整流元件VD1和第六整流元件VD6截止，同时第二电感Lv和第三电感Lw开始为第二电容C2正向充电，第三电容C3放电；

t6时刻，第三电容C3两端电压降至负的负载电压，触发第一整流元件VD1和第二整流元件VD2导通，t7时刻，直流母线电流i0＝iu+iv/2变化为零，触发第一整流元件VD1和第二整流元件VD2截止，同时第一电容C1开始向第一电感Lu和第二电感Lv放电，第二电容C2继续正向充电；

t8时刻，第二电容C2两端电压上升至负载电压，触发第三整流元件VD3和第二整流元件VD2导通，t9时刻，直流母线电流i0＝iv+iu/2变化为零，触发第三整流元件VD3和第二整流元件VD2截止，同时第一电容C1继续放电，第一电感Lu和第三电感开始为第三电容C3充电；

t10时刻，第一电容C1两端电压降至负的负载电压，触发第三整流元件VD3和第四整流元件VD4导通，t11时刻，直流母线电流i0＝iv+iw/2变化为零，触发第三整流元件VD3和第四整流元件VD4截止，同时第二电容C2开始向第二电感Lv和第三电感放电，第三电容C3继续充电；

t12时刻，第三电容C3两端电压上升至负载电压，触发第五整流元件VD5和第四整流元件VD4导通，开启下一个交流电源的周期；其中，t0为交流电源的三相的相位角均为零的时刻，任意两时刻之间的间隔为周期的1/12。图6为根据本发明实施例的实现谐波抑制的变频电路输入的实际波形与正弦波的对比图，如图6所示，采用本发明实施例的实现谐波抑制的变频电路后，变频电路输入的实际波形减小了整流元件的截止角，更加接近正弦波，有效抑制了谐波。

下表2为大负载情况下不同时刻触发的操作：

表2大负载情况下不同时刻触发的操作

下面结合上表2，说明本发明的在大负载情况下，如何根据以及谐振模块1的充放电状态触发其内部的整流元件导通或截止，以使交流电源的每一相交替地与其他两相中的任一相单独导通或者与其他两相同时导通：

t0时刻，第二电容C2两端的电压为负的负载电压，触发第五整流元件VD5和第六整流元件VD6导通；以使交流电源的第三相W与第二相V单独导通，同时第一电感Lu和第二电感Lv为第一电容C1正向充电，t1时刻，第一电容C1两端的电压上升至负载电压，触发第一整流元件VD1导通，以使交流电源的第一相U与第三相W、第二相V同时导通，同时第二电容C2开始正向充电；

t2时刻，第二电容C2两端的电压上升至大于负的负载电压，触发第五整流元件VD5截止，以使交流电源的第一相U与第二相V单独导通，同时第三电容C3开始充电；t3时刻，第三电容C3充电至负载电压，触发第二整流元件VD2导通，以使交流电源的第一相U与第二相V、第三相W同时导通，同时第一电容C1开始向第一电感Lu和第二电感Lv放电；

t4时刻，第一电容C1电压降至小于负载电压，触发第六整流元件VD6截止，以使交流电源的第一相U与第三相W单独导通，同时，第二电容C2继续正向充电；t5时刻，第二电容C2两端电压上升至负载电压，触发第三整流元件VD3导通，以使交流电源的第二相V与第一相U、第三相W同时导通，同时第三电容C3开始向第一电感Lu和第三电感放电；

t6时刻，第三电容C3两端电压低于负载电压，触发第一整流元件VD1截止，以使交流电源的第二相V与第三相W单独导通，第一电容C1反向充电，t7时刻，第一电容C1两端电压降至负的负载电压，触发第四整流元件VD4导通，以使交流电源的第二相V与第一相U、第三相W同时导通，同时所述第二电容C2开始向第二电感Lv和第三电感放电；

t8时刻，第二电容C2两端的电压降至小于负载电压，触发第二整流元件VD2截止，以使交流电源的第二相V与第一相U单独导通，同时第三电容C3反向充电；t9时刻，第三电容C3两端电压下降至负的负载电压，触发第五整流元件VD5导通，以使交流电源的第三相W和第一相U、第二相V同时导通，同时第一电容C1正向充电；

t10时刻，第一电容C1两端的电压上升至大于负的负载电压，触发第三整流元件VD3截止，以使交流电源的第三相W和第一相U单独导通，同时第二电感Lv和第三电感为第二电容C2反向充电；t11时刻，第二电容C2两端电压下降至负的负载电压，触发第六整流元件VD6导通，以使交流电源的第三相W和第二相V、第一相U同时导通，同时第一电感Lu和第三电感开始为第三电容C3正向充电；

t12时刻，第三电容C3两端电压上升至大于负的负载电压，触发第四整流元件VD4截止，以使交流电源的第三相W与第二相V单独导通，开始下一个交流电源的周期。

实施例3

本实施例提供一种变频器，包括上述实施例中的实现谐波抑制的变频电路。用于实现减小整流模块中的整流元件的截止角，进而使变频电路的输入波形更加接近，有效抑制谐波。

实施例4

本实施例提供一种压缩机，包括负载，负载为电机，还包括上述实施例中的变频器，用于抑制谐波，提高输入压缩机的电能质量。

实施例5

本实施例提供一种空调设备，包括上述实施例中压缩机，用于提升整个空调设备输入的电能质量，以提升设备的可靠性。

以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。