[實用新型]一種功率因數校正器

有效

• 申請號: 200820133528.6
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN201260129Y
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 方湘濤;林崐;向小軍
• 申請（專利權）人: 廣東志高空調有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M7/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫長龍

技術領域

本實用新型涉及電源校正器，特別是指一種功率因數校正器。

背景技術

功率因數校正器分為有源和無源兩種，無源功率因數校正(PFC)采用電感結合電容式的功率因素校正模式來被動地吸收諧波電流，以提高功率因數，技術成熟，價格低，安全可靠，電磁干擾強度低。但此方案諧波抑制效果差，同時電抗器感抗較大而使直流電壓下降很大，導致壓縮機無法以高的轉速運轉。

有源PFC一般都通過輸入電壓和輸出電壓等采樣信號按比例相乘后再與采樣電流信號進行比較并控制功率器件的導通與截止，由于乘法器等電路比較復雜，故此類專用控制集成電路價格比較昂貴，開關損耗大，且電磁干擾(EMI)亦以較大的增加。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型在于提供一種功率因數校正器，以解決上述有源PFC控制集成復雜，電磁干擾較大的問題。

為解決上述問題，本實用新型提供一種功率因數校正器，包括：連接交流輸入的功率電路，對功率電路進行控制的控制電路；

所述功率電路包括：

對交流輸入進行整流的整流橋連接充/放電的電抗器，電抗器由連接的功率器件控制；

所述控制電路包括：

連接交流輸入的電壓過零檢測電路和連接整流后的電流檢測電路，微控制器MCU判別電壓過零檢測電路和電流檢測電路的電壓信號、電流信號，通過三極管Q2控制連接的光耦合器，使連接光耦合器的功率器件的導通或截至。

優選的，所述電抗器還連接防止反向放電的快恢復二極管和濾波電容。

優選的，功率器件與所述控制電路的連接為：

功率器件的集電極連接電抗器，基極連接光耦合器。

優選的，Q2與光耦合器、MCU的連接為：

Q2的基極通過限流電阻連接MCU，集電極連接光耦合器的輸入端，發射極接地。

通過MCU對功率器件導通與截止的占空比控制，使高頻電抗器能從輸入交流電源全周期內吸取輸入電流，并使輸入電流值跟蹤輸入電壓的正弦規律變化而變化功率因素可高達0.95以上，實現較高的濾波效果。

附圖說明

圖1是實施例中功率因數校正器的結構圖；

圖2是實施例中校正器工作的電壓波形區間的示意圖。

具體實施方式

為清楚說明本實用新型中的技術方案，下面給出優選的實施例并結合附圖詳細說明。

參見圖1，圖1是電路的結構圖，包括：功率電路和控制電路，功率電路包括：用于整流的整流橋1連接電抗器2，電抗器2連接功率器件3的集電極實現充電控制，電抗器2還連接快恢復二極管4和濾波電容5。

控制電路包括：連接電抗器2的電流檢測電路6、連接交流輸入的電壓過零點檢測電路9；電流檢測電路6和電壓過零點檢測電路9連接微控制器MCU，MCU完成電壓、電流的檢測并通過三極管Q2和光耦合器7控制功率器件3。功率器件3的集電極連接電抗器2，基極連接光耦合器7。

電流檢測電路6包括：電阻R7、R8、R9、R10，電容C5、C6組成電感電流檢測電路，電感電流流經無感水泥電阻R7檢測后，通過兩級RC濾波器，得到電感電流的有效值后送入控制器電流檢測口。

電壓過零檢測電路9包括：電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R15、R16，穩壓二極管D2、D3，電容C7、C8與比較器U2組成輸入交流電壓過零檢測電路，比較器U2輸出脈沖信號，該信號輸入控制器外部中斷口，脈沖的上升沿和下降沿均對應輸入電壓過零點。

該校正器在工作過程中，從外部電網輸入的交流電壓經濾波緩沖電路至整流橋1，整流橋1將交流電整流成脈動的直流電，該直流電仍以正半周正弦規律脈動變化。MCU通過交流電壓過零檢測電路9采集的過零信號和電流檢測電路6采樣的電流有效值的大小控制電路的工作模式及PWM脈沖規律，MCU通過控制連接的Q2和光耦7，使功率器件3也以相對恒定的占空比導通或截止。

在功率器件3導通期間，脈動直流電壓加在電抗器2的兩端，電抗器2內會產生電流，該電流方向是從整流橋1的正端流向功率器件3的漏極，電流的大小只與輸入電壓的瞬時值和功率器件的導通時間成正比，與電抗器的電感量成反比，在功率器件每一周內導通時間相對恒定和電抗器電感量不變時，若輸入電壓瞬時呈正弦規律變化，電抗器內流動的電流大小就按正弦變化，即輸入電流能很好地跟蹤輸入電壓達到功率因素校正的目的。