[實用新型]單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820154354.1
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN201312258Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 管洪飛;楊喜軍;馬少才
• 申請（專利權(quán)）人: 上海儒競電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉

1、一種單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：該控制器包括控制電路及功率電路，控制電路與功率電路連接；

所述控制電路包括：

檢測模塊，用以完成檢測正弦半波輸入電壓、分流電阻電壓、輸出電壓和輸出電流；

數(shù)控模塊，用以對上述正弦半波輸入電壓、分流電阻電壓、輸出電壓和輸出電流進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；并計算出輸出功率，而后根據(jù)輸入電壓有效值計算輸入電流的給定，進而根據(jù)滯環(huán)寬度確定給定電流的外限和內(nèi)限，電感的實際電流限制在外限和內(nèi)限之間；當(dāng)實際電流達到外限和內(nèi)限時，經(jīng)過一觸發(fā)器生成PWM脈沖信號；

驅(qū)動模塊，用以根據(jù)所述觸發(fā)器產(chǎn)生PWM脈沖信號生成PWM驅(qū)動脈沖；

所述功率電路用以接收單相交流輸入電壓和來自控制電路的PWM驅(qū)動脈沖，控制功率開關(guān)的開通與關(guān)斷，調(diào)節(jié)升壓電感的充電和放電，完成功率因數(shù)校正的設(shè)計功能。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：所述檢測模塊包括若干運放器，所述各運放器的一入口與所述功率電路連接，所述各運放器的一出口與數(shù)控模塊連接。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：所述數(shù)控模塊包括若干模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元、輸入電壓有效值計算單元、輸入電流有效值計算單元、輸出功率計算單元、滯環(huán)寬度給定單元、外限計算單元、內(nèi)限計算單元、外限減法單元、內(nèi)限減法單元、外限比較單元、內(nèi)限比較單元、RS觸發(fā)器和輸入電壓過零判斷單元；

所述輸入電壓有效值計算單元、電壓過零判斷單元、輸出功率計算單元的出口與輸入電流有效值計算單元的入口連接；

所述輸入電流有效值計算單元、滯環(huán)寬度給定單元的出口分別與外限計算單元、內(nèi)限計算單元的入口連接；

所述外限計算單元的出口與外限減法單元的入口連接，所述內(nèi)限計算單元的出口與內(nèi)限減法單元的入口連接；

所述外限減法單元的出口與外限比較單元的入口連接，所述內(nèi)限減法單元的出口與內(nèi)限比較單元的入口連接；

所述外限比較單元、內(nèi)限比較單元的出口接入所述RS觸發(fā)器。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：所述數(shù)控模塊包括四個模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC1、ADC2、ADC3、ADC4；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC1的出口與所述輸入電壓有效值計算單元、輸入電壓過零判斷單元的入口連接；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC2的出口與所述外限減法單元的同相入口、內(nèi)限減法單元的反相入口連接；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC3、ADC4的出口與所述輸出功率計算單元的入口連接。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：所述驅(qū)動模塊為一推挽驅(qū)動器。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：所述功率電路包括相交流電源VS、整流橋B、若干電阻、等效負(fù)載電阻RL、四電容C1、C2、C3、C4、電感L1、電解電容E1、快速恢復(fù)功率二極管FRD1、穩(wěn)壓二極管ZD1、功率開關(guān)S1；所述電阻中包括分流電阻RS1、RS2；

所述整流橋B的兩個交流入口分別連接電容C1的兩端，并與交流電源VS的兩端相連；

所述整流橋B的直流正極與電感L1的一端相連，電感L的另一端與快速恢復(fù)功率二極管FRD1的陽極、電容C2的一端、功率開關(guān)S1的集電極共同相連；

所述快速恢復(fù)功率二極管FRD1的陰極與電容C2的另一端相連后與電容C3的一端、電解電容E1的正極、以及一等效負(fù)載電阻RL的一端相連；

所述整流橋B的直流負(fù)極與一分流電阻RS1的一端相連，該分流電阻RS1的另一端接地；整流橋B的直流負(fù)極通過一電阻與電容C4連接，電容C4的另一端接地；

所述功率開關(guān)S1的門極與穩(wěn)壓二極管ZD1的陰極相連后與控制電路中的PWM出口相連，功率開關(guān)S1的發(fā)射極、穩(wěn)壓二極管ZD1的陽極分別接地；

電容C3的另一端、電解電容E1的負(fù)極、分流電阻RS2的一端接地，分流電阻RS2的另一端與所述等效負(fù)載電阻RL的另一端相連。

7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的單相功率因數(shù)校正滯環(huán)電流控制器，其特征在于：所述檢測模塊包括四個運放器A1、A2、A3、A4、電阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、電容C5、C6、C7，數(shù)控模塊包括若干模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC1、ADC2、ADC3、ADC4；

所述整流橋B的直流正極、直流負(fù)極分別通過電阻R6、R7與運放器A1的同相入口相連，運放器A1的反相入口與其出口相連后與模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC1的入口相連；

電阻R8的一端與電阻R9的一端相連后與運放器A2的反相入口相連，電阻R8的另一端與功率電路中電阻R3、電容C4的公共端相連，電阻R9的另一端分別與運放器A2的出口相連后與電阻R11的一端相連；電阻R10的一端分別與運放器A2的同相入口相連，其另一端接地；電阻R11的另一端與電容C5的一端相連后與模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元ADC2的入口相連，電容C5的另一端接地；

電阻R12的一端與電阻R13的一端相連后與運放器A3的反相入口相連，電阻R12的另一端接地，運放器A3的同相入口與功率電路中分流電阻RS2、電阻R5公共端相連，電阻R13的另一端分別與運放器A3的出口相連后與電阻R14的一端相連；電阻R14的一端分別與電容C6的一端相連后與模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元B3的入口相連，電容C6的另一端接地；

電阻R15的一端與電阻R16的一端相連后與運放器A4的反相入口相連，電阻R15的另一端接地，運放器A4的同相入口與功率電路中電阻R4、電阻R5公共端相連，電阻R16的另一端分別與運放器A4的出口相連后與電阻R17的一端相連；電阻R17的一端分別與電容C4的一端相連后與模數(shù)轉(zhuǎn)換濾波單元B4的入口相連，電容C7的另一端接地。