[實用新型]一種功率因數調整電路

有效

• 申請號: 201220153556.0
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN202616784U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 康龍云;姜凱;林玉健;溫懋勤;易伯瑜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及功率因數調節技術，具體涉及用于對電網中的感性電力負荷如變壓器、電動機、日光燈及電弧爐等設備進行無功補償的功率因數調整電路。

背景技術

目前無功補償可以分為高壓無功補償和低壓無功補償。無功補償的特性就是只補前面的，所以在高壓處裝無功補償裝置一是價位高，二是補償效果不明顯。低壓無功補償的方式可分為集中補償和就地補償。無功補償的裝置可分為靜態、動態、靜態+動態。低壓無功自動補償成套裝置利用控制器跟蹤系統無功負荷的變化，選功率因數或無功功率作為判據，使系統的功率因數保持為最佳狀態，但是其都是通過投切電容器等實現無功補償，無法實現實時控制與跟蹤，且只能實現功率因數的最優化，而無法實現功率因數為一的精確調整（基于磁能恢復開關的單相串聯補償器的研究）。目前廣泛使用的功率因數調節技術是通過晶閘管投切電容器進行無功補償，?但投切電容器移植性較差，對不同的負載需要不同電容值的電容器，另外投切電容器必須并聯在交流電源中，所以電容器需要較高的耐壓值。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種功率因數調整電路和調整方法。本實用新型不僅解決了電容耐壓的問題，對不同的負載只需改變控制程序就能夠很好的實現功率因數調節。

為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是：?

一種功率因數調整電路，包括主電路、輔助電源模塊、單片機控制模塊和驅動模塊，所述主電路包括電壓傳感器、電流傳感器、第一開關管和第二開關管，輸入電源的正極接輔助電源模塊的輸入，負極接地；輔助電源模塊的輸出分別與單片機控制模塊和驅動模塊的電源輸入端連接，主電路中的電壓傳感器與所述輔助電源模塊輸出端連接，所述電壓傳感器輸出端接單片機控制模塊的電壓采樣端，主電路中的電流傳感器輸出端接單片機控制模塊的電流采樣端，驅動模塊的輸入端接單片機控制模塊的驅動信號輸出端，驅動模塊的第一驅動信號輸出端與主電路中的第一開關管的門極連接，驅動模塊的第二驅動信號輸出端與主電路中的第一開關管連接。

上述的功率因數調整電路中，所述主電路還包括第一二極管、第二二極管、第一電容和負載，第一開關管與第一二極管反并聯，第二開關管與第二二極管反并聯，第一開關管源極與第二開關管的源極串聯形成橋臂，第一電容與橋臂并聯，其中第一電容的正極接第一開關管的漏極，第一電容的負極接第二開關管的漏極和負載的一端，負載串聯在主電路中；電流傳感器的輸入一端接地，另一端接負載的另一端。

上述的功率因數調整電路中，輔助電源模塊包括整流橋Bridge，第二電容、第三電容、第四電容，第一電阻、第二電阻、用于輸出15V直流電壓的第一穩壓芯片和用于輸出5V直流電壓的第二穩壓芯片，整流橋上下兩端接輸入電源的兩端，左右兩端分別與第二電容兩端相接，第二電容的正極端接第一穩壓芯片的輸入端，第一穩壓芯片的輸出端接第二穩壓芯片的輸入端，第二穩壓芯片的輸出端與單片機控制模塊和驅動模塊的輸入端連接，第一穩壓芯片的接地端與第二電阻一端連接，第二電阻的另一端接地；第一電阻的一端與第二電阻的一端連接，另一端接第一穩壓芯片的輸出端；第三電容接第二穩壓芯片的輸入端，另一端接地；第四電容正極端接第二穩壓芯片的輸出端，另一端接地。

上述的功率因數調整電路中，驅動模塊包括非門、第三電阻、第四電阻、第五電容、第六電容、第一與門、第二與門、第一驅動隔離電路和第二驅動隔離電路；單片機控制模塊輸出的驅動信號分別連接非門的輸入端、第四電阻的一端和第一與門的一個輸入端和第二與門的一個輸入端；非門的輸出接第三電阻的一端，第三電阻的另一端接第一與門的另一輸入端和第五電容的一端，第五電容的另一端接地；第四電阻的另一端接第六電容的一端和第二與門的另一輸入端，第六電容的另一端也接地；第一與門和第二與門的輸出分別相應地接第一驅動隔離電路、第二驅動隔離電路的輸入端。

上述的功率因數調整電路中，第一驅動隔離電路和第二驅動隔離電路均各自包括第三三極管、第四三極管、第七電容、第一變壓器和第五電阻；第三三極管的基極和第四三極管的基極相連后連接第一與門的輸出端，另一個驅動隔離電路則連接第二與門的輸出端；第三三極管的發射極和第四三極管的發射極相連后與第七電容的一端相連，第三三極管的集電極接輔助電源模塊中第一穩壓芯片的輸出，第四三極管的集電極與第一變壓器的一個輸入端相連后接地，第七電容的另一端接第一變壓器的另一輸入端；第一變壓器的一個輸出端與第五電阻的一端相連，另一端接主電路所驅動開關管的源極，第三電阻的另一端接主電路所驅動開關管的門極。