[發明專利]直流電源裝置及提高其功率因數的PWM脈沖控制方法

有效

• 申請號: 201310037184.4
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103973134A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 辛杰文;李強;羅宇華;滕建文;劉全德;游志強
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M7/217;H02M1/12;H02M1/32;H02H7/125
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種直流電源裝置，用于給變頻空調室外機的功率系統供電，包括依次連接的交流電源、電抗器和交流電整流濾波單元，其特征在于，所述直流電源裝置還包括：

分別與所述交流電源的火線、零線相接的過零信號檢測單元和與所述交流電源的火線相接的交流電流檢測單元；

第一端接所述電抗器的輸出端、第二端通過一保險絲與所述交流電源的零線相接、強制對所述電抗器進行短路通電的強制短路單元；

輸入端接所述交流電整流濾波單元的輸出端、對經整流后的直流電壓進行檢測的直流電壓檢測單元；

連接在所述直流電壓檢測單元與強制短路單元之間、當直流電壓過高時對所述強制短路單元輸出硬件保護信號的過壓檢測保護單元；以及

分別與所述過零信號檢測單元、交流電流檢測單元、直流電壓檢測單元和過壓檢測保護單元的輸出端相連，接收上述各個單元發送的信號、并發送PWM控制信號給所述強制短路單元的微處理器控制單元。

2.如權利要求1所述的直流電源裝置，其特征在于，所述強制短路單元包括：由二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4組成的整流橋BR1、絕緣柵雙極晶體管G1、壓敏電阻R1、推挽輸出型光耦IC1和PNP型三極管Q1；

所述整流橋BR1的兩個輸入端分別接所述交流電源的火線和保險絲，所述整流橋BR1的輸出端接所述絕緣柵雙極晶體管G1的集電極，所述壓敏電阻R1并接在所述絕緣柵雙極晶體管G1的集電極與發射極之間，所述整流橋BR1的接地端與所述絕緣柵雙極晶體管G1的發射極都接地，所述絕緣柵雙極晶體管G1的柵極接所述推挽輸出型光耦IC1的輸出端，所述推挽輸出型光耦IC1輸入端的發光二極管的陽極接所述PNP型三極管Q1的集電極，所述推挽輸出型光耦IC1的輸入端的發光二極管的陰極接所述過壓檢測保護單元的輸出端，所述PNP型三極管Q1的發射極接工作電壓VCC，所述PNP型三極管Q1的基極接所述微處理器控制單元的PWM控制信號輸出端。

3.如權利要求2所述的直流電源裝置，其特征在于，所述強制短路單元還包括：下拉電阻R10、抗干擾電阻R11和限流電阻R12；

所述下拉電阻R10接在所述絕緣柵雙極晶體管G1的柵極與地之間，所述抗干擾電阻R11連接在所述絕緣柵雙極晶體管G1的柵極與所述推挽輸出型光耦IC1的輸出端之間，所述限流電阻R12接在所述推挽輸出型光耦IC1輸入端的發光二極管的陽極與所述PNP型三極管Q1的集電極之間。

4.如權利要求1-3任一項所述的直流電源裝置，其特征在于，所述直流電壓檢測單元包括采樣電阻R2、采樣電阻R3和采樣電阻R4；

所述采樣電阻R2、采樣電阻R3和采樣電阻R4依次串接在所述交流電整流濾波單元的輸出端與地之間，所述采樣電阻R3與采樣電阻R4的公共連接端作為所述直流電壓檢測單元的輸出端、分別接所述過壓檢測保護單元和所述微處理器控制單元的輸入端。

5.如權利要求4所述的直流電源裝置，其特征在于，所述過壓檢測保護單元包括運算放大器IC2、分壓電阻R5、分壓電阻R6和上拉電阻R7；

所述運算放大器IC2的正相輸入端接所述直流電壓檢測單元的輸出端，所述運算放大器IC2的反相輸入端通過所述分壓電阻R5接工作電壓VCC，所述分壓電阻R6接在所述運算放大器IC2的反相輸入端與地之間，所述運算放大器IC2的輸出端作為所述過壓檢測保護單元的輸出端、同時接所述強制短路單元和所述微處理器控制單元的輸入端。

6.如權利要求5所述的直流電源裝置，其特征在于，所述交流電整流濾波單元包括由二極管D5、二極管D6、二極管D7和二極管D8組成的整流橋BR2、電解電容E1和電解電容E2；

所述整流橋BR2的兩個輸入端分別接所述交流電源的火線和零線，所述整流橋BR2的輸出端作為所述交流電整流濾波單元的輸出端、接所述功率系統的輸入端，所述整流橋BR2的接地端接地，所述電解電容E1的正極和所述電解電容E2的正極分別接所述整流橋BR2的輸出端，所述電解電容E1的負極和所述電解電容E2的負極都接地。

7.如權利要求1所述的直流電源裝置，其特征在于，所述電抗器為單個串接在所述交流電源火線上的電抗器L1；或者

所述電抗器為分別串接在所述交流電源火線和零線上、感量相同的電抗器L2和電抗器L3。