[實用新型]一種基于零電壓過度軟開關的X射線機功率因數校正電路

有效

• 申請號: 201320666907.2
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN203522524U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 李國進;陳延明;廖云峰;歐玉平;吳蘭坤;徐興科;胡丹
• 申請（專利權）人: 南寧一舉醫療電子有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本實用新型涉及一種功率因數校正電路，尤其涉及了一種應用在X射線機上并基于零電壓過度軟開關設計的功率因數校正電路。

背景技術

一般來說，頻率在40KHZ以上的高頻移動X射線機，一般只需3.5-5KW就能完全滿足常規拍片要求，因X射線效率高，同等拍片要求下功率較小，只需220V單相交流電即可正常使用（選用帶內置充電式電池的儀器在停電或外出的情況下仍可以正常工作）；同時，移動式X射線機，安全防護設計較好，達到國家移動式X射線機的安全防護要求，使用時不需鉛房防護，使用方便，成本低，任何醫院包括鄉鎮衛生院，在現有的條件下都能直接使用。

然而，在鄉鎮衛生院，特別是邊遠地區的鄉鎮衛生院和廣大的鄉村衛生室，供電質量很不理想，我國規定的電網電壓幅值一般允許上下有10%的波動，但在邊遠山區和廣大農村，市電電壓甚至可以低到120伏左右，使得傳統的高頻醫用X射線機根本不能正常工作。此外，歐盟和美國在2011年開始強制實行國際電工委員會（IEC）的IEC6300的有關標準，對所有的電子設備的功率因數等指標有新的要求，傳統的高頻移動X射線機不能滿足IEC6300的有關標準。因此，在目前市場上現有的X射線機中嵌入功率因數校正電路成了該行業發展的關鍵和趨勢。但是，目前尚未有針對上述情況而設計的功率因數校正電路，現有的功率因數校正電路還不能同時滿足上述的要求，而且，一般無法實現零電壓開通功率開關；因此，市場上急需一種針對上述情況而設計的并專門應用于X射線機的功率因數校正電路。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種電路結構簡單、既可以使得高頻醫用X射線機能適應農村電壓質量等級低的要求（采用功率因數校正電路后，其輸入電壓范圍在85伏至270伏之間都能正常工作），也使得高頻醫用X射線機能滿足歐美市場的技術指標要求，安全可靠；而且可以改善功率因數校正電路性能，使得功率開關實現零電壓開通，降低開關損耗，降低開關應力，提高功率因數校正電路本身的電磁兼容性能力的X射線機功率因數校正電路。

為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種基于零電壓過度軟開關的X射線機功率因數校正電路，包括橋式整流電路、電感L、主開關功率管VT、功率二極管VD和輸出電容C₀；所述的橋式整流電路的輸出正極端、電感L、功率二極管VD、輸出電容C₀和橋式整流電路的輸出負極端依次串聯形成一個回路；所述的橋式整流電路的輸出端還并聯有高頻濾波電容C₁；所述的主開關功率管VT的輸入端、輸出端分別與電感L的輸出端、橋式整流電路的輸出負極端相連接，主開關功率管VT的控制端與開關控制電路相連接；其中，該X射線機功率因數校正電路還包括輔助開關電路；所述的輔助開關電路主要由輔助開關功率管VT₁、兩個快恢復二極管VD₁、VD₂、諧振電感Lr組成；所述的諧振電感Lr、快恢復二極管VD₂、輔助開關功率管VT₁依次串聯后的線路兩端與主開關功率管VT并聯；所述的快恢復二極管VD₁的輸入端與快恢復二極管VD₂的輸出端相連接，輸出端與輸出電容C₀的一端相連接；所述的主開關功率管VT的兩端還并聯有二極管VDs和諧振電容Cr。

在本實用新型中，輔助開關功率管VT₁的控制線端與開關控制電路中的PWM比較器U₃的反相端相連接。

作為本實用新型的進一步說明，以上所述的橋式整流電路由四個整流二極管D₁、D₂、D₃、D₄組成，并且橋式整流電路的輸入端與交流電流AC相連接；所述的輸出電容C₀的兩端并聯負載R。

在本實用新型的技術方案中，所述的開關控制電路主要由電壓誤差放大器U₁、電流誤差放大器U₂、PWM比較器U₃、RS觸發器U₄、乘法器和振蕩器組成；其中，

所述的電壓誤差放大器U₁的負極輸入端連接在校正電路的輸出線路上，采樣輸出電壓信號；電壓誤差放大器U₁正極輸入端為給定電壓參考信號Vref的輸入端，電壓誤差放大器U₁的輸出端與乘法器的一個輸入端相連接，向乘法器輸入放大后的電壓誤差信號；