[發明專利]功率因數校正電路

有效

• 申請號: 201410033667.1
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104811028B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 張國柱
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/12
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

技術領域

本發明涉及功率因數校正技術領域，具體而言，涉及一種功率因數校正電路。

背景技術

為了減少用電設備所產生的電流諧波和無功功率對電網的污染，我國頒布了限制用電設備電流諧波的國家標準，用電設備只有符合相應諧波標準才能進入市場。為使用電設備滿足諧波標準，需對其進行功率因數校正(Power Factor Correction，PFC)。

為提高電器的功率因數并降低電流諧波，有的公司提出了一種在交流側進行斬波的功率因數校正器，該校正器通過檢測電壓過零點，并在每次檢測到過零點后進行若干次升壓開關動作，達到增大電流導通角與減小輸入電流諧波的目的。由于該功率校正器開關頻率較低，需要較大的電感，因此成本較高，此外，其電流諧波抑制效果較差。還有的公司提出了一種快速開關的功率因數校正器，該校正器采用平均電流算法實現IGBT的快速開關控制，具有良好的功率因數校正與電流諧波抑制效果，但由于該校正器開關器件的動作頻率較高，因此開關損耗較大，開關器件溫升較高。

因此，如何更好的提高電器的功率因數和降低電流諧波，成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出了一種功率因數校正電路。

為實現上述目的，本發明的第一方面的實施例提出了一種功率因數校正電路，包括：開關組件，所述開關組件包括多個開關器件，所述多個開關器件并聯連接；采樣電路，采集所述功率因數校正電路中的電流參數信息和電壓參數信息；控制器，連接至所述采樣電路，并分別連接至所述多個開關器件的控制端，根據所述電壓參數信息和所述電流參數信息分別向所述多個開關器件發送控制信號，以使所述多個開關器件交替工作。

根據本發明的實施例的功率因數校正電路，通過多個并聯連接的開關器件交替工作，大大的減少了單個開關器件的開關頻率，從而大大的降低了開關器件的溫升，并且該功率因數校正電路具有良好的功率因數校正效果和電流諧波抑制效果。

另外，根據本發明上述實施例的功率因數校正電路，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，控制器包括：計算單元，根據所述電壓參數信息和電流參數信息計算出總控制信號的占空比；統計單元，統計所述多個開關器件的個數，根據所述個數確定每個開關器件的控制信號的占空比，其中，每個控制信號的占空比等于總控制信號的占空比除以個數；第一信號生成單元，根據所述個數，生成與每個所述開關器件對應的鋸齒波信號；第二信號生成單元，根據每個所述開關器件的控制信號的占空比和對應的鋸齒波信號生成每個所述開關器件的控制信號，以通過所述控制信號控制所述開關器件。

根據本發明的實施例的功率因數校正電路，將控制信號的總占空比平均分給多個開關器件（比如是N個開關器件），并為每個開關器件分配對應的鋸齒波信號（各鋸齒波信號之間互差T/N），這樣，根據各開關器件的控制信號的占空比和鋸齒波信號向各開關器件發送不同的控制信號，以控制各個開關器件交替導通。

比如，開關組件為兩個開關器件，則根據電路中的電壓和電流參數可以計算出控制信號總的占空比d，并把總的占空比d平均分給每個開關器件（即每個開關器件的控制信號的占空比為d/2），這樣，每個開關器件的控制信號的占空比只有總占空比的一半，而對于兩個開關器件對應的鋸齒波，兩個鋸齒波的輸出互差T/2，而根據占空比和鋸齒波輸出的控制信號也相差T/2，并且占空比相等，這樣，就能較好的實現兩路開關器件的電流平衡，并且每個開關器件的開關周期只有T/2，為單個開關器件載波周期的一半，因此，輸入電流諧波的抑制效果得以加強。

根據本發明的一個實施例，所述第二信號生成單元生成每個所述開關器件的控制信號的過程，包括：計算出每個開關器件的控制信號的占空比與鋸齒波信號的幅值的差值，根據所述差值的大小生成所述控制信號。

根據本發明的實施例的功率因數校正電路，計算出每個開關器件的控制信號的占空比和鋸齒波信號幅值的差值，根據差值生成控制信號，如在兩者的差值大于0時，輸出高電平信號，在兩者的差值小于0時，輸出低電平信號，從而通過一定的控制規律實現對開關器件的控制。

根據本發明的一個實施例，還包括：電感，連接至所述多個開關器件的一端，所述多個開關器件的另一端接地；二極管，所述二極管的正極連接至所述電感。

根據本發明的實施例的功率因數校正電路，通過開關組件、電感以及二極管等形成的升壓電路，以及開關組件中各個開關器件的動作，將達到功率因數校正和輸入電流諧波抑制的效果。