[發明專利]高功率因數工頻調壓電源

在審

• 申請號: 201410330745.4
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104242672A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 劉雙喜;劉耘思
• 申請（專利權）人: 劉雙喜
• 主分類號: H02M5/42
• 分類號: H02M5/42;H02M5/44
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;周偉

技術領域

本發明屬于一種電源，特別是一種高功率因數工頻調壓電源及控制方法。?

背景技術

目前使用的工頻(市網交流)調壓電源大部分采用自耦式變壓器或感應式變壓器作為工頻調壓電源的電源輸入或輸出部件，由于自耦式變壓器和感應式變壓器體積較大，并且均為感性負載，所以使得整個工頻調壓電源的體積大，功率因數偏低，銅損鐵損偏大增加了能量消耗。?

發明內容

本發明的目的是提供一種不使用變壓器的高功率因數工頻調壓電源，以克服現有技術的不足。?

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：?

一種高功率因數工頻調壓電源，其特點是：所述工頻調壓電源包括整流電路、開關電路以及控制器，所述整流電路的輸入端與工頻電源相連，所述整流電路的輸出端與所述開關電路相接；所述開關電路包括兩兩串聯的4個電子開關，每兩個串聯的電子開關分別并聯在所述整流電路的輸出端，每兩個串聯的電子開關的串聯端分別作為工頻調壓電源的輸出端；所述控制器的控制輸出端分別與每個電子開關相連接，控制器分別控制每個電子開關的導通截止，以保證在任何時候?每兩個串聯的電子開關中必須有一個電子開關是截止的。?

所述控制器包括CPU(單片機或其它芯片的處理器)以及PWM(脈沖寬度調制器)，PWM的輸出分別控制每個電子開關的導通截止。?

所述調壓電源的輸出端經過LC濾波電路輸出工頻電源。?

所述工頻調壓電源的輸出端設置有輸出電流檢測電路以及輸出電壓檢測電路，所述電流檢測電路以及輸出電壓檢測電路的輸出端分別與所述控制器信號輸入端相連接，用于給控制器反饋輸出電流以及輸出電壓。?

所述整流電路的輸入端設置有輸入電流檢測電路，整流電路的輸出端設置有輸入電壓檢測電路，所述輸入電流檢測電路以及輸入電壓檢測電路與所述控制器信號輸入端相連接，用于給控制器輸入工頻電源的電壓值以及相位。?

所述電子開關包括晶閘管、雙極型管、MOS管、IGBT或者其它電子電力功率開關。?

所述整流電路為橋式整流電路。?

所述每個電子開關兩端均并聯有一個續流二極管。?

本發明還提供一種利用所述高功率因數工頻調壓電源的控制方法，其特點是：所述控制器依據設定輸出的電壓值通過PWM輸出脈沖寬度調制信號，控制開關電路中兩路兩個串聯的電子開關中的電子開關交替導通截止的時間，使得工頻調壓電源的輸出端輸出正弦波的工頻電源。?

所述控制器依據輸出電流檢測電路以及輸出電壓檢測電路反饋的信號，以及設定輸出的電壓值，調整PWM輸出的脈沖寬度調制信號，以調整工頻調壓電源的輸出端輸出的工頻電源。?

所述控制器依據輸入電流檢測電路以及輸入電壓檢測電路的輸入信號，結合設定輸出的電壓值，控制PWM輸出的頻率以及脈沖寬度調制信號，以使工頻調壓電源的輸出端輸出與輸入工頻電源相同相位的正弦波工頻電源。?

所述所有檢測電路輸出的信號包括數值信號和相位信號。?

由于本發明采用PWM控制電子開關導通截止的方式，取代了原有的工頻調壓電源中的變壓器，使得本發明具有體積小以及高功率因數的有益效果，提高了能源的利用效率。本發明具有輸出電壓連續可調，高正弦度輸入電流等特點，適用于氣體放電燈功率無級調整、電機恒頻調壓調速、電加熱等多種應用場合。利用本發明，使得無論是感性負載、容性負載及混合負載都是高功率因素輸入的工頻電源。?

附圖說明

圖1為本發明的電路原理示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細描述。?