[發(fā)明專利]一種開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路

有效

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112350564B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓龍騰;蔣中為
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市金威源科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/36
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44240
• 代理人: 金輝

本發(fā)明提供一種開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路，包括：設(shè)置在第一相線和第二相線與PFC電路之間的開關(guān)K1、開關(guān)K3和控制器，所述的控制器PFC電路、開關(guān)K1和開關(guān)K2提供控制信號。還包括由控制器控制的開關(guān)K2、開關(guān)K4、雙向可控硅Q1和雙向可控硅Q2以及整流電路。本發(fā)明將常規(guī)開關(guān)電源內(nèi)部的大繼電器提前到交流輸入端口，結(jié)合便宜的小繼電器和雙向可控硅等器件，在PFC電路不工作時斷開大繼電器、小繼電器和可控硅，實現(xiàn)待機時的零無功消耗的控制功能。在PFC電路啟動工作時，通過時序的控制，也可以實現(xiàn)安全可靠的X電容和總線大電解電容預(yù)充電的緩啟動功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路。

背景技術(shù)

開關(guān)電源的前級一般有PFC電路，當(dāng)PFC電路工作時可獲得很高的功率因子，但當(dāng)PFC電路不工作時，因為輸入端的電容和電感等器件還接在交流電網(wǎng)上，會消耗很多的無功功率，造成功率因素很低。

普通做法是在電網(wǎng)輸入端用一可控的空開或者接觸器等開關(guān)，在PFC電路不工作時通過控制信號斷開這個開關(guān)來切斷后端無功器件的供電。但是大電流的帶可控開關(guān)的三相開關(guān)器件體積很大、并且價格很高。

還有一種做法是直接在電源輸入端的每條相線上加雙向可控硅，在PFC電路不工作時控制可控硅關(guān)斷，實現(xiàn)切斷后端無功器件供電的功能，但是雙向可控硅的導(dǎo)通壓降很高，在電流大時損耗很大發(fā)熱嚴(yán)重，需要外接大的散熱器。對效率也有影響。當(dāng)總線接有大電解電容的情況下，上電時流過雙向可控硅的沖擊電流也會很大，可靠性不高。在三相三線輸入電路中，當(dāng)可控硅關(guān)閉時，由于三相電路的相與相之間存在耦合，且后端的X電容放電較慢，所以可控硅上的耐壓較高。而在PFC電路正常工作，在交流過零點的時候，由于雙向可控硅的導(dǎo)通換向的延遲，對電路的性能也有影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對目前開關(guān)電源的上述不足，提供一種開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路。

本發(fā)明實現(xiàn)其技術(shù)目的技術(shù)方案是：一種開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路，包括：設(shè)置在第一相線和第二相線與PFC電路之間的開關(guān)K1、開關(guān)K3和控制器，所述的控制器PFC電路、開關(guān)K1和開關(guān)K2提供控制信號。

還包括由控制器控制的開關(guān)K2、開關(guān)K4、雙向可控硅Q1和雙向可控硅Q2以及整流電路。開關(guān)K2和雙向可控硅Q1串聯(lián)后并聯(lián)到開關(guān)K1兩端，開關(guān)K4和雙向可控硅Q2串聯(lián)以后并聯(lián)到開關(guān)K3兩端。開關(guān)K2和雙向可控硅Q1串聯(lián)的公共端與開關(guān)K4和雙向可控硅Q2串聯(lián)的公共端分別接整流電路的兩個輸入端，整流電路的輸出端加到PFC電路的總線大電解電容E1兩端。在開關(guān)電源啟動時，控制器先控制開關(guān)K2、開關(guān)K4閉合，在零電流時控制雙向可控硅Q1和雙向可控硅Q2導(dǎo)通，PFC的電容充滿后，控制開關(guān)K1和開關(guān)K3吸合，然后控制PFC控制部分啟動工作進入正常的工作模式。在開關(guān)電源停止時，控制器在控制PFC控制部分停止后，先控制開關(guān)K2和開關(guān)K4斷開、然后控制雙向可控硅Q1和雙向可控硅Q2斷開，最后控制開關(guān)K1和開關(guān)K3斷開。

進一步的，上述的開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路中：在第三相線與PFC電路之間，也設(shè)置有開關(guān)K5，所述的開關(guān)K5在控制器控制下與開關(guān)K1、開關(guān)K3同步閉合或者斷開。

進一步的，上述的開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路中：所述的開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、開關(guān)K4、開關(guān)K5為繼電器，其控制端與控制器相連。

進一步的，上述的開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路中：所述的繼電器為單刀雙擲、單刀三擲的形式。

進一步的，上述的開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路中：所述的開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、開關(guān)K4、開關(guān)K5是由控制器控制的空氣開關(guān)或者接觸器。

進一步的，上述的開關(guān)電源中三相待機零無功消耗控制電路中：所述的開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、開關(guān)K4為MOS管，開關(guān)K1和開關(guān)K3的MOS管的D極、S極分別接相線和PFC，G極接控制器。