[實用新型]一種高功率因數開關電源及其構成的單晶爐供電系統

有效

• 申請號: 202021120861.0
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN211959084U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王軍;鄧永華;段均
• 申請（專利權）人: 四川英杰電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/155;H02M3/335;H02M1/42
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 馮精恒

本實用新型涉及開關電源技術領域，特別是一種高功率因數開關電源及其構成的單晶爐供電系統。包括整流調壓模塊、直流變壓模塊以及控制單元，其中，所述整流調壓模塊與直流變壓模塊分體設置。本實用新型通過減小直流變壓模塊部分的體積，將其就近設置于負載(用電設備)周側，運用整流調壓模塊升壓后的高電壓小電流傳輸，相對于現有低電壓大電流傳輸，可降低線路傳輸損耗，及對應的導體成本。采用功率因數校正電路可提升所述開關電源的功率因數，結合調壓電路及直流變壓模塊部分的自動驅動控制，可提高電源轉換效率，同時還可避免外界環境對驅動信號的干擾。

技術領域

本實用新型涉及單晶爐供電領域，特別是一種高功率因數開關電源。

背景技術

開關電源可廣泛應用于電解、電鍍、晶體生長、冶金等行業的低電壓大電流用電設備，此類用電設備的四周空間狹小，難以放置下開關電源。現有技術中的開關電源為一體式結構，通常根據其體積大小，將其盡可能近的放置于用電設備四周后，通過電纜或銅排將開關電源的輸出端連接至用電設備，由于傳輸電流較大，存在長距離線路上損耗較大的不足。此外，現有開關電源在拓撲上采用全橋整流及逆變技術，通過逆變部分調節開關電源的輸出，存在功率因數低、效率低的不足。因此，需要一種新型的開關電源，來提高功率因數、轉換效率，降低電能傳輸的損耗以及配置成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術中存在的問題，提供一種高功率因數開關電源及其構成的單晶爐供電系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種高功率因數開關電源，包括：整流調壓模塊、直流變壓模塊以及控制單元，其中，所述整流調壓模塊與直流變壓模塊分體設置；

所述整流調壓模塊包括功率因數校正電路以及調壓電路；所述功率因數校正電路的輸出端、所述調壓電路以及所述直流變壓模塊依次連接，所述調壓電路采用Buck降壓電路或Bost升壓電路；

所述控制單元與所述調壓電路相連接，用于調節所述調壓電路的輸出電壓來改變所述直流變壓模塊的輸入電壓；

所述直流變壓模塊包括逆變單元、變壓器、整流單元以及驅動電路；所述調壓電路的輸出端、所述逆變單元、所述變壓器以及所述整流單元依次連接，所述整流單元的輸出端與負載相連接；所述驅動電路從所述調壓電路的輸出端取電，并自動控制所述逆變單元或/和所述整流單元中功率開關的運行。本實用新型通過采用整流調壓模塊與直流變壓模塊分體設置，同時通過減小直流變壓模塊這部分的體積，將其就近設置于負載(用電設備)周側，運用整流調壓模塊升壓后的高電壓小電流傳輸電能，相對于現有低電壓大電流傳輸，可有效降低線路傳輸損耗，同時降低了對大電流導體(如銅排或電纜)的成本。通過采用功率因數校正電路結合調壓電路，可提升所述開關電源的功率因數，通過直流變壓模塊從調壓電路的輸出端取電，實現自動驅動控制逆變單元或/和整流單元，可避免驅動干擾和減小直流變壓模塊的體積，同時結合調壓電路調節開關電源的輸出，可提高電源轉換效率。

作為本實用新型的優選方案，所述自動驅動控制為通過驅動電路控制逆變單元或/和整流單元功率開關的全導通運行。

作為本實用新型的優選方案，所述功率因數校正電路包括電感：L1、L2、L3，二極管：D1、D2、D3、D4、D5、D6，功率開關：Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，電容：C1、C2；

所述D1、D3、D5的陰極相連，D2、D4、D6的陽極相連，且D2、D4、D6的陰極分別對應連接至D1、D3、D5的陽極；所述L1、L2、L3的輸出端分別連接至D1、D3、D5的陽極；所述Q1與Q2、Q3與Q4、Q5與Q6均反向串聯，且Q1、Q3、Q5分別連接至D1、D3、D5的陽極，所述Q2、Q4、Q6并聯后連接至串聯的C1與C2的公共端，且C1的第一端連接至D1、D3、D5的陰極，C2的第一端連接至D2、D4、D6的陽極。