一种谐波抑制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种谐波电流抑制电路，其中电压采样电阻采集输入的交流电压信号，并输入到控制器；控制器MCU根据采样电阻上采样电压信号的正负调节输出PWM信号。当采样信号大于0时，MCU输出PWM信号让功率器件Q1和Q3导通，Q2和Q4关断；当采样信号小于0时，MCU输出PWM信号让功率器件Q2和Q4导通，Q1和Q3关断。本发明专利技术利用PWM信号强制打开功率器件，使电流跟随电压，最后的输出电流是正弦半波，且与输入电压波形同相位，电流频谱中高次谐波明显减少，抑制了谐波电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种谐波抑制电路，具体可用于功率因数校正。技术背景功率因数是衡量电器设备性能的一项重要指标。功率因数低的电器设备，不仅不利于电网传输功率的充分利用，而且往往这些电器设备的输入电流谐波含量较高，实践证明，较高的谐波会沿输电线路产生传导干扰和辐射干扰，影响其它用电设备的安全经济运行。因此。防止和减小电流谐波对电网的污染，抑制电磁干扰，已成为全球性普遍关注的问题。国际电工委与之相关的电磁兼容法规对电器设备的各次谐波都做出了限制性的要求。在一般交流变直流电路中，常用电容滤波型桥式整流电路。这种整流方法方便易行、成本低廉是电网用户最为常见的电能转换方式。但这种变换方式会对电网电流注入极大的谐波成分，使得整流电路成为严重的谐波源。现有技术中，常常采用逐流式(填谷)整流滤波电路，该电路是一种由电容、二极管组成的无源功率因数校正(PPFC)电路，这种电路，当电路达稳态后，整流二极管的导通时间明显增大，其输入电流波形得到较大的改善(接近正弦波)。实验表明，采用该电路可使输入电流总谐波含量降低到30％以下。但是，该电路结构相对复杂，效率较低。
技术实现思路
本专利技术就是为了克服上面的不足，提出了一种谐波电流抑制电路，为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种谐波电流抑电路，包括交流电源AC，第一电阻R，第二电阻Rs，第一功率器件Q1，第二功率器件Q2，第三功率器件Q3，第四功率器件Q4，电容C，第三电阻RL，控制器MCU和接地信号(GND)。第一电阻R一端接交流电源AC，另一端接第二电阻Rs，再接到控制器MCU，第二电阻Rs另一端接接地信号GND，第一功率器件Q1的门极和第三功率器件Q3的栅极相连接，再接入到控制器MCU，第一功率器件Q1的集电极和第二功率器件Q2的集电极相连接，再接到交流电源AC，第一功率器件Q1的发射极和第四功率器件Q4的集电极相连接，第二功率器件Q2的栅极和第四功率器件Q4的栅极相连接，再接入到控制器MCU，第二功率器件Q2的发射极和第三功率器件Q3的集电极相连接，第三功率器件Q3的发射极和第四功率器件Q4的发射极相连接，再接到控制器MCU，电容C的正极接第一功率器件Q1的发射极，再和第三电阻RL的一端相连，电容C的负极和第三电阻RL的另一端相连，再和第二功率器件Q2的发射极相连。其中，所述的第一功率器件Q1，第二功率器件Q2，第三功率器件Q3，第四功率器件Q4是特性一致的大功开关器件。其中，所述的控制器MCU能够产生PWM信号。其中，电阻R是分压电阻，电阻Rs是电压采样电阻，用来采集输入的交流电压信号，输入到控制器MCU，四个功率器件功能类似于传统整流桥用的二极管，Q1和Q3开关动作一致，Q2和Q4开关动作一致。控制器MCU根据采样电阻Rs上采样电压信号的正负调节输出PWM信号，具体说明如下：当MCU检测到的采样信号大于0时，说明输入的是交流信号正半周期，此时，MCU输出PWM信号让功率器件Q1和Q3导通，Q2和Q4关断；当MCU检测到的采样信号小于0时，说明输入的是交流信号负半周期，此时，MCU输出PWM信号让功率器件Q2和Q4导通，Q1和Q3关断。利用PWM信号强制打开功率器件Q1、Q2、Q3、Q4可以让电流跟随电压，使得最后的输出电流是正弦半波，且与输入电压波形同相位，电流频谱中高次谐波明显减少，达到抑制谐波电流的目的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：利用软件控制方法可以节省硬件电路，减小电路体积，便于集成，可以使控制更加方便，电路灵活性强，便于修改；电路结构简单成本低，电路抑制谐波电流能力更强。附图说明图1是本专利技术谐波抑制电路实施例示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，参照附图1，本发明谐波电流抑制电路实施例示意图。一种谐波电流抑电路，包括交流电源AC，第一电阻R，第二电阻Rs，第一功率器件Q1，第二功率器件Q2，第三功率器件Q3，第四功率器件Q4，电容C，第三电阻RL，控制器MCU和接地信号GND。第一电阻R一端接交流电源AC，另一端接第二电阻Rs，再接到控制器MCU，第二电阻Rs另一端接接地信号GND，第一功率器件Q1的门极和第三功率器件Q3的栅极相连接，再接入到控制器MCU，第一功率器件Q1的集电极和第二功率器件Q2的集电极相连接，再接到交流电源AC，第一功率器件Q1的发射极和第四功率器件Q4的集电极相连接，第二功率器件Q2的栅极和第四功率器件Q4的栅极相连接，再接入到控制器MCU，第二功率器件Q2的发射极和第三功率器件Q3的集电极相连接，第三功率器件Q3的发射极和第四功率器件Q4的发射极相连接，再接到控制器MCU，电容C的正极接第一功率器件Q1的发射极，再和第三电阻RL的一端相连，电容C的负极和第三电阻RL的另一端相连，再和第二功率器件Q2的发射极相连。其中，电阻R是分压电阻，电阻Rs是电压采样电阻，用来采集输入的交流电压信号，输入到控制器MCU，四个功率器件功能类似于传统整流桥用的二极管，Q1和Q3开关动作一致，Q2和Q4开关动作一致。控制器MCU根据采样电阻Rs上采样电压信号的正负调节输出PWM信号，具体说明如下：当MCU检测到的采样信号大于0时，说明输入的是交流信号正半周期，此时，MCU输出PWM信号让功率器件Q1和Q3导通，Q2和Q4关断；当MCU检测到的采样信号小于0时，说明输入的是交流信号负半周期，此时，MCU输出PWM信号让功率器件Q2和Q4导通，Q1和Q3关断。利用PWM信号强制打开功率器件Q1、Q2、Q3、Q4可以让电流跟随电压，使得最后的输出电流是正弦半波，且与输入电压波形同相位，电流频谱中高次谐波明显减少，达到抑制谐波电流的目的。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐波抑制电路，其特征在于：包括交流电源(AC)，第一电阻(R)，第二电阻(Rs)，第一功率器件(Q1)，第二功率器件(Q2)，第三功率器件(Q3)，第四功率器件(Q4)，电容(C)，第三电阻(RL)，控制器(MCU)和接地信号(GND)；第一电阻(R)一端接交流电源(AC)，另一端接第二电阻(Rs)，再接到控制器(MCU)；第二电阻(Rs)另一端接接地信号(GND)；第一功率器件(Q1)的门极和第三功率器件(Q3)的栅极相连接，再接入到控制器(MCU)；第一功率器件(Q1)的集电极和第二功率器件(Q2)的集电极相连接，再接到交流电源(AC)；第一功率器件(Q1)的发射极和第四功率器件(Q4)的集电极相连接，第二功率器件(Q2)的栅极和第四功率器件(Q4)的栅极相连接，再接入到控制器(MCU)，第二功率器件(Q2)的发射极和第三功率器件(Q3)的集电极相连接，第三功率器件(Q3)的发射极和第四功率器件(Q4)的发射极相连接，再接到控制器(MCU)；电容(C)的正极接第一功率器件(Q1)的发射极，再和第三电阻(RL)的一端相连；电容(C)的负极和第三电阻(RL)的另一端相连，再和第二功率器件(Q2)的发射极相连；所述的第一功率器件(Q1)、第二功率器件(Q2)、第三功率器件(Q3)、第四功率器件(Q4)是特性一致的大功开关器件；所述的控制器(MCU)能够产生PWM信号。...

【技术特征摘要】
1.一种谐波抑制电路，其特征在于：包括交流电源(AC)，第一
电阻(R)，第二电阻(Rs)，第一功率器件(Q1)，第二功率器件(Q2)，
第三功率器件(Q3)，第四功率器件(Q4)，电容(C)，第三电阻(RL)，
控制器(MCU)和接地信号(GND)；第一电阻(R)一端接交流电源
(AC)，另一端接第二电阻(Rs)，再接到控制器(MCU)；第二电
阻(Rs)另一端接接地信号(GND)；第一功率器件(Q1)的门极和
第三功率器件(Q3)的栅极相连接，再接入到控制器(MCU)；第一
功率器件(Q1)的集电极和第二功率器件(Q2)的集电极相连接，
再接到交流电源(AC)；第一功率器件(Q1)的发射极和第四功率器
件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：余姚亿威电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33