家电设备及其电压调节电路制造技术

本发明专利技术提供了一种电压调节电路及配置该电路的家电设备，其中，电压调节电路包括：供电模块与升压型功率因数校正模块，供电模块用于输出脉动直流信号，功率因数校正模块用于对脉动直流信号进行功率因数校正并得到直流信号，电压调节电路还包括：第一开关管，设置在供电模块的输出端与功率因数校正模块对应的输入端之间；功率因数校正模块包括串联的储能电感与第二开关管，第一二极管，第一二极管的一端与储能电感相连，第一二极管的另一端与第二开关管相连。本发明专利技术提供的电压调节电路，能够提升该电压调节电路的适用范围，满足了对不同功耗负载的供电需求，并且有利于减小由供电模块波动引起的直流母线电压波动，以保证电压调节电路的正常运行。

Home Appliance Equipment and Its Voltage Regulating Circuit

【技术实现步骤摘要】
家电设备及其电压调节电路
本专利技术涉及电路控制
，具体而言，涉及一种家电设备及其电压调节电路。
技术介绍
目前，传统的PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)技术由于具有功率因数高、谐波电流小、输出电压稳定等优点，因此得到了广泛的应用，相关技术中，通过采用BOOST(升压)型PFC电路结构，实现升压动作，以使输入电流与输入电压的相位一致，但在应用过程中还存在以下缺陷：(1)BOOST(升压)型PFC电路结构只能进行升压，无法进行降压，应用范围小。(2)交流输入的电压信号波动比较大，存在影响电路的正常工作的风险。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出了一种电压调节电路。本专利技术的另一个目的在于提出了一种配置上述电路的家电设备。在本专利技术的第一方面的技术方案提供了一种电压调节电路，包括：供电模块与功率因数校正模块，所述供电模块用于输出脉动直流信号，所述功率因数校正模块用于对所述脉动直流信号进行功率因数校正并得到直流信号，直流信号被配置为对负载供电，所述电压调节电路还包括：第一开关管，设置在所述供电模块的输出端与所述功率因数校正模块对应的输入端之间；所述功率因数校正模块为升压型功率因数校正模块，并包括串联的储能电感与第二开关管，开关器件，所述开关器件的第一端与所述储能电感相连，所述开关器件的第二端与所述第二开关管相连；控制器，分别连接至所述第一开关管的控制极与所述第二开关管的控制极，所述控制器控制所述第二开关管保持截止状态，并控制所述第一开关管持续执行开闭动作，实现对所述脉动直流信号的降压。根据本专利技术上述技术方案中的电压调节电路，还可以具有如下附加的技术特征：在上述技术方案中，所述开关器件为第一二极管或第三开关管，其中，所述第三开关管包括IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)型功率管与MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransisitor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)，所述MOSFET包括SiC-MOSFET与GaN-MOSFET，所述第三开关管通过接收控制信号截止或导通。具体地，以开关器件为二极管为例，所述电压调节电路还包括：第一开关管，设置在所述供电模块的输出端与所述功率因数校正模块对应的输入端之间；所述功率因数校正模块为升压型功率因数校正模块，并包括串联的储能电感与第二开关管，第一二极管，所述第一二极管的一端与所述储能电感相连，所述第一二极管的另一端与所述第二开关管相连；控制器，分别连接至所述第一开关管的控制极与所述第二开关管的控制极，所述控制器控制所述第二开关管保持截止状态，并控制所述第一开关管持续执行开闭动作，实现对所述脉动直流信号的降压。本专利技术提供的电压调节电路，在设置有具有升压功能的功率因数校正模块的基础上，通过设置第一开关管与第一二极管，在需要执行降压操作之前，控制功率因数校正模块中的第二开关管断开，此时，第一开关管与第一二极管串联，形成BUCK(降压)电路，并进一步通过向第一开关管输入第一占空比的控制信号，控制第一开关管开闭，以同时具有升压功能与降压功能，一方面，在用于对小负载进行供电时，执行降压操作，在用于对大负载进行供电时，执行升压操作，从而能够提升该电压调节电路的适用范围，满足了对不同功耗负载的供电需求，另一方面，在脉冲直流信号的波动较大时，通过对输入电压进行降压操作，还有利于减小用于对负载供电的直流母线电压波动，以保证电压调节电路的正常运行。本专利技术提供了一种BUCK-BOOST型电压调节电路，分别能够实现输入电压的升压与降压功能，其中，在降压模式中，第二开关管保持关断，通过第一开关管的导通和关断，实现降压功能，第一开关管导通时，电源通过电感和电容给负载供电，第一开关管关断时，电源被切断，电感续流给电容充电，电容给负载供电。本领域的技术人员能够理解的是，当负载所需的额定电压较高时，高电压的波动相比于低电压的波动幅度更大，输入PFC电路后，会危害电路的正常工作的风险，而对于负载而言，存在稳定持续的电压供应，可以保证发挥更好的性能。由于本专利技术提供电压调节电路具有降压的功能，可以使电路中母线电压降低，在输出的时候保持供电的连续性，从而达到提高负载使用稳定性的效果。另外，本专利技术提供的电压调节电路，还包括控制器，通过控制器输出对应的控制信号，控制所述第二开关管保持截止状态和所述第一开关管持续执行开闭动作。其中，第一开关管与第二开关管可以为包括金属氧化物半导体场效应晶体管(即MOSFET)或半导体三极管，其中，将MOSFET的栅极作为控制极，或将半导体三极管的基极作为控制极。在上述技术方案中，所述控制器控制所述第一开关管保持导通状态，并控制所述第二开关管持续执行开闭动作，实现对所述脉动直流信号的升压。在该技术方案中，通过控制第一开关管闭合，此时第一二极管的正极连接至脉动直流信号的低压侧，第一二极管的负极连接至脉动直流信号的高压侧，从而使第一二极管截止，此时形成了BOOST升压电路，通过设置BUCK-BOOST型PFC模块，既具有升压的功能，也具有降压的功能，从而可以实现对直流母线电压的调节，升压或者降压。其中，在升压模式中，当第一开关管保持闭合时为升压电路模式，通过第二开关管的导通和关断，实现直流母线电压的抬高，第二开关管导通，电源给电感充电，电容给负载供电，第二开关管关断，电源和电感同时给电容充电，直流母线电压上升。在上述技术方案中，所述控制器还用于：获取所述负载的运行功耗，并比较所述运行功耗与运行功耗阈值之间的大小关系；若所述运行功耗小于所述运行功耗阈值，则所述控制器控制所述第二开关管保持截止状态，并控制所述第一开关管持续执行开闭动作；若所述运行功耗大于或等于所述运行功耗阈值，则所述控制器控制所述第一开关管保持导通状态，并控制所述第二开关管持续执行开闭动作。在该技术方案中，可以在负载上设置负载参数采集装置，通过负载参数采集装置确定负载所需的运行功耗，并将运行功耗与运行功耗阈值进行比较，其中，运行功耗阈值作为标准值，用于衡量电压调节电路对用于供电的脉动直流信号进行升压还是降压，以在确定需要升压时，控制第一开关管导通，并向第二控制管的控制极输入脉冲宽度调制信号，以及在确定需要降压时，控制第二开关管断开，并向第一开关管的控制极输入脉冲宽度调制信号，进而实现了与不同功耗的负载之间的适配，保证了电压调节电路的驱动效率。在上述技术方案中，所述功率因数校正模块还包括：第二二极管与滤波电容，所述第二二极管的正极连接至所述第二开关管的集电极，所述第二二极管的负极连接至所述滤波电容的正极，所述滤波电容的负极连接至所述第二开关管的发射极。在该技术方案中，通过滤波电容与储能电感的配合设置，并结合防止由滤波电容向储能电感反向充电的第二二极管，实现了功率因数校正功能。在上述技术方案中，所述储能电感对应设置在所述供电模块的高压输出端与所述功率因数校正模块的高压输入端之间，以将所述储能电感的输入端确定为高压输入端，将所述第二开关管的发射极确定为低压输入端，所述储能电感的输出端连接至所述第二二极管的正极；所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压调节电路，其特征在于，包括：供电模块与功率因数校正模块，所述供电模块用于输出脉动直流信号，所述功率因数校正模块用于对所述脉动直流信号进行功率因数校正并得到直流信号，所述直流信号被配置为对负载供电，所述电压调节电路还包括：第一开关管，设置在所述供电模块的输出端与所述功率因数校正模块对应的输入端之间；所述功率因数校正模块为升压型功率因数校正模块，并包括串联的储能电感与第二开关管，开关器件，所述开关器件的第一端与所述储能电感相连，所述开关器件的第二端与所述第二开关管相连；控制器，分别连接至所述第一开关管的控制极与所述第二开关管的控制极，所述控制器控制所述第二开关管保持截止状态，并控制所述第一开关管持续执行开闭动作，实现对所述脉动直流信号的降压。

【技术特征摘要】
1.一种电压调节电路，其特征在于，包括：供电模块与功率因数校正模块，所述供电模块用于输出脉动直流信号，所述功率因数校正模块用于对所述脉动直流信号进行功率因数校正并得到直流信号，所述直流信号被配置为对负载供电，所述电压调节电路还包括：第一开关管，设置在所述供电模块的输出端与所述功率因数校正模块对应的输入端之间；所述功率因数校正模块为升压型功率因数校正模块，并包括串联的储能电感与第二开关管，开关器件，所述开关器件的第一端与所述储能电感相连，所述开关器件的第二端与所述第二开关管相连；控制器，分别连接至所述第一开关管的控制极与所述第二开关管的控制极，所述控制器控制所述第二开关管保持截止状态，并控制所述第一开关管持续执行开闭动作，实现对所述脉动直流信号的降压。2.根据权利要求1所述的电压调节电路，其特征在于，所述开关器件为第一二极管或第三开关管，其中，所述第三开关管包括IGBT型功率管与MOSFET，所述MOSFET包括SiC-MOSFET与GaN-MOSFET，所述第三开关管通过接收控制信号截止或导通。3.根据权利要求2所述的电压调节电路，其特征在于，所述控制器控制所述第一开关管保持导通状态，并控制所述第二开关管持续执行开闭动作，实现对所述脉动直流信号的升压。4.根据权利要求3所述的电压调节电路，其特征在于，所述控制器还用于：获取所述负载的运行功耗，并比较所述运行功耗与运行功耗阈值之间的大小关系；若所述运行功耗小于所述运行功耗阈值，则所述控制器控制所述第二开关管保持截止状态，并控制所述第一开关管持续执行开闭动作；若所述运行功耗大于或等于所述运行功耗阈值，则所述控制器控制所述第一开关管保持导通状态，并控制所述第二开关管持续执行开闭动作。5.根据权利要求3所述的电压调节电路，其特征在于，所述功率因数校正模块还包括：第二二极管与滤波电容，所述第二二极管的正极连接至所述第二开关管的集电极，所述第二二极管的负极连接至所述滤波电容的正极，所述滤波电容的负极连接至所述第二开关管的发射极。6.根据权利要求5所述的电压调节电路，其特征在于，若所述开关器件为所述第一二极管，所述储能电感对应设置在所述供电模块的高压输出端与所述功率因数校正模块的高压输入端之间，以将所述储能电感的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰楠，时崎久，文先仕，曾贤杰，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44