功率因数校正电路及相关医疗系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种功率因数校正电路及相关医疗系统。该功率因数校正电路包括：动态无源功率因数校正单元；有源功率因数校正单元，其与所述动态无源功率因数校正单元串联并向容性负载供电，所述有源功率因数校正单元具有额定功率；控制单元，其检测所述有源功率因数校正单元输入端的电压降和电流，并据此计算电网内阻，所述控制单元监控所述容性负载的功率，当所述容性负载的功率小于等于所述额定功率时，所述控制单元短路所述动态无源功率因数校正单元，当所述容性负载的功率大于所述额定功率时，所述控制单元短路所述有源功率因数校正单元并根据之前测试所得的电网内阻调整接入的所述动态无源功率因数校正单元的电感值。

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正电路及相关医疗系统
本技术涉及功率因数校正电路。
技术介绍
通常的CT机具有大于100kVA的峰值功率，它是一个大的容性负载，其功率因数值仅为0.6-0.7，浪费了许多能源。若没有功率因数校正(PFC)，系统的谐波电流会很大，这将可能影响CT的EMC甚至影响CT系统的正常运行并污染电网。无源功率因数校正虽然可用于增加功率因数值，但设计的PFC电感却是固定的。为了顾及网电源内阻的上下限，电感的设计需要受到限制，这将影响总的功率因数效果。根据现场实际使用的调查，系统在非扫描状态消耗的电力约是系统总消耗电力的90％左右，而在这一状态下，简单的无源功率因数校正的功率因数效果较差。而高功率的有源功率因数校正(APFC)价格高昂。美国专利US5808376公开了功率因数校正在CT系统中的应用，由于旋转部分中的电池，因此输入功率降低了。这样就能使用有源功率因数校正。美国专利US6445768B1公开了功率因数校正在X射线检查系统中的应用。中国技术CN202172278U公开了在CT系统中具有电池电源缓冲的有源功率因数校正。中国技术CN203747644U和CN203747643U公开了基于模块设计的智能PFC系统，但仅考虑了有源功率因数校正。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种功率因数校正电路及相关医疗系统。根据本技术的第一方面，提供一种功率因数校正电路，包括：动态无源功率因数校正单元；有源功率因数校正单元，其与所述动态无源功率因数校正单元串联并向容性负载供电，所述有源功率因数校正单元具有额定功率；控制单元，其检测所述有源功率因数校正单元输入端的电压降和电流，并据此计算电网内阻，所述控制单元监控所述容性负载的功率，当所述容性负载的功率小于等于所述额定功率时，所述控制单元短路所述动态无源功率因数校正单元，当所述容性负载的功率大于所述额定功率时，所述控制单元短路所述有源功率因数校正单元并根据之前测试所得的电网内阻调整接入的所述动态无源功率因数校正单元的电感值。在一实施例中，所述控制单元在所述容性负载具有固定功率时检测所述有源功率因数校正单元输入端的电压降和电流。根据本技术的第二方面，提供一种医疗系统，包括：如上文所述的功率因数校正电路；X射线单元，所述X射线单元即所述容性负载。相比于传统的无源功率因数校正，本技术的功率因数校正电路具有更加灵活的功率因数，小功率时使用功率因数校正效果更好的有源功率因数校正器，能节省更多的能源，大功率工作时，只有无源功率因数校正器参与工作，在不需要太大成本的前提下，提高系统功率因数。此外，本技术的功率因数校正电路能动态地根据实际的网电源内阻，调整切入的无源功率因数校正器的参数，使得系统的电压降和视在功率更稳定。附图说明下面将通过参照附图详细描述本技术的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本技术的上述及其它特征和优点，附图中：图1为根据本技术的实施例的功率因数校正电路的示意图。在上述附图中，所采用的附图标记如下：具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本技术进一步详细说明。图1为根据本技术的实施例的功率因数校正电路100的示意图。在本实施例中，功率因数校正电路100连接至医疗系统的X射线单元106。在其他实施例中，功率因数校正电路100可连接其他具有短时大功率的容性负载。如图1所示，功率因数校正电路100包括动态无源功率因数校正单元102、有源功率因数校正单元104和控制单元108。动态无源功率因数校正单元102连接三相交流电源。有源功率因数校正单元104与动态无源功率因数校正单元102串联并向X射线单元106供电，有源功率因数校正单元104具有额定功率，该额定功率较低，例如10kW。在默认情况下，X射线单元106的功率小于等于有源功率因数校正单元104的额定功率，动态无源功率因数校正单元102被控制单元108短路，仅连接有源功率因数校正单元104。在系统待机状态，运行固定功率的扫描，并确保输入功率不超过有源功率因数校正单元104的额定功率。控制单元108检测有源功率因数校正单元104输入端的电压降和电流，并据此计算网电源内阻。当X射线单元106的功率大于额定功率时，控制单元108短路有源功率因数校正单元104并根据线阻抗调整接入的动态无源功率因数校正单元102的电感值。相比于传统的无源功率因数校正，本技术的功率因数校正电路具有更加灵活的功能，小功率时使用功率因数校正效果更好的有源功率因数校正器，能节省更多的能源，大功率工作时，只有无源功率因数校正器参与工作，在不需要太大成本的前提下，提高系统功率因数。此外，本技术的功率因数校正电路能动态地根据实际的网电源内阻，调整切入的无源功率因数校正器的参数，使得系统的电压降和视在功率更稳定。因数因数因数因数以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率因数校正电路(100)，其特征是，包括：动态无源功率因数校正单元(102)；有源功率因数校正单元(104)，其与所述动态无源功率因数校正单元(102)串联并向容性负载(106)供电，所述有源功率因数校正单元(104)具有额定功率；控制单元(108)，其检测所述有源功率因数校正单元(104)输入端的电压降和电流，并据此计算电网内阻，所述控制单元(108)监控所述容性负载(106)的功率，当所述容性负载(106)的功率小于等于所述额定功率时，所述控制单元(108)短路所述动态无源功率因数校正单元(102)，当所述容性负载(106)的功率大于所述额定功率时，所述控制单元(108)短路所述有源功率因数校正单元(104)并根据之前测试所得的电网内阻调整接入的所述动态无源功率因数校正单元(102)的电感值。

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正电路(100)，其特征是，包括：动态无源功率因数校正单元(102)；有源功率因数校正单元(104)，其与所述动态无源功率因数校正单元(102)串联并向容性负载(106)供电，所述有源功率因数校正单元(104)具有额定功率；控制单元(108)，其检测所述有源功率因数校正单元(104)输入端的电压降和电流，并据此计算电网内阻，所述控制单元(108)监控所述容性负载(106)的功率，当所述容性负载(106)的功率小于等于所述额定功率时，所述控制单元(108)短路所述动态无源功率因数校正单元(102)，当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31