一种整流装置进线电源功率因数计算电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种整流装置进线电源功率因数计算电路，具体涉及功率因数计算领域，包括三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路包括电容器，所述电容器两端并联连接三个整流电路，三个所述整流电路分别连接电源相线ua、电源相线ub和电源相线uc，三个所述整流电路上均设有两个可控硅整流器，每个所述可控硅整流器连接端均连接有PWM控制器。本实用新型专利技术通过在CPU内部开辟一个定时器中断，负载采集电压电流，首先对电压进行坐标变换，然后进入锁相处理，当锁相电压相位为0时且一个周波的采样点数到达，则CPU进行功率因数的计算，若没有，则进入累加处理；这样每个周波计算一次功率因数，实时更新，使运算速度和CPU的开销更小。

A power factor calculation circuit for the incoming power supply of rectifier

【技术实现步骤摘要】
一种整流装置进线电源功率因数计算电路
本技术涉及功率因数计算
，更具体地说，本技术涉及一种整流装置进线电源功率因数计算电路。
技术介绍
针对某些非线性负载或是某些整流装置，由于本身的非线性造成输入电压正弦而电流非正弦，由于谐波成分的影响或是被测电流信号常常会被强噪声干扰或者淹没，其电流基波信号与电压信号的相位计相对复杂，并不能通过简单的坐标变换计算得出基波电流与电压的相位差，而某些装置，其功率因数或是效率是参见的考核指标，用户需要实时查看装置进线侧功率因数或是效率。常见的快速傅里叶变换（FastFourierTransform,FFT）,要求将一个周波的点事先采集并存储在内存中，再进行变换，为了获得较高分辨率，需要点数较多，占用较多内存空间，且计算负载，占用CPU资源。现有技术中还没有一种简洁的方案，能够用来处理这种不规则电流信号，进而计算整流装置的功率因数。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本技术的实施例提供一种整流装置进线电源功率因数计算电路，通过在CPU内部开辟一个定时器中断，负载采集电压电流，首先对电压进行坐标变换，然后进入锁相处理，当锁相电压相位为0时且一个周波的采样点数到达，则进行功率因数的计算，若没有，则进入累加处理；这样每个周波计算一次功率因数，实时更新；相对于传统的FFT运算，本技术运算速度和CPU的开销更小。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种整流装置进线电源功率因数计算电路，包括三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路包括电容器，所述电容器两端并联连接三个整流电路，三个所述整流电路分别连接电源相线ua、电源相线ub和电源相线uc，三个所述整流电路上均设有两个可控硅整流器，每个所述可控硅整流器连接端均连接有PWM控制器，所述PWM控制器连接端连接CPU，所述CPU内部设有定时器中断。在一个优选地实施方式中，所述定时器中断是由单片机中的定时器溢出而申请的中断。本技术的技术效果和优点：1、本技术通过在CPU内部开辟一个定时器中断，负载采集电压，并对电压进行坐标变换，然后进入锁相处理，当锁相电压相位为0时且一个周波的采样点数到达，则CPU进行功率因数的计算，若没有，则进入累加处理；这样每个周波计算一次功率因数，实时更新；相对于传统的FFT运算，本技术计算电路的设计使运算速度和CPU的开销更小；2、本技术计算方案简洁，用来处理这种不规则电流信号，提取基波电流进而计算该装置的功率因数，整个计算方案中，需要的点数不多即可获得较高的分辨率，并且不会占用较多内存空间，不占用CPU资源，大大的降低了计算负载。附图说明图1为本技术的整体三相桥式整流电路图。图2为本技术的CPU和PWM控制器连接电路框图。图3为本技术的采用基于UQ=0的锁相方法的电路图。附图标记为：1电容器、2整流电路、3电源相线ua、4电源相线ub、5电源相线uc、6可控硅整流器、7PWM控制器、8CPU、9定时器中断。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。根据图1-3所示的一种整流装置进线电源功率因数计算电路，包括三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路包括电容器1，所述电容器1两端并联连接三个整流电路2，三个所述整流电路2分别连接电源相线ua3、电源相线ub4和电源相线uc5，三个所述整流电路2上均设有两个可控硅整流器6，每个所述可控硅整流器6连接端均连接有PWM控制器7，所述PWM控制器7连接端连接CPU8，所述CPU8内部设有定时器中断9，定时器中断9是由单片机中的定时器溢出而申请的中断；脉宽调制(PWM)是指用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，其以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗；实施方式具体为：本技术使用时，首先在CPU8内部开辟一个定时器中断9，负载采集三相电压；通过CPU8和PWM控制器7工作，对电压进行坐标变换；采用基于UQ=0的锁相方法，对电压进行锁相，得出电压的相位；在电压过零点采样进线电流，当锁相电压相位为时且一个周波的采样点数到达，则CPU8进行功率因数的计算，若没有，则进入累加处理；这样每个周波计算一次功率因数，实时更新；相对于传统的FFT运算，本技术计算电路的设计使运算速度和CPU的开销更小。本技术工作原理：参照说明书附图1-3，通过在CPU8内部开辟一个定时器中断9，负载采集电压，通过CPU8和PWM控制器7工作，对电压进行坐标变换；然后进入锁相处理，当锁相电压相位为时且一个周波的采样点数到达，则CPU8进行功率因数的计算，若没有，则进入累加处理；这样每个周波计算一次功率因数，实时更新。最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；其次：本技术公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本技术同一实施例及不同实施例可以相互组合；最后：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，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】
1.一种整流装置进线电源功率因数计算电路，其特征在于：包括三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路包括电容器（1），所述电容器（1）两端并联连接三个整流电路（2），三个所述整流电路（2）分别连接电源相线ua（3）、电源相线ub（4）和电源相线uc（5），三个所述整流电路（2）上均设有两个可控硅整流器（6），每个所述可控硅整流器（6）连接端均连接有PWM控制器（7），所述PWM控制器（7）连接端连接CPU（8），所述CPU（8）内部设有定时器中断（9）。/n

【技术特征摘要】
1.一种整流装置进线电源功率因数计算电路，其特征在于：包括三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路包括电容器（1），所述电容器（1）两端并联连接三个整流电路（2），三个所述整流电路（2）分别连接电源相线ua（3）、电源相线ub（4）和电源相线uc（5），三个所述整流电路（2）上均设有两个可控硅整流器（6），每个所述可控硅整流器（6）连接端均连接有PWM控制器（7），所述PWM控制器（7）连...

【专利技术属性】
技术研发人员：康现伟，李斌，边军，曹一凡，王欣，张伟伦，
申请(专利权)人：大连弘达电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21