一种功率因数校正电路制造技术

本发明专利技术涉及电子技术领域，提供了一种功率因数校正电路，包括Boost功率因数校正模块和控制模块；其中，Boost功率因数校正模块和控制模块公用一个输入端，所述控制模块用于根据输入的输入交流信号生成用于控制Boost功率因数校正模块的控制信号，所述Boost功率因数校正模块根据所述控制信号改变功率因数校正电路的输入电流，使所述输入电流滞后于所述交流输入信号，所述交流输入信号为功率因数校正电路的输入电压，即功率因数校正电路的输入电流滞后于输入电压，功率因数校正电路的输入等效阻抗为感性。本发明专利技术在实现功率因数校正的同时，使功率因数校正电路的输入等效阻抗为感性，以防止与供电系统中的感性器件发生谐振。防止与供电系统中的感性器件发生谐振。防止与供电系统中的感性器件发生谐振。

【技术实现步骤摘要】
一种功率因数校正电路


[0001]本专利技术涉及电子
，特别是涉及一种功率因数校正电路。

技术介绍

[0002]在交流供电的电子设备系统中，往往需要对供电电源进行功率因数校正，以减小因二极管整流桥整流造成的谐波电流，该谐波电流通常会产生辐射以及传导电磁干扰，污染电网，影响其他供电设备的正常运行，同时还降低无功功率成分，提高电源的利用率。
[0003]传统的功率因数校正技术分有源和无源两类，无源校正电路通常采用大容量的电感、电容等无源器件组成，其通常体积大、重量重，校正后的功率因数通常在0.7到0.8之间，目前逐渐被淘汰，取而代之的是有源功率因数校正技术，该技术在整流桥与电容滤波器之间加入了功率变换电路，可以使校正后的功率因数值接近1。因其体积小、重量轻、效率高、效果好等特点，已成为目前主流的功率因数校正技术。
[0004]当前常用的有源功率因数校正技术中通常使用Boost拓扑功率因数校正电路，Boost拓扑功率因数校正电路的原理是将电感电流与输入正弦电压进行比较，当电感电流超过输入电压正弦包络的电压时，关闭开关管，让电感电流下降，当电感电流小于输入电压正弦包络的电压时，打开开关管，让电感电流上升，最终电感电流会跟着输入正弦电压的波形形成馒头波包络电流，再将所述正弦包络电流经整流处理后反馈为输入电流，使输入电流成为正弦包络电流，从而达到校正功率因数，降低谐波电流的目的。由于输入电压为输入电流的调制控制参考，因此Boost拓扑功率因数校正电路必然在相位上电流会与电压保持一致，实际情况下Boost功率因数校正电路一般校让功率因数校正到0.9到1之间。
[0005]当功率因数校正电路的输入电流的滞后于输入电压时，功率因数校正电路的输入等效阻抗为感性，即可将整个功率因数校正电路等效于一个感性器件，当功率因数校正电路的输入电流的相位超前输入电压时，功率因数校正电路的输入等效阻抗为容性，即可将整个功率因数校正电路等效于一个容性器件。
[0006]无论是无源校正电路还是Boost功率因数校正电路，使用它们所构成的功率因数校正电路的输入等效阻抗始终是容性的，然而，在一些情况下，会在供电系统中使用感性器件，此时，无论使用Boost功率因数校正电路还是无源校正电路作为功率因数校正电路时，都会与供电系统中的感性器件发生谐振，从而产生谐振电流，影响供电系统的稳定。
[0007]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术实施例要解决的技术问题是在当前的功率因数校正电路技术中的输入等效阻抗为容性，容易与供电系统中的感性器件产生谐振。
[0009]本专利技术提供一种功率因数校正电路，其中，Boost功率因数校正模块和控制模块公用一个输入端，所述控制模块用于根据输入的输入交流信号生成用于控制Boost功率因数校正模块的控制信号，所述Boost功率因数校正模块根据所述控制信号改变功率因数校正
电路的输入电流，使所述输入电流滞后于所述交流输入信号，所述交流输入信号为功率因数校正电路的输入电压，即功率因数校正电路的输入电流滞后于输入电压，功率因数校正电路的输入等效阻抗为感性。
[0010]优选的，所述控制模块具体包括：
[0011]移相单元、电压调整单元、乘除法器单元、电流采样调整单元和驱动单元；
[0012]其中，移相单元用于根据所述交流输入信号生成滞后于所述交流输入信号的电流信号，所述滞后于所述交流输入信号的电流信号用于使Boost功率因数校正模块的电感电流移相，所述电压调整单元用于根据Boost功率因数校正模块输出的直流电压信号提供一个负反馈信号，使所述直流电压信号的电压保持稳定，所述乘除法器单元用于根据所述电流信号和所述负反馈信号生成馒头波控制信号，所述电流采样调整单元用于采集Boost功率因数校正模块中的电感电流采样信号，并将所述馒头波控制信号叠加电感电流采样信号后与锯齿波信号比较从而生成脉冲信号，所述驱动单元将所述脉冲信号放大形成控制信号，并将所述控制信号输入到Boost功率因数校正模块的控制端，以控制Boost功率因数校正模块使所述电感电流滞后于所述交流输入信号，并根据所述电感电流生成滞后于所述交流输入信号的所述输入电流。
[0013]优选的，所述移相单元具体包括：电阻R1、电容C1和第一整流桥电路，所述电阻R1和电容C1组成移相电路，所述移相电路用于将所述交流输入信号进行滞后处理后输入到第一整流桥电路，第一整流桥电路用于输出滞后于所述交流输入信号的电流信号，所述电流信号呈现滞后于交流输入信号的馒头波波形。
[0014]优选的，所述电压调整单元具体包括：电阻R2、电阻R3、第一PID调节电路、电压源V1和放大器X1，所述电阻R2和电阻R3组成分压电路，用于将输入的电压信号分压后输入到放大器X1的负输入端，所述第一PID调节电路的输入端与放大器X1的输出端连接，所述第一PID调节电路的输出端与放大器X1的负输入端连接，用于提高放大器X1的响应速度，所述放大器X1用于将所述负输入端的输入与电压源V1的电压进行比较后输出所述负反馈信号。
[0015]优选的，所述乘除法器单元具体包括：电流传感器H1、电流电压转换器F1和乘除法器，所述电流传感器H1用于采集并将所述电流信号放大后输入到乘除法器的第二输入端，所述电流电压转换器F1用于将所述电流信号转换为电压信号后输入到乘除法器的第三输入端和第四输入端，所述乘除法器的第一输入端与所述电压调整单元的输出端连接，所述乘除法器根据所述第一输入端的输入、第二输入端的输入、第三输入端的输入和第四输入端的输入生成滞后于所述交流输入信号的所述馒头波控制信号。
[0016]优选的，所述电流采样调整单元，具体包括：电流传感器H2、放大器X2、第二PID调节电路、锯齿波信号源V2和比较器U1，所述电流传感器H2用于采集Boost功率因数校正模块中的电感电流采样信号并将所述电感电流采样信号放大后，叠加上所述馒头波控制信号输出到放大器X2的负输入端，所述第二PID调节电路的输入端与放大器X2的输出端连接，所述第二PID调节电路的输出端与放大器X2的输入端连接，用于提高放大器X2的响应速度，所述放大器X2将所述负输入端的输入信号增益生成增益后的馒头波控制信号，将所述增益后的馒头波控制信号输入到比较器U1的负输入端，所述比较器U1用于将所述增益后的馒头波控制信号与所述锯齿波信号源V2输出的锯齿波信号进行比较后输出所述脉冲信号。
[0017]优选的，所述驱动单元，具体包括：推挽驱动放大电路、电压源V3和电压源V4，所述
电压源V3和电压源V4为推挽驱动放大电路提供工作电压，所述推挽驱动放大电路用于将电流采样调整电路输出的脉冲信号的功率放大成为控制信号，以增强驱动能力。
[0018]优选的，所述Boost功率因数校正模块具体包括：第二整流桥电路、电感L1、MOS管Q1、二极管D8、电容C10，所述控制信号输入到所述MOS管Q1的栅极，控制MOS管Q1的导通和截止，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括：Boost功率因数校正模块和控制模块；其中，Boost功率因数校正模块和控制模块公用一个输入端，所述控制模块用于根据输入的输入交流信号生成用于控制Boost功率因数校正模块的控制信号，所述Boost功率因数校正模块根据所述控制信号改变功率因数校正电路的输入电流，使所述输入电流滞后于所述交流输入信号，所述交流输入信号为功率因数校正电路的输入电压，即功率因数校正电路的输入电流滞后于输入电压，功率因数校正电路的输入等效阻抗为感性。2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述控制模块具体包括：移相单元、电压调整单元、乘除法器单元、电流采样调整单元和驱动单元；其中，移相单元用于根据所述交流输入信号生成滞后于所述交流输入信号的电流信号，所述滞后于所述交流输入信号的电流信号用于使Boost功率因数校正模块的电感电流移相，所述电压调整单元用于根据Boost功率因数校正模块输出的直流电压信号提供一个负反馈信号，使所述直流电压信号的电压保持稳定，所述乘除法器单元用于根据所述电流信号和所述负反馈信号生成馒头波控制信号，所述电流采样调整单元用于采集Boost功率因数校正模块中的电感电流采样信号，并将所述馒头波控制信号叠加电感电流采样信号后与锯齿波信号比较从而生成脉冲信号，所述驱动单元将所述脉冲信号放大形成控制信号，并将所述控制信号输入到Boost功率因数校正模块的控制端，以控制Boost功率因数校正模块使所述电感电流滞后于所述交流输入信号，并根据所述电感电流生成滞后于所述交流输入信号的所述输入电流。3.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述移相单元具体包括：电阻R1、电容C1和第一整流桥电路，所述电阻R1和电容C1组成移相电路，所述移相电路用于将所述交流输入信号进行滞后处理后输入到第一整流桥电路，第一整流桥电路用于输出滞后于所述交流输入信号的电流信号，所述电流信号呈现滞后于交流输入信号的馒头波波形。4.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述电压调整单元具体包括：电阻R2、电阻R3、第一PID调节电路、电压源V1和放大器X1，所述电阻R2和电阻R3组成分压电路，用于将输入的电压信号分压后输入到放大器X1的负输入端，所述第一PID调节电路的输入端与放大器X1的输出端连接，所述第一PID调节电路的输出端与放大器X1的负输入端连接，用于提高放大器X1的响应速度，所述放大器X1用于将所述负输入端的输入与电压源V1的电压进行比较后输出所述负反馈信号。5.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述乘除法器单元具体包括：电流传感器H1、电流电压转换器F1和乘除法器，所述电流传感器H1用于采集并将所述电流信号放大后输入到乘除法器的第二输入端，所述电流电压转换器F1用于将所述电流信号转...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔乃东，王山斌，王震，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：发明
国别省市：