一种降低PFC母线工频纹波的控制电路及射线源电路制造技术

本发明专利技术实施方式公开了一种降低PFC母线工频纹波的控制电路及射线源电路。该控制电路包括：功率因素校正电路；用于实现功率因素校正电路的反馈控制，被配置为响应功率因素校正电路的采样电压，输出对应的电压闭环反馈信号至电流控制电路，以实现功率因素校正电路的电压闭环反馈控制的电压控制电路，以及被配置为响应功率因素校正电路的采样电流，输出对应的电流闭环反馈信号至功率因素校正电路，以实现功率因素校正电路的电流闭环反馈控制的电流控制电路。通过上述方式，本发明专利技术能够在不增加PFC输出母线电容量，不提高母线电压的前提下，降低母线电压的工频纹波，这种方式能够降低X

【技术实现步骤摘要】
一种降低PFC母线工频纹波的控制电路及射线源电路


[0001]本专利技术实施方式涉及功率变换领域，特别是涉及一种降低PFC母线工频纹波的控制电路及射线源电路。

技术介绍

[0002]在单相交流转换为直流变换器中，大多采用BOOST型功率因数校正(PFC)电路实现输出电压的稳定，同时实现输入电流对输入电压的相位跟踪，以提高输入功率因数，降低输入电流的总谐波失真(THD)。采用PFC电路时，其输入功率因数可高达0.98以上。
[0003]X
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RAY射线源广泛用于安检、异物检测、分选、探伤、医疗CT等行业，X
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RAY射线源输出电压和电流的纹波对成像的质量、清晰度具有决定性的影响。如输出电压、电流的工频(一般而言50Hz和100Hz)纹波较大，则在图像上体现出较大的水纹波。X
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RAY射线源的电路结构如下所述，输入交流电经PFC电路后，形成直流母线(一般电压范围为380V～400V)；后级采用直流/直流(DC/DC)变换电路实现隔离高压升压，在射线源中高压球管的阳极和阴极间产生高压；同时直流母线还经过隔离变换电路(一般为隔离逆变电路)对球管中的灯丝进行加热，从而实现对输出电流的控制。
[0004]X
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RAY射线源输出电压工频纹波与前级PFC电路输出的直流母线纹波存在线性关系，定义射线源输出电压工频纹波系数为K1，PFC电路输出的直流母线工频纹波系数为K2，工频纹波抑制比定义为G＝K1/K2。该工频纹波抑制比G与射线源电路的拓扑结构、控制环路带宽存在较大关系。隔离DC/DC升压电路大多采用LCC谐振电路拓扑，其工频纹波抑制能力较弱，从而导致射线源输出电压工频纹波系数K1较大。PFC电路的输出直流母线工频纹波直接影响了X
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RAY射线源的输出电压工频纹波，从而影响了射线源的成像质量。因此降低PFC电路的输出工频纹波极为重要。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种降低PFC母线工频纹波的控制电路，包括：功率因素校正电路；用于实现所述功率因素校正电路的反馈控制的电压控制电路和电流控制电路，其中，所述电压控制电路，被配置为：响应所述功率因素校正电路的采样电压，输出对应的电压闭环反馈信号至所述电流控制电路，以实现所述功率因素校正电路的电压闭环反馈控制；所述电流控制电路，被配置为：响应所述功率因素校正电路的采样电流，输出对应的电流闭环反馈信号至所述功率因素校正电路，以实现所述功率因素校正电路的电流闭环反馈控制。
[0006]在一些实施例中，所述电压控制电路包括基准电压源和第一运算放大器，其中，所述基准电压源的负极接地，所述基准电压源的正极连接至所述第一运算放大器的同相输入端；所述功率因素校正电路输出所述采样电压至所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接至所述电流控制电路的输入端。
[0007]在一些实施例中，所述电压控制电路还包括乘法器，其中，所述乘法器的第一输入
端连接至所述第一运算放大器的输出端，所述乘法器的第二输入端连接至所述基准电压源的正极，所述乘法器的输出端连接至所述第二运算放大器的同相输入端。
[0008]在一些实施例中，所述电流控制电路包括第二运算放大器和比较器，其中，所述第二运算放大器的同相输入端连接至所述第一运算放大器的输出端；所述功率因素校正电路输出采样电流至所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接至所述比较器的同相输入端；所述比较器输出调制信号至所述功率因素校正电路的开关管的栅极。
[0009]在一些实施例中，所述电流控制电路包括锯齿波源，所述锯齿波源的输出端连接至所述比较器的反相输入端。
[0010]在一些实施例中，所述功率因素校正电路包括boost PFC电路、buck PFC电路、buck
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boost PFC电路、zeta PFC、sepic PFC和cuk PFC电路。
[0011]在一些实施例中，所述boost PFC电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和输入电容，其中，所述第一二极管的阳极连接至所述第三二极管的阳极、输入电容的第一端，第一二极管的阴极连接至所述第二二极管的正极；第二二极管的阴极连接至所述第四二极管的阴极、输入电容的第二端，第三二极管的阴极连接至所述第四二极管的阳极。
[0012]在一些实施例中，所述boost PFC电路还包括开关管、升压电感和采样电阻，其中，所述升压电感的第一端连接至所述输入电容的第一端，所述升压电感的第二端连接至所述开关管的漏极；所述采样电阻的第一端连接至所述输入电容的第二端，所述采样电阻的第二端连接至所述开关管的源极。
[0013]在一些实施例中，所述boost PFC电路还包括第五二极管、输出电容和输入电源，其中，所述第五二极管的阳极连接至所述开关管的漏极，所述第五二极管的阴极连接至所述输出电容的第一端；所述输出电容的第二端连接至所述开关管的源极，所述开关管的源极接地，所述开关管的栅极连接至比较器的输出端；所述输入电源的正极连接至所述第一二极管的阴极，所述输入电源的负极连接至所述第三二极管的阴极。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种射线源电路，包括：直流母线、隔离升压电路、灯丝加热电路、射线管以及如上所述的控制电路，其中，所述控制电路的输出端分别连接至所述隔离升压电路的输入端、直流母线和所述灯丝加热电路的输入端；所述隔离升压电路的输出端连接至所述射线管；所述灯丝加热电路的输出端连接至所述射线管的阴极。
[0015]本专利技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施方式能够在不增加PFC输出母线电容量，不提高母线电压的前提下，降低母线电压的工频纹波，这种方式能够降低X
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RAY射线源输出电压的纹波，从而提高成像质量，降低水纹波。
附图说明
[0016]图1是一种正弦波输入电流调制的功率因素校正电路的硬件结构图；
[0017]图2是正弦输入电流调制下的功率因素校正电路输入功率的波形图；
[0018]图3是方波输入电流调制下的功率因素校正电路输入功率的波形图；
[0019]图4是本专利技术实施方式提供的一种降低PFC母线工频纹波的控制电路的结构示意
图；
[0020]图5是本专利技术实施方式提供的一种电压控制电路的结构示意图；
[0021]图6是本专利技术实施方式提供的另一种电压控制电路的结构示意图；
[0022]图7是本专利技术实施方式提供的一种电流控制电路的结构示意图；
[0023]图8是本专利技术实施方式提供的一种boost PFC电路的硬件结构图；
[0024]图9是本专利技术实施方式提供的一种降低PFC母线工频纹波的控制电路的硬件结构图；
[0025]图10是本专利技术实施方式提供的另一种降低PFC母线工频纹波的控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低PFC母线工频纹波的控制电路，其特征在于，包括：功率因素校正电路；用于实现所述功率因素校正电路的反馈控制的电压控制电路和电流控制电路，其中，所述电压控制电路，被配置为：响应所述功率因素校正电路的采样电压，输出对应的电压闭环反馈信号至所述电流控制电路，以实现所述功率因素校正电路的电压闭环反馈控制；所述电流控制电路，被配置为：响应所述功率因素校正电路的采样电流，输出对应的电流闭环反馈信号至所述功率因素校正电路，以实现所述功率因素校正电路的电流闭环反馈控制。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压控制电路包括基准电压源和第一运算放大器，其中，所述基准电压源的负极接地，所述基准电压源的正极连接至所述第一运算放大器的同相输入端；所述功率因素校正电路输出所述采样电压至所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接至所述电流控制电路的输入端。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电压控制电路还包括乘法器，其中，所述乘法器的第一输入端连接至所述第一运算放大器的输出端，所述乘法器的第二输入端连接至所述基准电压源的正极，所述乘法器的输出端连接至所述第二运算放大器的同相输入端。4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电流控制电路包括第二运算放大器和比较器，其中，所述第二运算放大器的同相输入端连接至所述第一运算放大器的输出端；所述功率因素校正电路输出采样电流至所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接至所述比较器的同相输入端；所述比较器输出调制信号至所述功率因素校正电路的开关管的栅极。5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述电流控制电路包括锯齿波源，所述锯齿波源的输出端连接至所述比较器的反相输入端。6.根据权利要求1
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5任一项所述的控制电路，其特征在于，所述功率因素校正电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇，简化军，祝红，张润冰，李赛，
申请(专利权)人：深圳力能时代技术有限公司，
类型：发明
国别省市：