一种用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电路，包括电压转换模块和功率因数校正模块；电压转换模块用于将接收的交流电压转换成直流电压；所述功率因数校正模块用于提高电源电路的功率因数。本实用新型专利技术采用有源功率因数校正获得，把升压变换装置加入在整流桥与滤波电容中间，控制由专用IC驱动，附加电路对输入电流进行整形和对输出电压进行控制，使功率因数得到很好控制同时保证输出电压稳定不随输入电压变化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

An efficient power factor power supply circuit for permanent magnet synchronous drives

The utility model discloses a high power factor power supply circuit for permanent magnet synchronous drive, including voltage conversion module and power factor correction module; voltage conversion module for converting the received AC voltage into a DC voltage; the power factor correction module is used to improve the power factor of the power supply circuit. The utility model adopts the active power factor correction, the boost converter added in the middle of a rectifier and a filter capacitor, control driven by special IC, additional circuit shaping and control of the output voltage of the input current, the power factor is well controlled and ensure the stability of output voltage with input voltage variation.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及节能
，具体涉及一种用于永磁同步驱动器的高功率因数 电源电路。
技术介绍
随着工业自动化技术的发展，电机驱动器应用越来越广，由于其具有优良的调速 性能和明显节能效果，因此受到越来越广的运用。现有的永磁同步驱动器的电源电路采用 整流桥和滤波电路组合方式，这种方式价格低，但是对电网污染非常严重，功率因数很低一 般在0. 6左右。由于整流器与电容滤波电路是一种非线性元件与储能元件的组合，虽然输 入的是正弦交流电压，但是输入的电流波形却是非连续带有高次谐波的波形，所以影响了 输入端的功率因数。提高功率因数最简单的方法是采用无源校正，在整流输出接电感电容 滤波器，这种方法可使功率因数达到0. 85左右，但它只能对一定谐波进行抑制存在一定的 局限性，它的体积和价格限制了在驱动器中的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电 路，包括电压转换模块和功率因数校正模块；电压转换模块用于将接收的交流电压转换成直流电压；功率因数校正模块用于提高电源电路的功率因数，包括2个电容分别为C3、C6 ；2 个滤波电容，分别为C4、C5 ；8个电阻，分别为R1、R5、R8、R9、R10、Rll、R12、R13、R14 ；2个 电感，分别为Li、L2 ;4个二极管，分别为V6、V10、VII、V12，2个场效应管，分别为Ql、Q2 ；电压转换模块正输出端与C3的一端以及Rl的一端分别相连，Rl的另一通过Ll 分别与VlO的正极、V6的负极、L2的一端、Vll的负极、V12的负极、Ql的漏极以及Q2的漏 极分别相连，Vll的正极、V12的正极、Ql的源极以及Q2的源极接地；Q2的栅极通过RlO与 Rll与Ql的栅极、R8的一端以及R9的一端分别相连，Ql的栅极通过R5接地，R8的另一端 与R9的另一端分别与V6的正极相连；L2的另一端与V8的负极相连，V8的正极通过R12与 Q2的栅极相连，通过电阻R13以及R14接地；VlO的负极分别与C4的正极、C5的正极以及 C6的一端相连，C4的负极、C5的负极以及C6的一端分别接地；RlO与Rll之间输入PWM脉 冲宽度调制方波信号，C6的两端分别输出。有益效果本技术通过控制场效应管Ql、Q2的开闭，实现对输出电压的控制，从而使输 入电流波形近似正弦波形，有效的提高了功率因数；根据输出功率大小设计合适升压电感， 保证谐波降到最低。其次，本技术通过采用控制模块控制继电器，进而实现对电阻Rl的控制，防 止电源上电瞬间电流过大将电压转换模块(整流桥)烧坏。再次，本技术进一步包括零电压关断与零电流关断模块，零电压关断与零电流关断模块用于使Ql和Q2导通时电压为零，使Ql和Q2关断时电流为零，减小Ql和Q2的损耗。附图说明图1为本技术用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电路的示意图。图2为本技术继电器Kl以及继电器控制模块示意图。图3为本技术零电压关断与零电流关断模块示意图。图4为本技术控制模块和直流电压模块示意图。具体实施方式以下结合附图并举实施例，对本技术进行详细描述。大部分变频器电源采用整流桥和滤波电路组合方式，这种方式价格低，但是对电 网污染非常严重，功率因数很低一般在0.6左右。同时，由于整流器与电容滤波电路是一种 非线性元件与储能元件的组合，虽然输入的是正弦交流电压，但是输入的电流波形却是非 连续带有高次谐波的波形，所以影响了输入端的功率因数。现有采用无源校校正提高功率 因数是在整流输出接电感电容滤波器，这种方法可使功率因数达到0. 85左右，但它只能对 一定谐波进行抑制存在一定的局限性。本技术采用有源功率因数校正获得，把升压变 换装置加入在整流桥与滤波电容中间，控制由专用IC驱动，附加电路对输入电流进行整形 和对输出电压进行控制，使功率因数得到很好控制同时保证输出电压稳定不随输入电压变 化。功率因数(PF)是指交流输入的有功功率(P)与输入的视在功率的比值(S总功 率)PF = P/S = Rcos Φ其中，R表示输入电流失真系数，Cos Φ输入电压相位与输入电流相位因数；可见功率因数与电流失真系数和输入电压输入电流相位因数有关，Cos Φ低表示 输入端无功功率大，R值低表示输入端电流谐波大。因此，实现提高功率因数校的目的首先 需要控制电感电流波形，使它能跟踪输入电压波形，从而得到高功率因数；其次，为输出负 载提供稳定的直流电压。本技术用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电路，包括电压转换模块 和功率因数校正模块；电压转换模块用于将接收的交流电压转换成直流电压；所述功率因 数校正模块用于提高电源电路的功率因数，包括2个电容分别为C3(400Vluf)、C6(105) ；2 个滤波电容，分别为 C4 (560uf/450V)、C5 (560uf/450V) ；8 个电阻，分别为 Rl (NTC16D-20)、 R5 (2K)、R8(5. IK)、R9(12K)、RlO (15)、Rll (15)、R12(5. IK)、R13(12K)、R14(2K) ；2 个 电感，分别为 Ll (1. 6mH)、L2 (80uH) ；3 个二 极管，分别为 V6 (MURA160)、V8 (MURA160)、 V10(DSE160-06A)、V11(UF4007)、V12 (UF4007)，2 个场效应管，分别为 Ql (IXIQ44N50P)、 Q2(IXIQ44N50P)；电压转换模块正输出端与C3的一端以及Rl的一端分别相连，Rl的另一通过Ll 分别与VlO的正极、V6的负极、L2的一端、Vll的负极、V12的负极、Ql的漏极以及Q2的漏 极分别相连，Vll的正极、V12的正极、Ql的源极以及Q2的源极接地；Q2的栅极通过RlO与Rll与Ql的栅极、R8的一端以及R9的一端分别相连，Ql的栅极通过R5接地，R8的另一端 与R9的另一端分别与V6的正极相连；L2的另一端与V8的正极相连，V8的负极通过R12与 Q2的栅极相连，通过电阻R13以及R14接地；VlO的负极分别与C4的正极、C5的正极以及 C6的一端相连，C4的负极、C5的负极以及C6的一端分别接地；RlO与Rll之间输入PWM脉 冲宽度调制方波信号，C6的两端分别输出。为了减小Rl发热损耗能量，本技术进一步包括继电器Kl以及继电器控制模 块，通过继电器控制模块控制继电器的开闭，使Kl闭合时Rl被短路；所述Kl的两开关端与 Rl并联，Kl的两控制端与继电器控制模块相连；所述继电器控制模块包括3个电阻，分别 为 R2 (5. IK)、R3 (5. IK)、R4 (51)；三极管 Tl (8050)，二极管 Dl (1N4001)，发光二极管 LED ；其 中R3的一端与输入脉冲信号相连，R3的另一端与Tl的基极相连，Tl的发射极接地，Tl的 集电极通过R4与Dl的正端以及Kl的第一控制端分别相连，Kl的第二控制端与Dl的负极 相连并通过LED以及R2接地。由于Ql、Q2不是理想的器件，在导通与截止时会产生开关损耗，在开通时开关管 的电压不是立即为零，有一定的下降时间同时它的电流也不是立即升到负载电流有一定的 上升时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于永磁同步驱动器的高效功率因数电源电路，其特征在于，包括电压转换模块和功率因数校正模块；电压转换模块用于将接收的交流电压转换成直流电压；所述功率因数校正模块用于提高电源电路的功率因数，包括２个电容分别为Ｃ３、Ｃ６；２个滤波电容，分别为Ｃ４、Ｃ５；８个电阻，分别为Ｒ１、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４；２个电感，分别为Ｌ１、Ｌ２；４个二极管，分别为Ｖ６、Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２，２个场效应管，分别为Ｑ１、Ｑ２；电压转换模块正输出端与Ｃ３的一端以及Ｒ１的一端分别相连，Ｒ１的另一通过Ｌ１分别与Ｖ１０的正极、Ｖ６的负极、Ｌ２的一端、Ｖ１１的负极、Ｖ１２的负极、Ｑ１的漏极以及Ｑ２的漏极分别相连，Ｖ１１的正极、Ｖ１２的正极、Ｑ１的源极以及Ｑ２的源极接地；Ｑ２的栅极通过Ｒ１０与Ｒ１１与Ｑ１的栅极、Ｒ８的一端以及Ｒ９的一端分别相连，Ｑ１的栅极通过Ｒ５接地，Ｒ８的另一端与Ｒ９的另一端分别与Ｖ６的正极相连；Ｌ２的另一端与Ｖ８的负极相连，Ｖ８的正极通过Ｒ１２与Ｑ２的栅极相连，通过电阻Ｒ１３以及Ｒ１４接地；Ｖ１０的负极分别与Ｃ４的正极、Ｃ５的正极以及Ｃ６的一端相连，Ｃ４的负极、Ｃ５的负极以及Ｃ６的一端分别接地；Ｒ１０与Ｒ１１之间输入ＰＷＭ脉冲宽度调制方波信号，Ｃ６的两端分别输出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李保民，赵晓光，
申请(专利权)人：北京运通恒昌驱动技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11