本实用新型专利技术属于电源装置领域，尤其涉及一种直流电源装置。本实用新型专利技术提供的适用于变频空调室外机的直流电源装置，可以有效地降低谐波和提高供电系统的电压；并且采用本实用新型专利技术提供的直流电源装置，可以减少电压和电流之间的夹角，有效地提供直流电源装置的功率因数。特别地，在现有直流电源装置的强制短路单元与交流电源之间增加一个保险丝，可以在直流电源装置的其他各个单元的保护作用失效、出现电流过大的情形时立即熔断，防止元器件进一步毁坏或起火。并且功率因素校正部分的整流桥和后续交流电整流滤波单元中的整流桥分开，能够减小共用一个整流桥引起的功耗发热，安全可靠。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电源装置领域，尤其涉及一种直流电源装置。
技术介绍
变频空调等家电在其内部有把交流电压转换成直流电压的整流电路，以此形成直流电源，再把电力供到各电子电路中。这些整流电路大多数为电容输入型，其输入电流只在峰值电压波形附近流通、并呈脉冲状电流波形，从而产生出不同程度的谐波。谐波的出现会导致电压波形出现畸变、进相电容异常发热及电机或变压器的噪音增大、受电设备的容量降低等问题。因此IEC以及世界各国都设有限度值来控制谐波。另一方面，由于电机里永久磁铁的存在，当电机转动时，电机自身会感应出动生电动势，并且有转速越大、动生电动势就越大。要想电机在更高的转速上运行，就需要更高的电压来驱动，但市电额定值220V是固定的，要想电机在更宽的频率范围内运行，必须人为地提高电路系统中 的电压。再则，在交流电路中，电压与电流之间的相位差的余弦叫做功率因数，功率因数越高，系统利用能量的效率越好。在一般的非纯电阻电路中，功率因数都小于1，原因是由于电路中电感和电容的存在，使得交流电压与交流电流之间的相位差不等于零。以上所述即为业界使用功率因数校正(PFC, Power Factor Correction)电路的主要原因，业界中使用的功率因数校正一般有以下几种:无源PFC、部分有源PFC、有源PFC。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种直流电源装置，以安全可靠地解决现有技术中存在的需要控制供电系统的谐波电流以及提高其工作电压和功率因数的技术问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为:一种直流电源装置，用于给变频空调室外机的功率系统供电，除了依次连接的交流电源、电抗器和交流电整流滤波单元，还包括:分别与所述交流电源的火线、零线相接的过零信号检测单元和与所述交流电源的火线相接的交流电流检测单元；第一端接所述电抗器的输出端、第二端通过一保险丝与所述交流电源的零线相接、强制对所述电抗器进行短路通电的强制短路单元； 输入端接所述交流电整流滤波单元的输出端、对经整流后的直流电压进行检测的直流电压检测单元；连接在所述直流电压检测单元与强制短路单元之间、当直流电压过高时对所述强制短路单元输出硬件保护信号的过压检测保护单元；以及分别与所述过零信号检测单元、交流电流检测单元、直流电压检测单元和过压检测保护单元的输出端相连，接收上述各个单元发送的信号、并发送PWM控制信号给所述强制短路单元的微处理器控制单元。具体地，所述强制短路单元包括:由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流桥BR1、绝缘栅双极晶体管G1、压敏电阻R1、推挽输出型光耦ICl和PNP型三极管Ql ;所述整流桥BRl的两个输入端分别接所述交流电源的火线和保险丝，所述整流桥BRl的输出端接所述绝缘栅双极晶体管Gl的集电极，所述压敏电阻Rl并接在所述绝缘栅双极晶体管Gl的集电极与发射极之间，所述整流桥BRl的接地端与所述绝缘栅双极晶体管Gl的发射极都接地，所述绝缘栅双极晶体管Gl的栅极接所述推挽输出型光耦ICl的输出端，所述推挽输出型光耦ICl输入端的发光二极管的阳极接所述PNP型三极管Ql的集电极，所述推挽输出型光耦ICl的输入端的发光二极管的阴极接所述过压检测保护单元的输出端，所述PNP型三极管Ql的发射极接工作电压VCC，所述PNP型三极管Ql的基极接所述微处理器控制单元的PWM控制信号输出端。进一步地，所述强制短路单元还包括:下拉电阻R10、抗干扰电阻Rll和限流电阻R12 ;所述下拉电阻RlO接在所述绝缘栅双极晶体管Gl的栅极与地之间，所述抗干扰电阻Rll连接在所述绝缘栅双极晶体管Gl的栅极与所述推挽输出型光耦ICl的输出端之间，所述限流电阻R12接在所述推挽输出型光耦ICl输入端的发光二极管的阳极与所述PNP型三极管Ql的集电极之间。更具体地，所述直流电压检测单元包括采样电阻R2、采样电阻R3和采样电阻R4 ；所述采样电阻R2、采样电阻R3和采样电阻R4依次串接在所述交流电整流滤波单元的输出端与地之间，所述采样电阻R3与采样电阻R4的公共连接端作为所述直流电压检测单元的输出端、分别接所述过压检测保护单元和所述微处理器控制单元的输入端。更具体地，所述过压检测保护单元包括运算放大器IC2、分压电阻R5、分压电阻R6和上拉电阻R7 ;所述运算放大器IC2的正相输入端接所述直流电压检测单元的输出端，所述运算放大器IC2的反相输入端通过所述分压电阻R5接工作电压VCC，所述分压电阻R6接在所述运算放大器IC2的反相输入端与地之间，所述运算放大器IC2的输出端作为所述过压检测保护单元的输出端、同时接所述强制短路单元和所述微处理器控制单元的输入端。更具体地，所·述交流电整流滤波单元包括由二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8组成的整流桥BR2、电解电容El和电解电容E2 ;所述整流桥BR2的两个输入端分别接所述交流电源的火线和零线，所述整流桥BR2的输出端作为所述交流电整流滤波单元的输出端、接所述功率系统的输入端，所述整流桥BR2的接地端接地，所述电解电容El的正极和所述电解电容E2的正极分别接所述整流桥BR2的输出端，所述电解电容El的负极和所述电解电容E2的负极都接地。进一步地，所述电抗器为单个串接在所述交流电源火线上的电抗器LI ;或者为分别串接在所述交流电源火线和零线上的电抗器L2和电抗器L3，并且作为优选，电抗器L2和电抗器L3的感量相同。本技术提供的适用于变频空调室外机的直流电源装置，可以有效地降低谐波和提高供电系统的电压；并且采用本技术提供的直流电源装置，可以减少电压和电流之间的夹角，有效地提供直流电源装置的功率因数。特别地，在现有直流电源装置的强制短路单元与交流电源之间增加一个保险丝，可以在直流电源装置的其他各个单元的保护作用失效、出现电流过大的情形时立即熔断，防止元器件进一步毁坏或起火，强制将电抗器的强制短路单元从原直流电源装置中剥离出来，不影响其他后续电路的正常运行，安全可靠。附图说明图1是本技术提供的直流电源装置的结构框图；图2是本技术优选实施例提供的直流电源装置的示例电子元器件图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术的目的在于提供一种直流电源装置，适用于变频空调室外机的供电电路，可以有效地降低谐波和提高供电系统的电压；并且可以减少电压和电流之间的夹角，有效地提供直流电源装置的功率因数。图1是本技术提供的直流电源装置的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:一种直流电源装置，接变频空调室外机的功率系统，除了包括依次连接的交流电源10、电抗器20和交流电整流滤波单元30，还包括:分别与交流电源10的火线L、零线N相接的过零信号检测单元40 ;与交流电源10的火线L相接的交流电流检测单元50 ;—端接电抗器20的输出端、一端通过一保险丝60与交流电源10的零线N相接的强制短路单元70 ;输入端接交流电整流滤波单元30的输出端的直流电压检测单元80 ;连接在直流电压检测单元80与强制短路单元70之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流电源装置，用于给变频空调室外机的功率系统供电，包括依次连接的交流电源、电抗器和交流电整流滤波单元，其特征在于，所述直流电源装置还包括：分别与所述交流电源的火线、零线相接的过零信号检测单元和与所述交流电源的火线相接的交流电流检测单元；第一端接所述电抗器的输出端、第二端通过一保险丝与所述交流电源的零线相接、强制对所述电抗器进行短路通电的强制短路单元；输入端接所述交流电整流滤波单元的输出端、对经整流后的直流电压进行检测的直流电压检测单元；连接在所述直流电压检测单元与强制短路单元之间、当直流电压过高时对所述强制短路单元输出硬件保护信号的过压检测保护单元；以及分别与所述过零信号检测单元、交流电流检测单元、直流电压检测单元和过压检测保护单元的输出端相连，接收上述各个单元发送的信号、并发送PWM控制信号给所述强制短路单元的微处理器控制单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：辛杰文，李强，罗宇华，滕建文，刘全德，游志强，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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