本发明专利技术涉及一种高功率因数恒压、恒流程控开关电源及供电方法，包括单片机控制单元，其特征在于：还包括功率因数校正电路、高频变换器、整流滤波电路，交流电源接功率因数校正电路输入端，功率因数校正电路的输出端接高频变换器输入端，高频变换器的控制端接单片机控制单元的PWM信号或PFW信号端，高频变换器的输出端接整流滤波电路，整流滤波电路的输出端即开关电源输出端接负载；开关电源电压输出信号采集端和开关电源电流输出信号采集端接单片机控制单元输入端。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括单片机控制单元，其特征在于：还包括功率因数校正电路、高频变换器、整流滤波电路，交流电源接功率因数校正电路输入端，功率因数校正电路的输出端接高频变换器输入端，高频变换器的控制端接单片机控制单元的PWM信号或PFW信号端，高频变换器的输出端接整流滤波电路，整流滤波电路的输出端即开关电源输出端接负载；开关电源电压输出信号采集端和开关电源电流输出信号采集端接单片机控制单元输入端。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着信息化、工业化进程加快，各种二次电源应运而生，二次能源的使用中仍然有许多地方存在使用效率低、功能单一和对电网有污染的可调节直流线性电源的情况，这种可调节直流线性电源在使用时，它比同样数量级开关电源将要多耗费一倍的电功率，且这种电源由于电源电路简单，没有采用功率因数校正电路，在电源工作时会产生奇次谐波，奇次谐波将对电网产生谐波污染或弓I入干扰。电源是各种电子设备的心脏部分，其质量好坏直接影响着电子设备的可靠性能，设备故障的百分之六十来之于电源。因此，电源越来越受到人们的重视。现代电子产品使用的电源一般有开关稳压电源和线性稳压电源两大类。线性稳压电源，就是其调整管工作在线性放大区，这种稳压电源的缺点是变换效率低，一般只有35%—60% ;开关稳压电源的调整管工作在开关状态，主要的优越性就是变换效率高，可达70%—95%。因此，目前空间技术、计算机、通信、雷达、电视及家用电器多采用开关稳压电源。现有技术中，直流开关电源大部分是输出电压固定，或调节范围小；虽然有通过采用可控硅元件改变电网输入电压或利用继电器采用改变高频变压器匝数的方法实现了开关电源输出电压宽范围可调，但是这些方法不仅增加了电路的复杂程度，也将会在电源工作时，产生谐波干扰或加重对工作电路产生电磁干扰信号，影响电源可靠性。目前，可调开关电源几乎都采用电位器调节电压输出，调节精度不够可靠，易产生输出跳变，使开关电源的质量得不到保证。传统的AC / DC变换采用二极管全桥整流，输出端直接接大容量电容滤波器，造成交流电源输入电流中含有大量谐波。谐波电流对电网有严重的危害，不仅会使电网电压发生畸变，也会浪费大量的电能。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种高功率因数恒压、恒流程控开关电源，电路设计简单合理，输出调节范围大，并能有效减少电源对电网的干扰。基于同一专利技术构思，本专利技术目具有两个独立的技术方案:1.一种高功率因数恒压、恒流程控开关电源，包括单片机控制单元，其特征在于:包括功率因数校正电路、高频变换器、整流滤波电路，交流电源接功率因数校正电路输入端，功率因数校正电路的输出端接高频变换器输入端，高频变换器的控制端接单片机控制单元的PWM信号或PFW信号端，高频变换器的输出端接整流滤波电路，整流滤波电路的输出端即开关电源输出端接负载；开关电源电压输出信号采集端和开关电源电流输出信号采集端接单片机控制单元输入端。单片机控制单元外接有按键，用于对开关电源恒压模式和恒流模式进行切换，用于对开关电源输出电压值和电流值进行设定。闻频变换器包括由功率开关管构成的半桥电路和闻频变压器，半桥电路功率开关管的控制端接单片机控制单元的PWM信号或PFW信号端，半桥电路的输出端接高频变压器，高频变压器的输出端接整流滤波电路。功率因数校正电路采用的是，基于单周期控制的电流连续型Boost有源功率因数校正电路。 单片机控制单元外接有显示器。2.一种利用上述高功率因数恒压、恒流程控开关电源的供电方法，其特征在于:交流电压通过功率因数校正电路转换为直流电压，直流电压输入至高频变换器，高频变换器输出高频方波信号，高频方波信号输入至整流滤波电路；整流滤波电路输出的电压信号和电流信号即开关电源的输出电压信号和输出电流信号，输入至单片机控制单元，单片机控制单元根据采集的电压信号、电流信号调整输出的PMW信号，实现对高频变换器输出信号的控制，继而实现开关电源恒压输出或恒流输出控制。单片机控制单元外接有按键，通过外设键盘的选择对开关电源恒压模式和恒流模式进行切换，并对开关电源输出电压或电流值进行设定。当开关电源输出电压超过额定电压10%时，单片机控制单元自动关断控制信号输出，同时产生报警提示，实现过压保护；当开关电源输出电流大于额定电流10%时，单片机控制单元自动关断控制信号输出，同时产生报警提示，实现过流保护。本专利技术具有的有益效果:本专利技术交流电压通过功率因数校正电路转换为直流电压，直流电压输入至高频变换器，高频变换器输出高频方波信号，高频方波信号经整流滤波后输出稳定的电压或电流信号，电路结构设计简单合理，校正后开关电源功率因数可达0.98-0.99，能够有效减少电源对电网的干扰。本专利技术单片机控制单元通过软件编程来实现PFM信号(输出PWM信号)输出，从而实现了对开关电源输出信号的恒压或恒流控制，输出电压或输出恒流电流具有更宽的调节范围。输出电压:(1.0?额定值)1.0V — 30V程控可调，输出电流(0.1?额定值)0.1A-3.0A程控可调。本专利技术单片机控制单元外接有按键，单片机控制外接按键实现开关电源恒压模式和恒流模式的切换，并对开关电源输出电压或恒流电流值进行设定，即工作电源可工作恒压模式或恒流模式。本专利技术可通过显示屏显示电压、电流的大小，同时还具有过压保护、过流保护等功能。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的电路原理框图；图2是本专利技术电源控制流程图。【具体实施方式】如图1所示，交流电源(市电220V)接功率因数校正电路输入端，功率因数校正电路的输出端接高频变换器输入端，高频变换器的控制端接单片机控制单元的PWM信号或PFff信号输出端，高频变换器的输出端接整流滤波电路，整流滤波电路的输出端即开关电源输出端接负载；开关电源电压输出信号采集端(电压检测电路输出端)和开关电源电流输出信号采集端(电流检测电路输出端)接单片机控制单元的输入端。单片机控制单元外接有按键，用于对开关电源恒压模式和恒流模式进行切换，用于对开关电源输出电压值和电流值进行设定，单片机控制单元外接有显示器。实施时，高频变换器包括由功率开关管构成的半桥电路和闻频变压器，半桥电路功率开关管的控制端接单片机控制单兀的PWM fg号或PFW信号输出端，半桥电路的输出端接高频变压器，高频变压器的输出端接整流滤波电路。功率因数校正电路采用的是，基于单周期控制的电流连续型Boost有源功率因数校正电路。首先，通过功率因数校正电路将市电220V交流电压转换成直流电压；然后，利用单片机控制单元产生PFM或PWM信号控制半桥电路功率开关管导通和关断，将直流电压转化成高频方波，通过高频变压器改变高频脉冲的伏值，再经整流滤波得到稳定的电压或电流输出，从而实现DC-DC变换。单片机控制单元进行输出控制时，单片机控制单元根据采集的电压信号、电流信号进行运算，根据运算结果调整输出调制脉冲的宽度，电压过高，PWM信号脉宽减少；反之增加，从而起到稳定输出电压的作用。开关电源输出电压为连续可调，开关电源每级0.1v的输出电压调节和每级0.1A的输出电流调节。单片机控制单元通过外设按键实现对开关电源恒压模式和恒流模式进行切换，并对开关电源输出电压或电流值进行设定，显示屏对工作状态进行显示。当开关电源本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：芦守平，刁鸣，张朝柱，国强，戚连刚，魏佳童，赵晨，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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