專利名稱：一種功率因數(shù)矯正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種功率因數(shù)矯正電路，尤其涉及一種變頻空調(diào)的功率因數(shù)矯正電路。
背景技術(shù)：
因在眾多家用及商用的電器產(chǎn)品在工作時都對電網(wǎng)有或多或少的干擾，這種現(xiàn)象在我國特別明顯，因此國家也出臺法規(guī)及CCC認證，就是為了保證產(chǎn)品對電網(wǎng)的干擾降到最低。在空調(diào)產(chǎn)品上面如果沒有APFC電路，那產(chǎn)品工作時，將產(chǎn)生很多的高基次諧波來污染電網(wǎng)，使電網(wǎng)的有用功率，及有效率變低，以至于電網(wǎng)工作都不穩(wěn)定?，F(xiàn)有技術(shù)解決該技術(shù)問題主要通過三種方法來實現(xiàn)一、采用單IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 絕緣柵雙極型晶體管，簡稱“IGBT”)，所述IGBT內(nèi)部有一超快恢復續(xù)流二極管，非晶電感來實現(xiàn)，都工作電流連續(xù)模式；二、采用PFC (Power Factor Correction，功率因數(shù)矯正，簡稱 “PFC”)模塊加電抗器來實現(xiàn)；三、采用IPM (Intelligent Power Module，智能集成功率模塊簡稱“IPM”)與PFC部分集成在一個模塊中來作?，F(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷第一種方式， 采用單IGBT，功率較低，不能承擔更高的功率；第二種方式，采用分立器件做時布線要求非常高，但功率只能去到3. 3KW左右，不能適用高功率。第三種方式，采用PFC模塊來做，功率可做到5. 5KW左右，但成本非常高。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是構(gòu)建一種功率因數(shù)矯正電路，克服現(xiàn)有技術(shù)中不能適用更高功率以及成本高的技術(shù)問題。本實用新型的技術(shù)方案是構(gòu)建一種功率因數(shù)矯正電路，所述功率因數(shù)矯正電路輸出電流到變頻模塊，其特征在于，包括數(shù)字信號處理器、功率因數(shù)校正電感、功率因數(shù)控制芯片，所述數(shù)字信號處理器驅(qū)動信號端將信號傳輸?shù)剿龉β室驍?shù)控制芯片，在所述變頻模塊和所述功率因數(shù)控制芯片之間并聯(lián)兩個IGBT，所述兩個IGBT的柵極接所述功率因數(shù)控制芯片的脈寬調(diào)制輸出端，所述兩個IGBT的集電極接所述功率因數(shù)校正電路輸出到變頻模塊的電源輸入端。本實用新型的進一步技術(shù)方案是所述IGBT的集電極接經(jīng)續(xù)流二極管后再接高壓電解電容濾波，然后輸出到變頻模塊的電源輸入端。本實用新型的進一步技術(shù)方案是所述功率因數(shù)矯正電路還包括對交流的電流進行采樣的電流采樣環(huán)路，所述電流采樣環(huán)路包括橋堆整流器、電容C55、電阻R103，所述橋堆整流器的輸出端接所述電容C55及所述電阻R103，所述電流采樣環(huán)路采樣流過電阻R103 的電流。本實用新型的進一步技術(shù)方案是所述功率因數(shù)矯正電路還包括對流過IGBT的電流進行的環(huán)路采樣的IGBT電流檢測環(huán)路，所述IGBT電流檢測環(huán)路包括無感采樣電阻 R65，電阻R65 —端接IGBT的E極，另一端接所述橋堆整流器直流側(cè)的負極。[0008]本實用新型的進一步技術(shù)方案是所述功率因數(shù)矯正電路還包括對輸出的電壓進行采樣的電壓輸出環(huán)路，所述電壓輸出環(huán)路包括串聯(lián)的電阻RlO與R20，所述電壓輸出環(huán)路檢測電阻RlO與R20的分壓。本實用新型的技術(shù)效果是通過構(gòu)建一種功率因數(shù)矯正電路，在所述變頻模塊和所述數(shù)字信號處理器之間并聯(lián)兩個IGBT，所述IGBT的柵極接所述數(shù)字信號處理器的脈寬調(diào)制輸出端，所述IGBT的集電極接所述變頻模塊的電源輸入端，本實用新型采用兩個并聯(lián)的 IGBT JiAPFC (Active Power Factor Correction，有源功率因數(shù)矯正，簡稱 “APFC”) 的功率達到4. 5KW，同時成本不高。

圖1為本實用新型的電路連接圖。圖2本實用新型連接變頻器的電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，對本實用新型技術(shù)方案進一步說明。如圖1、圖2所示，本實用新型的具體實施方式
是構(gòu)建一種功率因數(shù)矯正電路， 所述功率因數(shù)矯正電路輸出電流到變頻模塊，包括數(shù)字信號處理器DSP、功率因數(shù)校正電感 Li、功率因數(shù)控制芯片IC1，所述數(shù)字信號處理器DSP驅(qū)動信號端連接所述功率因數(shù)控制芯片ICl的激活使能端，在所述變頻模塊和所述功率因數(shù)控制芯片ICl之間并聯(lián)兩個IGBT (QU Q2)，所述兩個IGBT (QU Q2)的柵極接所述功率因數(shù)控制芯片的的脈寬調(diào)制輸出端， 所述兩個IGBT (Q1、Q2)的集電極接所述功率因數(shù)校正電路輸出到變頻模塊的電源輸入端。 具體實施例中，所述IGBT的集電極接經(jīng)續(xù)流二極管后再接高壓電解電容濾波，然后輸出到變頻模塊的電源輸入端。如圖1、圖2所示，本實用新型的具體實施過程是220VAC/50HZ的市電經(jīng)橋堆整流，再經(jīng)電容C55濾波后經(jīng)功率因數(shù)校正電路的電感Ll到IGBT(Q1、Q2)的集電極然后經(jīng)超快恢復續(xù)流二極管Dll給電容C56充電。當功率因數(shù)控制芯片ICl經(jīng)數(shù)字信號處理器DSP 檢測并取得激活信號后開始工作。本實用新型中，當電壓在220VAC時要輸出5. 5KW的功率，因此流過IGBT的電流約為30A，加上三倍的裕量，就需要90A的IGBT，此時，通過兩個并聯(lián)的IGBT (QU Q2)，每個 IGBT只需要45A的IGBT即可。當電壓在165VAC時要輸出5. 5KW的功率時，流過IGBT的電流約為39A，加上三倍裕量，就需要117A的IGBT，此時，通過兩個并聯(lián)的IGBT (Q1、Q2)， 每個IGBT只需要不到60A的IGBT即可。另處，還包括三個檢測環(huán)電路，具體如下如圖1所示，所述功率因數(shù)矯正電路還包括對交流的電流進行采樣的電流采樣環(huán)路，所述電流采樣環(huán)路包括橋堆整流器、電阻R103、電容C55，所述橋堆整流器的輸出端接所述電容C55及所述電阻R103，檢測流過電阻R103的電流。交流電經(jīng)橋堆整流、電阻R103， 然后檢測流過電阻R103的電流，最后將電流信號經(jīng)C55濾波后送入控制芯片，通過檢測電阻R103經(jīng)過的電流來檢測L端和N端的交流過零信號。如圖1所示，所述功率因數(shù)矯正電路還包括對流過IGBT的電流進行的環(huán)路采樣的IGBT電流檢測環(huán)路，所述IGBT電流檢測環(huán)路包括無感采樣電阻R65，電阻R65 —端接IGBT 的E極，另一端接所述橋堆整流器直流側(cè)的負極。采用R65作電流采樣電阻，對流過IGBT 的電流進行檢測。IGBT電流檢測環(huán)路工作過程如下首先采樣電流經(jīng)過Li，再經(jīng)IGBT，當 IGBT在PWM為高電平時IGBT導通，電流流過采樣電阻R65。R65 一端接IGBT的E極，另一端接整流橋的直流側(cè)的負極，在PCB設計中更需要使這三個器件靠近，并在采樣電路的PCB 設計中需采用開爾文走線方式來保證采樣不受干擾。如圖1所示，所述功率因數(shù)矯正電路還包括對輸出的電壓進行采樣的電壓輸出環(huán)路，所述電壓輸出環(huán)路包括串聯(lián)的電阻RlO與R20，所述電壓輸出環(huán)路檢測電阻RlO與R20 的分壓。具體過程如下輸出電壓經(jīng)RlO與R20分壓后R20兩端的電壓作為電壓輸出環(huán)路的電壓采樣，并送入控制芯片內(nèi)部進行電壓環(huán)路誤差運算與比較，以此來穩(wěn)定輸出電壓。通過RlO與R20來分壓得出輸出的反饋電壓為電壓環(huán)路，以此來檢測此輸出電壓是否滿足需求。本實用新型的技術(shù)效果是通過構(gòu)建一種功率因數(shù)矯正電路，在所述變頻模塊和所述數(shù)字信號處理器之間并聯(lián)兩個IGBT，所述IGBT的柵極接所述數(shù)字信號處理器的脈寬調(diào)制輸出端，所述IGBT的集電極接所述變頻模塊的電源輸入端，本實用新型采用兩個并聯(lián)的 IGBT JiAPFC (Active Power Factor Correction，有源功率因數(shù)矯正，簡稱 “APFC”) 的功率達到4. 5KW，同時成本不高。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種功率因數(shù)矯正電路，所述功率因數(shù)矯正電路輸出電流到變頻模塊，其特征在于， 包括數(shù)字信號處理器、功率因數(shù)校正電感、功率因數(shù)控制芯片，所述數(shù)字信號處理器驅(qū)動信號端將信號傳輸?shù)剿龉β室驍?shù)控制芯片，在所述變頻模塊和所述功率因數(shù)控制芯片之間并聯(lián)兩個IGBT，所述兩個IGBT的柵極接所述功率因數(shù)控制芯片的脈寬調(diào)制輸出端，所述兩個IGBT的集電極接所述功率因數(shù)校正電路輸出到變頻模塊的電源輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述功率因數(shù)矯正電路，其特征在于，所述IGBT的集電極接經(jīng)續(xù)流二極管后再接高壓電解電容濾波，然后輸出到變頻模塊的電源輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述功率因數(shù)矯正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)矯正電路還包括對交流的電流進行采樣的電流采樣環(huán)路，所述電流采樣環(huán)路包括橋堆整流器、電容C55、 電阻R103，所述橋堆整流器的輸出端接所述電容C55及所述電阻R103，所述電流采樣環(huán)路采樣流過電阻R103的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述功率因數(shù)矯正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)矯正電路還包括對流過IGBT的電流進行的環(huán)路采樣的IGBT電流檢測環(huán)路，所述IGBT電流檢測環(huán)路為無感采樣電阻R65，電阻R65 —端接IGBT的E極，另一端接所述橋堆整流器直流側(cè)的負極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述功率因數(shù)矯正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)矯正電路還包括對輸出的電壓進行采樣的電壓輸出環(huán)路，所述電壓輸出環(huán)路包括串聯(lián)的電阻RlO與R20， 所述電壓輸出環(huán)路檢測電阻RlO與R20的分壓。
專利摘要本實用新型涉及一種功率因數(shù)矯正電路,在所述變頻模塊和所述數(shù)字信號處理器之間并聯(lián)兩個IGBT，所述IGBT的柵極接所述數(shù)字信號處理器的脈寬調(diào)制輸出端，所述IGBT的集電極接所述變頻模塊的電源輸入端，本實用新型采用兩個并聯(lián)的IGBT，使APFC的功率達到5.5KW，同時成本不高。
文檔編號H02M1/42GK202218156SQ20112031837
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者何素勇, 李軍濤 申請人:深圳市銳鉅科技有限公司