功率因數(shù)校正電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率因數(shù)校正技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種功率因數(shù)校正電路。
【背景技術(shù)】
[0002]為了減少用電設(shè)備所產(chǎn)生的電流諧波和無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)的污染，我國(guó)頒布了限制用電設(shè)備電流諧波的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，用電設(shè)備只有符合相應(yīng)諧波標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)入市場(chǎng)。為使用電設(shè)備滿足諧波標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)其進(jìn)行功率因數(shù)校正(Power Factor Correct1n, PFC)。
[0003]為提高電器的功率因數(shù)并降低電流諧波，有的公司提出了一種在交流側(cè)進(jìn)行斬波的功率因數(shù)校正器，該校正器通過(guò)檢測(cè)電壓過(guò)零點(diǎn)，并在每次檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)后進(jìn)行若干次升壓開關(guān)動(dòng)作，達(dá)到增大電流導(dǎo)通角與減小輸入電流諧波的目的。由于該功率校正器開關(guān)頻率較低，需要較大的電感，因此成本較高，此外，其電流諧波抑制效果較差。還有的公司提出了一種快速開關(guān)的功率因數(shù)校正器，該校正器采用平均電流算法實(shí)現(xiàn)IGBT的快速開關(guān)控制，具有良好的功率因數(shù)校正與電流諧波抑制效果，但由于該校正器開關(guān)器件的動(dòng)作頻率較高，因此開關(guān)損耗較大，開關(guān)器件溫升較高。
[0004]因此，如何更好的提高電器的功率因數(shù)和降低電流諧波，成為目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種功率因數(shù)校正電路。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例提出了一種功率因數(shù)校正電路，包括:開關(guān)組件，所述開關(guān)組件包括多個(gè)開關(guān)器件，所述多個(gè)開關(guān)器件并聯(lián)連接；采樣電路，采集所述功率因數(shù)校正電路中的電流參數(shù)信息和電壓參數(shù)信息；控制器，連接至所述采樣電路，并分別連接至所述多個(gè)開關(guān)器件的控制端，根據(jù)所述電壓參數(shù)信息和所述電流參數(shù)信息分別向所述多個(gè)開關(guān)器件發(fā)送控制信號(hào)，以使所述多個(gè)開關(guān)器件交替工作。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，通過(guò)多個(gè)并聯(lián)連接的開關(guān)器件交替工作，大大的減少了單個(gè)開關(guān)器件的開關(guān)頻率，從而大大的降低了開關(guān)器件的溫升，并且該功率因數(shù)校正電路具有良好的功率因數(shù)校正效果和電流諧波抑制效果。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器包括:計(jì)算單元，根據(jù)所述電壓參數(shù)信息和電流參數(shù)信息計(jì)算出總控制信號(hào)的占空比；統(tǒng)計(jì)單元，統(tǒng)計(jì)所述多個(gè)開關(guān)器件的個(gè)數(shù)，根據(jù)所述個(gè)數(shù)確定每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比，其中，每個(gè)控制信號(hào)的占空比等于總控制信號(hào)的占空比除以個(gè)數(shù)；第一信號(hào)生成單元，根據(jù)所述個(gè)數(shù)，生成與每個(gè)所述開關(guān)器件對(duì)應(yīng)的鋸齒波信號(hào)；第二信號(hào)生成單元，根據(jù)每個(gè)所述開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比和對(duì)應(yīng)的鋸齒波信號(hào)生成每個(gè)所述開關(guān)器件的控制信號(hào)，以通過(guò)所述控制信號(hào)控制所述開關(guān)器件。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，將控制信號(hào)的總占空比平均分給多個(gè)開關(guān)器件(比如是N個(gè)開關(guān)器件)，并為每個(gè)開關(guān)器件分配對(duì)應(yīng)的鋸齒波信號(hào)(各鋸齒波信號(hào)之間互差T/N)，這樣，根據(jù)各開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比和鋸齒波信號(hào)向各開關(guān)器件發(fā)送不同的控制信號(hào)，以控制各個(gè)開關(guān)器件交替導(dǎo)通。
[0012]比如，開關(guān)組件為兩個(gè)開關(guān)器件，則根據(jù)電路中的電壓和電流參數(shù)可以計(jì)算出控制信號(hào)總的占空比山并把總的占空比d平均分給每個(gè)開關(guān)器件(即每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比為d/2)，這樣，每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比只有總占空比的一半，而對(duì)于兩個(gè)開關(guān)器件對(duì)應(yīng)的鋸齒波，兩個(gè)鋸齒波的輸出互差T/2，而根據(jù)占空比和鋸齒波輸出的控制信號(hào)也相差T/2，并且占空比相等，這樣，就能較好的實(shí)現(xiàn)兩路開關(guān)器件的電流平衡，并且每個(gè)開關(guān)器件的開關(guān)周期只有T/2，為單個(gè)開關(guān)器件載波周期的一半，因此，輸入電流諧波的抑制效果得以加強(qiáng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二信號(hào)生成單元生成每個(gè)所述開關(guān)器件的控制信號(hào)的過(guò)程，包括:計(jì)算出每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比與鋸齒波信號(hào)的幅值的差值，根據(jù)所述差值的大小生成所述控制信號(hào)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，計(jì)算出每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比和鋸齒波信號(hào)幅值的差值，根據(jù)差值生成控制信號(hào)，如在兩者的差值大于O時(shí)，輸出高電平信號(hào)，在兩者的差值小于O時(shí),輸出低電平信號(hào),從而通過(guò)一定的控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)器件的控制。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括:電感，連接至所述多個(gè)開關(guān)器件的一端，所述多個(gè)開關(guān)器件的另一端接地；二極管，所述二極管的正極連接至所述電感。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，通過(guò)開關(guān)組件、電感以及二極管等形成的升壓電路，以及開關(guān)組件中各個(gè)開關(guān)器件的動(dòng)作，將達(dá)到功率因數(shù)校正和輸入電流諧波抑制的效果。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括:整流電路，連接至交流電源，用于對(duì)所述交流電源輸入的交流電進(jìn)行整流處理，以得到直流電，并將所述直流電提供給所述電感。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括:濾波電路，所述濾波電路包括濾波電容，所述濾波電容連接在所述二極管的負(fù)極和地之間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電壓參數(shù)信息包括:所述整流電路輸出直流電的電壓參數(shù)以及直流母線電壓參數(shù)，所述電流參數(shù)信息包括:所述開關(guān)器件中的電流參數(shù)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)開關(guān)器件中的每個(gè)開關(guān)器件上并聯(lián)有一個(gè)二極管。
[0021]在每個(gè)開關(guān)器件上并聯(lián)一個(gè)二極管，這樣，可以對(duì)開關(guān)器件進(jìn)行保護(hù)，防止開關(guān)器件的損壞。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)組件包括第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件。
[0023]優(yōu)選地，開關(guān)組件可以采用兩個(gè)開關(guān)器件，兩個(gè)開關(guān)器件并聯(lián)連接，并且交替導(dǎo)通，這樣，既可以降低開關(guān)器件的溫升，又可以減少開關(guān)器件的損耗。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)器件包括三極管。
[0025]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的占空比計(jì)算的流程圖；
[0029]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的占空比與開關(guān)控制信號(hào)的示意圖；
[0030]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路的輸入電流與輸入電壓的波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0032]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路100，包括:開關(guān)組件102，所述開關(guān)組件包括多個(gè)開關(guān)器件，所述多個(gè)開關(guān)器件并聯(lián)連接；采樣電路104，采集所述功率因數(shù)校正電路中的電流參數(shù)信息和電壓參數(shù)信息；控制器106，連接至所述采樣電路104，并分別連接至所述多個(gè)開關(guān)器件的控制端，根據(jù)所述電壓參數(shù)信息和所述電流參數(shù)信息分別向所述多個(gè)開關(guān)器件發(fā)送控制信號(hào)，以使所述多個(gè)開關(guān)器件交替工作。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，通過(guò)多個(gè)并聯(lián)連接的開關(guān)器件交替工作，大大的減少了單個(gè)開關(guān)器件的開關(guān)頻率，從而大大的降低了開關(guān)器件的溫升，并且該功率因數(shù)校正電路具有良好的功率因數(shù)校正效果和電流諧波抑制效果。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)組件包括第一開關(guān)器件Ql和第二開關(guān)器件Q2。
[0037]優(yōu)選地，開關(guān)組件可以采用兩個(gè)開關(guān)器件，兩個(gè)開關(guān)器件并聯(lián)連接，并且交替導(dǎo)通，這樣，既可以降低開關(guān)器件的溫升，又可以減少開關(guān)器件的損耗。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器106包括:計(jì)算單元1062 (圖中未示出)，根據(jù)所述電壓參數(shù)信息和電流參數(shù)信息計(jì)算出總控制信號(hào)的占空比；統(tǒng)計(jì)單元1064 (圖中未示出)，統(tǒng)計(jì)所述多個(gè)開關(guān)器件的個(gè)數(shù)，根據(jù)所述個(gè)數(shù)確定每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空t匕，其中，每個(gè)控制信號(hào)的占空比等于總控制信號(hào)的占空比除以個(gè)數(shù)；第一信號(hào)生成單元1066 (圖中未示出)，根據(jù)所述個(gè)數(shù)，生成與每個(gè)所述開關(guān)器件對(duì)應(yīng)的鋸齒波信號(hào)；第二信號(hào)生成單元1068(圖中未示出)，根據(jù)每個(gè)所述開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比和對(duì)應(yīng)的鋸齒波信號(hào)生成每個(gè)所述開關(guān)器件的控制信號(hào)，以通過(guò)所述控制信號(hào)控制所述開關(guān)器件。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率因數(shù)校正電路，將控制信號(hào)的總占空比平均分給多個(gè)開關(guān)器件(比如是N個(gè)開關(guān)器件)，并為每個(gè)開關(guān)器件分配對(duì)應(yīng)的鋸齒波信號(hào)(各鋸齒波信號(hào)之間互差T/N)，這樣，根據(jù)各開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比和鋸齒波信號(hào)向各開關(guān)器件發(fā)送不同的控制信號(hào)，以控制各個(gè)開關(guān)器件交替導(dǎo)通。
[0040]比如，開關(guān)組件為兩個(gè)開關(guān)器件，則根據(jù)電路中的電壓和電流參數(shù)可以計(jì)算出控制信號(hào)總的占空比山并把總的占空比d平均分給每個(gè)開關(guān)器件(即每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比為d/2)，這樣，每個(gè)開關(guān)器件的控制信號(hào)的占空比只有總占