[发明专利]自矫正升压式有源滤波开关电源

说明书

本发明涉及一种自矫正升压式有源滤波开关电源。它是矫正用电器产生的谐波和功率因数的滤波电源。

目前，各种电器设备所需的直流电压都是采用交流电压经整流器整流后再由电容器滤波而获得。这种由整流器对交流电压整流后再由电容器滤波获得直流电压方式功率因数低，电流总谐波大，极不利于电能的利用率和对电源造成严重污染，甚至造成火灾和损坏电子设备。

本发明的目的是提供一种滤波电源，它不仅能使各种电器设备获得高质量的直流工作电压，而且能抑制射频干扰，提高功率因数，减少电流总谐波，以达到提高电能利用率，减少电源污染的目的。

本发明的目的是这样实现的：自矫正升压式有源滤波开关电源中设置有由二极管、场效应管、矫正器、电阻、电容、线圈、保险丝、压敏电阻组成的自矫正升压式有源滤波开关电源电路，它设置在交流电源和负载之间，由保护抑制电路，射频干扰滤波电路、整流电路、矫正升压电路、高频滤波电路、直流电压输出电路六部分组成。保护抑制电路由保险丝F和压敏电阻RV构成；射频干扰滤波电路由电容C1、C2、C3、C4、电感L构成；整流电路由二极管D1、D2、D3、D4构成；矫正升压电路由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、升压变压器T、矫正器A、场效应管Q、正向导通二极管D构成；滤波电路由电解电容C5构成；直流输出电压由R7、R8、R9构成。其中矫正器A由误差放大器1、修正器2、过零检测器3、倒相器4、识别器5、触发器6、基准电压7、偏差放大器8、启动器9构成。

由于采用上述方案，可以在获得高质量直流电压的同时功率因数达0.99以上，电流总谐波达10％以下。

下面综合附图和实施对本发明进一步说明。    

图1是本发明的电路原理图。

图2是本发明的方框原理图。

图1中F是保险丝；RV是压敏电阻；C1、C2、C3、C4是射频干扰滤波电容；L是射频干扰滤波电感；D1、D2、D3、D4是整流二极管；R1、R2是正弦半波直流脉动电压分压电阻；T是升压变压器；A是矫正器；R3是限流电阻；Q是开关场效应管；D5是正向导通二极管；R4、R5、R6是直流分压电阻；C5是脉冲电压滤波电解电容；R7、R8、R9是直流输出电压分压电阻。

现在结合附图1叙述本发明的电路工作原理，当接通电源后交流电压AC经过流保险丝F和瞬态抑制压敏电阻RV，由电容C1、C2、C3、C4和电感L组成的射频干扰滤波器滤掉射频干扰，再经整流器D1、D2、D3、D4整流后得到100HZ正弦半波直流脉动电压。该电压通过升压变压器T的初级和二极管D5，由电解电容C5滤波，经分压电阻R5、R6分压后得到一个低压启动、工作直流电压。该电压输入到矫正器A内的启动器9，产生一瞬态启动脉冲电压。该电压再输入到触发器6，由触发器6输出一触发脉冲电压，经电阻R3使场效应管Q导通，此时升压变压器T贮能。当脉冲电压结束后，场效应管Q关断，升压变压器T初级产生高压脉冲电压，经升压变压器T偶合到次级，在次级上产生一低压脉冲电压，该脉冲电压再输入到矫正器A内的过零检测器3，由过零检测器3过零检测后输出一脉冲电压。该脉冲电压输入到倒相器4，再由倒相器4输出所需相位的脉冲电压到识别器5。由分压电阻R6分压得到的直流电压输入到矫正器A内的偏差放大器8，与基准电压7一起进行偏差放大。由偏差放大器8输出的偏差电压与由电阻R2分压得到的100HZ正弦半波直流脉动电压一起输入到误差放大器1。经误差运算后的电压再输入到修正器2。在修正器2里对误差运算后的电压进行修正，得到的所需修正电压再输入到识别器5。倒相器4所输出的脉冲电压根据修正器2输出已修正好的电压在识别器5进行识别，以得到所需频率的脉冲电压。该脉冲电压再输入到触发器6，所产生的触发脉冲电压经电阻R3去控制场效应管Q，使场效应管Q导通，此时升压变压器T又开始重新贮能，当触发脉冲电压结束后，场效应管Q关断，升压变压器T初级又产生高压脉冲电压，经升压变压器T偶合到次级，在次级上产生的低压脉冲电压再输入到矫正器A内的过零检测器3，新的一个工作循环又重新开始。经过高频循环工作，在电解电容C6上就可得到一稳定升压直流电压DC。通过电阻R7、R8、R9的直流分压，还可获得各种不同的直流电压。这样根据输入正弦波电压的高低和相位经过自矫正升压式有源滤波开关电源滤波，使输入电流与输入电压具有相同相位和相同波形，有效的减小了电流总谐波，提高了功率因数，以达到减小电源污染，提高电能利用率的目的。