[实用新型]具有准确输入电压过零检测的单相功率因数校正电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子电路领域，涉及一种采用专用输入电压过零检测电路的具有电流连续模式、平均电流采样方式、数字控制技术、多种控制策略等特征的单相有源功率因数校正电路，尤其涉及一种具有准确输入电压过零检测的单相功率因数校正电路。

背景技术

随着相关技术的发展，单相有源功率因数校正(APFC)技术得到了巨大发展和广泛应用，产生了可观的经济效益和社会效益。现有单相有源PFC技术分为有源方案与无源方案、模拟方案和数字方案等不同类型，相应也出现了多种新的控制算法，而目前单相有源功率因数校正技术的发展趋势为：(1)数字化，配合新的控制算法；(2)大功率化、小型化、低成本和高效率。尤其在大功率家用变频空调领域，更是如此。大功率家用变频空调用PFC的功率甚至超过5kW，输入电流的有效值高达30A(以上)。

对于小功率APFC，电感电流检测一般采用整流桥后级直流母线负极上串联无感分流电阻的方式。而对于大功率数字化APFC，为了降低成本和提高可靠性，如果仍然采用这种方式检测电感电流，则会因电流等级较大而使得原有输入交流电压过零点检测电路发生偏离，而过零点检测电路输出的过零点信号是用作MCU控制器的同步信号，一旦发生偏离，即会影响功率因数校正效果，因此，如何提高功率校正电路过零信号检测的准确性实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有准确输入电压过零检测的单相功率因数校正电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种具有准确输入电压过零检测的单相功率因数校正电路，包括：功率电路，包括与输入电源相连接的整流器、与所述整流器串联的分流电阻和功率开关、及并联在所述功率开关输出端且用于检测瞬时输出电压的输出电压检测电路；

过零检测电路，包括与所述整流器输出端相连接的分压电路、与所述分压电路输出端相连接且用于当所述输入电源为零时产生一过零信号的差动比较电路、与所述差动比较电路输出端相连接且用于产生与所述过零信号对应的匹配信号的匹配电路；

控制电路，包括与所述匹配电路输出端相连接的第一端口、通过分流电阻电流检测端口与所述分流电阻相连接且用于将所述分流电阻的电流进行模数转换的第一模数转换器、通过输出电压检测端口与所述输出电压检测电路相连接且用于将所述瞬时输出电压进行模数转换的第二模数转换器、用于根据所述第一端口接入的匹配信号及所述第一模数转换器和第二模数转换器输出的信号产生PWM脉冲的PWM脉冲产生单元、与所述PWM脉冲产生单元输出端及所述功率开关相连接且用于根据所述PWM脉冲形成驱动所述功率开关开闭的驱动单元。

作为本实用新型的一种优选方案，所述差动比较电路为输出的所述过零信号是低电平的电路。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述差动比较电路包括一具有OC门输出的运算放大器。

作为本实用新型的再一种优选方案，所述匹配电路包括将所述运算放大器输出电平上拉以适合所述第一端口要求且串联而成的上拉电阻、分压电阻，以及消除干扰影响的滤波器。

作为本实用新型的再一种优选方案，所述控制电路为微处理单元。

作为本实用新型的再一种优选方案，所述第一端口为所述微处理单元的外部中断检测端口。

作为本实用新型的再一种优选方案，所述PWM脉冲产生单元包括定时器及与所述定时器输出端相连接的PWM脉冲发生器。

本实用新型的有益效果在于：它的附加结构简单、功能完善、校正效果良好、易实现，可以适用于各种数字APFC。

本实用新型的另一有益效果在于：它还可以支持较大的功率输出，尤其适用于大功率变频空调的APFC。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。

图1为本实用新型的电路原理图。

主要组件符号说明：

1、过零检测电路；2、控制电路；3、功率电路。

具体实施方式

实施例一