[实用新型]一种功率因数调整电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率因数调节，具体涉及用于对电网中的感性电力负荷如变压器、电动机、日光灯及电弧炉等设备进行无功补偿和功率因素调节电路。

背景技术

目前无功补偿可以分为高压无功补偿和低压无功补偿。无功补偿的特性就是只补前面的，所以在高压处装无功补偿装置一是价位高，二是补偿效果不明显。低压无功补偿的方式可分为集中补偿和就地补偿。无功补偿的装置可分为静态、动态、静态+动态。低压无功自动补偿成套装置利用控制器跟踪系统无功负荷的变化，选功率因数或无功功率作为判据，使系统的功率因数保持为最佳状态，但是其都是通过投切电容器等实现无功补偿，无法实现实时控制与跟踪，且只能实现功率因数的最优化，而无法实现功率因数为一的精确调整。目前广泛使用的功率因数调节技术是通过晶闸管投切电容器进行无功补偿， 但投切电容器移植性较差，对不同的负载需要不同电容值的电容器，另外投切电容器必须并联在交流电源中，所以电容器需要较高的耐压值。

实用新型内容

鉴于以上背景，为了克服现有的不足，利用串联补偿技术，一种功率因数调整电路，不仅解决了电容耐压的问题，对不同的负载只需改变控制程序就能够很好的实现功率因数调节。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是： 

一种功率因数调整电路，其中包括主电路，辅助电源模块，单片机控制模块，驱动模块。输入电源Vac接辅助电源模块的输入，辅助电源模块的输出分别与单片机控制模块和驱动模块的电源输入端连接，单片机控制模块采样主电路的输入电压和输入电流，驱动模块的输入连接单片机控制模块的控制信号，驱动模块的输出接主电路中的开关管的门极。

上述的功率因数调整电路中，主电路串联在负载和输入电源之间，主电路包括开关管、第一二极管、整流桥、第一电容、负载、电压传感器、电流传感器。开关管与第一二极管反并联，再并联整流桥和第一电容，其中第一电容的正极接第一开关管的漏极，第一电容的负极接第一开关管的源极，整流桥的阴极接第一开关管的漏极，整流桥的阳极接第一开关管的源极。电压传感器的输入和电源并联，电压传感器的输出接单片机控制模块的电压采样端。电流传感器的输入一端接电源，另一端接负载，电流传感器的输出接单片机模块的电流采样端。负载串联在主电路中，一端接电流传感器，另一端接第一电容的负极。 

上述功率因数调整电路中，辅助电源模块包括第二整流桥Bridge，第二电容、第三电容、第四电容，第一电阻、第二电阻。用于输出15V直流电压的第一稳压芯片TL783和用于输出5V直流电压的第二稳压芯片7805。第二整流桥Bridge上下两端分别接输入电源Vac的两端（AC+与AC-），两端分别与第二电容两端相接。第二电容的正极端接第一稳压芯片的端，第一稳压芯片的输出端接第二稳压芯片的输入端，第二稳压芯片的输出端与单片机模块和驱动模块的输入端连接。第一稳压芯片的接地端与第二电阻一端连接，第二电阻的另一端接地。第一电阻的一端与第二电阻的一端连接，另一端接第一稳压芯片的输出端Vout1。第三电容接第二稳压芯片的输入端，另一端接地。第四电容正极端接第二稳压芯片的输出端，另一端接地。

上述功率因数调整电路中，驱动模块包括第三电阻R3、第五电容、第一与门以及驱动隔离电路。单片机控制模块输出的控制信号分别连接第三电阻的一端和第一与门。第三电阻的另一端接第一与门的一端和第五电容的一端，第五电容的另一端接地；第一与门的输出接驱动隔离电路。

上述功率因数调整电路中，驱动隔离电路包括第三三极管、第四三极管、第七电容、第一变压器、第五电阻；第三三极管的基极和第四三极管的基极相连后连接第一与门的输出，另一个驱动隔离电路则连接第二与门的输出；第三三极管的发射极和第四三极管的发射极相连后与第七电容的一端相连，第三三极管的集电极接辅助电源模块中第一稳压芯片的输出，第四三极管的集电极与第一变压器的一个输入端相连后接地，第七电容的另一端接第一变压器的另一输入端；第一变压器的一个输出端与第五电阻的一端相连，另一端接主电路开关管的源极，第三电阻的另一端接主电路开关管的门极。