[实用新型]一种基于零电压过度软开关的X射线机功率因数校正电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率因数校正电路，尤其涉及了一种应用在X射线机上并基于零电压过度软开关设计的功率因数校正电路。

背景技术

一般来说，频率在40KHZ以上的高频移动X射线机，一般只需3.5-5KW就能完全满足常规拍片要求，因X射线效率高，同等拍片要求下功率较小，只需220V单相交流电即可正常使用（选用带内置充电式电池的仪器在停电或外出的情况下仍可以正常工作）；同时，移动式X射线机，安全防护设计较好，达到国家移动式X射线机的安全防护要求，使用时不需铅房防护，使用方便，成本低，任何医院包括乡镇卫生院，在现有的条件下都能直接使用。

然而，在乡镇卫生院，特别是边远地区的乡镇卫生院和广大的乡村卫生室，供电质量很不理想，我国规定的电网电压幅值一般允许上下有10%的波动，但在边远山区和广大农村，市电电压甚至可以低到120伏左右，使得传统的高频医用X射线机根本不能正常工作。此外，欧盟和美国在2011年开始强制实行国际电工委员会（IEC）的IEC6300的有关标准，对所有的电子设备的功率因数等指标有新的要求，传统的高频移动X射线机不能满足IEC6300的有关标准。因此，在目前市场上现有的X射线机中嵌入功率因数校正电路成了该行业发展的关键和趋势。但是，目前尚未有针对上述情况而设计的功率因数校正电路，现有的功率因数校正电路还不能同时满足上述的要求，而且，一般无法实现零电压开通功率开关；因此，市场上急需一种针对上述情况而设计的并专门应用于X射线机的功率因数校正电路。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单、既可以使得高频医用X射线机能适应农村电压质量等级低的要求（采用功率因数校正电路后，其输入电压范围在85伏至270伏之间都能正常工作），也使得高频医用X射线机能满足欧美市场的技术指标要求，安全可靠；而且可以改善功率因数校正电路性能，使得功率开关实现零电压开通，降低开关损耗，降低开关应力，提高功率因数校正电路本身的电磁兼容性能力的X射线机功率因数校正电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于零电压过度软开关的X射线机功率因数校正电路，包括桥式整流电路、电感L、主开关功率管VT、功率二极管VD和输出电容C₀；所述的桥式整流电路的输出正极端、电感L、功率二极管VD、输出电容C₀和桥式整流电路的输出负极端依次串联形成一个回路；所述的桥式整流电路的输出端还并联有高频滤波电容C₁；所述的主开关功率管VT的输入端、输出端分别与电感L的输出端、桥式整流电路的输出负极端相连接，主开关功率管VT的控制端与开关控制电路相连接；其中，该X射线机功率因数校正电路还包括辅助开关电路；所述的辅助开关电路主要由辅助开关功率管VT₁、两个快恢复二极管VD₁、VD₂、谐振电感Lr组成；所述的谐振电感Lr、快恢复二极管VD₂、辅助开关功率管VT₁依次串联后的线路两端与主开关功率管VT并联；所述的快恢复二极管VD₁的输入端与快恢复二极管VD₂的输出端相连接，输出端与输出电容C₀的一端相连接；所述的主开关功率管VT的两端还并联有二极管VDs和谐振电容Cr。

在本实用新型中，辅助开关功率管VT₁的控制线端与开关控制电路中的PWM比较器U₃的反相端相连接。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的桥式整流电路由四个整流二极管D₁、D₂、D₃、D₄组成，并且桥式整流电路的输入端与交流电流AC相连接；所述的输出电容C₀的两端并联负载R。

在本实用新型的技术方案中，所述的开关控制电路主要由电压误差放大器U₁、电流误差放大器U₂、PWM比较器U₃、RS触发器U₄、乘法器和振荡器组成；其中，

所述的电压误差放大器U₁的负极输入端连接在校正电路的输出线路上，采样输出电压信号；电压误差放大器U₁正极输入端为给定电压参考信号Vref的输入端，电压误差放大器U₁的输出端与乘法器的一个输入端相连接，向乘法器输入放大后的电压误差信号；