[实用新型]功率因数校正电路、供电电路及相关医疗设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及供电技术，特别是医疗设备的供电。

背景技术

功率因数(Power Factor，PF)是有功功率与视在功率的比值。交流输入电源经整流和滤波后，非线性负载使得输入电流波形畸变，输入电流呈脉冲波形，含有大量的谐波分量，使得功率因数很低。由此带来的问题是：谐波电流污染电网，干扰其他用电设备；在输入功率一定的条件下，输入电流较大，必须增大输入断路器和电源线的额定容量；三相四线制供电时中线中的电流较大，由于中线中无过流防护装置，有可能过热甚至着火。为此，没有功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路的开关电源被逐渐限制应用。因此，开关电源必须减小谐波分量，提高功率因数。提高功率因数对于降低能源消耗，减小电源设备的体积和重量，缩小导线截面积，减弱电源设备对外辐射和传导干扰都具有重大意义。功率因数校正就是将畸变电流校正为正弦电流，并使之与电压同相位，从而使功率因数接近于1。

图1为现有技术的计算机断层扫描设备的供电电路的示意图。一三相交流电28连接一EMI滤波器，经一变压器14和一整流器20后，直流电(例如560V)输入到一滤波元件27和一负载26。负载26例如是一高压发生器。变压器14还输出单相交流电(例如230V)，提供给其他旋转部分32。

在计算机断层扫描设备中，只有旋转部分电源和一些供电模块具有功率因数校正器，系统的功率因数值较低，高无功电流会污染供电系统并增加供电系统的成本。谐波电流可能产生电磁干扰(EMI)，也会影响控制电路的正常工作。此外，低功率因数意味着更大的输入电流，这会增大输入电路(包括EMI滤波器、熔丝、整流和电容滤波电路)的额定电流。

CN102290822A公开了PFC电路在PET-CT中的应用，该PFC电路的输入端与交流电源相连，输出端与连有PET-CT扫描机架驱动电机的逆变器相连。

计算机断层扫描设备在扫描时具有很高的峰值功率，而高功率的PFC装置(尤其是三相PFC)价格高昂。此外，谐波电流要求也不是必须的。因此，PFC尚未广泛用于计算机断层扫描设备。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种功率因数校正电路、供电电路及相关医疗设备，用以提高系统的功率因数。

根据本实用新型的第一方面，提供一种功率因数校正电路，包括：一功率因数校正器，其输出端用于连接一负载并具有一额定功率；一开关，其具有一输入端和一第一输出端，所述第一输出端连接所述功率因数校正器的输入端，当所述负载的功率不超过所述额定功率时，所述开关的输入端与所述功率因数校正器导通。

在本实用新型的一实施例中，所述开关具有一第二输出端，所述第二输出端用于连接一变压器的输入端，当所述负载的功率超过所述额定功率时，所述开关的输入端与所述变压器导通。

在本实用新型的一实施例中，当所述负载的功率超过所述额定功率时，所述开关接收一第二指令，所述第二指令控制所述开关的输入端与所述变压器导通。

在本实用新型的一实施例中，当所述负载的功率不超过所述额定功率时，所述开关接收一第一指令，所述第一指令控制所述开关的输入端与所述功率因数校正器导通。

根据本实用新型的第二方面，提供一种供电电路，包括：一功率因数校正器，其输出端用于连接一负载并具有一额定功率；一变压器，其具有一输入端和一输出端；一整流器，其具有一输入端和一输出端，所述整流器的输入端与所述变压器的输出端连接，所述整流器的输出端用于连接所述负载；一开关，其具有一输入端、一第一输出端和一第二输出端，所述第一输出端连接所述功率因数校正器的输入端，当所述负载的功率不超过所述额定功率时，所述开关的输入端与所述功率因数校正器导通；所述第二输出端连接所述变压器的输入端，当所述负载的功率超过所述额定功率时，所述开关的输入端与所述变压器导通。

在本实用新型的一实施例中，当所述负载的功率超过所述额定功率时，所述开关接收一第二指令，所述第二指令控制所述开关的输入端与所述变压器导通。

在本实用新型的一实施例中，当所述负载的功率不超过所述额定功率时，所述开关接收一第一指令，所述第一指令控制所述开关的输入端与所述功率因数校正器导通。

根据本实用新型的第三方面，提供一种医疗设备，其具有一第一负载，所述医疗设备包括一上述的功率因数校正电路或一上述的供电电路，所述第一负载即所述负载。

在本实用新型的一实施例中，所述医疗设备是一计算机断层扫描设备、一磁共振成像设备或一X光机。