[实用新型]一种家用电器智能电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源系统，具体是一种家用电器智能电源系统。

背景技术

随着电子电力技术的发展，要求电子元器件的供电电源越来越苛刻。一般元器件供电都是直接从市电中获得，但由于电网的输入阻抗呈容性，而大量整流电路造成电网网侧输入电压与输入电流间存在较大相位差，输入电流呈脉冲状，谐波分量很高，严重干扰电力系统。据了解现阶段一般电网网侧功率因数约为0.65，因此，高效率利用能源，提高电源功率因数已刻不容缓。

现阶段功率因数校正PFC(PowerFactorCorrection)分为主动式与被动式两种。被动式PFC结构简单，主要是利用电感线圈内部电流不能突变的原理调节电路中的电压与电流相位差，从而改变功率因数，但其结构笨重，易产生低频噪声且最大功率因数只能在70％。主动式PFC一般为有源功率因数调整，可简单归纳为升压型开关电源电路，具有体积小，输入电压宽以及功率因数高等优点，功率因数可接近100％。现有的很多带有主动式PFC的电源结构过于复杂，导致电源体积较大，成本高，影响使用推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用主动式PFC的家用电器智能电源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种家用电器智能电源系统，包括控制器、比较器、触摸屏模块、电流电压采样模块、PFC控制模块、升压电路和整流电路，所述控制器分别连接过流保护驱动模块、触摸屏模块、比较器、升压电路和电压电流采样模块，比较器还连接电压电流采样模块，电压电流采样模块还分别连接隔离变压器、整流电路和过流保护模块，过流保护模块还连接过流保护驱动模块另一端，所述隔离变压器还连接自耦变压器，自耦变压器还连接交流输入端，所述升压电路还分别连接电压电流采样模块和PFC控制模块，电压电流采样模块还分别连接PFC控制模块另一端和负载。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制器采用MSP430F449。

作为本实用新型进一步的方案：所述比较器采用双路比较器LM393。

作为本实用新型再进一步的方案：所述PFC控制模块采用UCC28019。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型系统采用相位差测量法，即分别对隔离变压器副边检测的电压、电流信号先经比较器整形，然后通过计算得到电压电流的相位差，再送入控制器进行余弦运算，即可得到系统的功率因数，通过等精度法测相，可达到很高精度，从而能很好满足系统要求，系统结构简单，体积小，成本低。

附图说明

图1为家用电器智能电源系统的电路结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1，本实用新型实施例中，一种家用电器智能电源系统，包括控制器、比较器、触摸屏模块、电流电压采样模块、PFC控制模块、升压电路和整流电路，控制器分别连接过流保护驱动模块、触摸屏模块、比较器、升压电路和电压电流采样模块，比较器还连接电压电流采样模块，电压电流采样模块还分别连接隔离变压器、整流电路和过流保护模块，过流保护模块还连接过流保护驱动模块另一端，所述隔离变压器还连接自耦变压器，自耦变压器还连接交流输入端，所述升压电路还分别连接电压电流采样模块和PFC控制模块，电压电流采样模块还分别连接PFC控制模块另一端和负载。

控制器采用MSP430F449。

比较器采用双路比较器LM393。

PFC控制模块采用UCC28019。

本实用新型的工作原理是：采用MSP430F449为控制和运算核心，通过等精度测相法测量出系统的功率因数，PFC控制模块则以UCC28019为核心，利用硬件电路形成闭环反馈电路，实时监测输出电压、电流，MSP430F449提供信号驱动过流保护驱动模块的继电器以及采样和显示电压电流，利用触摸屏选择各种功能，触摸屏实时显示各操作数据，人机界面友好。

通过控制器实时采样输出电流，当电流过大时单片机控制过流保护驱动模块的继电器使其断开，系统断电；当故障排除后测得电流值小于预定值时控制器再次发指令使继电器闭合，电路重新正常工作。

系统采用相位差测量法，即分别对隔离变压器副边检测的电压、电流信号先经比较器整形，然后通过计算得到电压电流的相位差，再送入控制器进行余弦运算，即可得到系统的功率因数。通过等精度法测相，可达到很高精度，从而能很好满足系统要求。

选用CCM模式PFC控制器UCC28019实现最终的功率因数校正，该器件采用软启动机制，动态响应良好，结合外围电路可实现输入欠压保护，开环保护，输出过压保护，软过流控制(SOC)和峰值电流限制等功能。