專利名稱：無源pfc電路及空調(diào)壓縮機的功率調(diào)整電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種無源PFC電路及空調(diào)壓縮機的功率調(diào)整電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實生活中，市電在傳送給各家各戶的過程中，會由于導(dǎo)線本身具有電阻、變壓器等而消耗大量功率，為了降低傳輸成本，節(jié)省能源，需要提高功率利用率，因此我們需要提高功率因數(shù)，其中，P= UIcos Φ ,式中的P表示功率,U表示電壓，I表示電流,cos<i)表示電壓和電流之間的相位差，即功率因數(shù)。一般地，通過功率因數(shù)校正(PFC)來提高功率，一般地，PFC分為有源PFC與無源PFC，有源PFC —般采取電感器、絕緣柵雙極型晶體管、二極管等電子元件組成，構(gòu)成一個升壓斬波的拓撲結(jié)構(gòu)的電路，但此類電路復(fù)雜，成本也較高，因此以無源PFC方案代替有源PFC方案是一個發(fā)展的方向。但是目前的無源PFC電路的功率因數(shù)較低，并且成本比較高，調(diào)整過程比較復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中的無源PFC電路的調(diào)整過程比較復(fù)雜的技術(shù)缺陷，本實用新型提供一種可無源PFC電路及空調(diào)壓縮機的功率調(diào)整電路。本實用新型采用的技術(shù)方案是:無源PFC電路，包括整流電路、LC諧振電路、濾波電路及負載電路，其中所述LC諧振電路的兩端分別于所述整流電路的兩個輸出端連接，所述LC諧振電路通過所述濾波電路與所述負載電路連接。所述濾波電路與LC諧振電路并聯(lián)連接。所述整流電路包括一全橋整流器，其兩輸入端分別連接市電的火線與零線，所述全橋整流器的輸出端的正極及負極分別與所述LC諧振電路連接。所述LC諧振電路包括第一電感器及與所述第一電感器連接的無極性電容，所述第一電感器的一端分別與所述輸出端的正極及所述濾波電路連接，所述第一電感器的另外一端與所述無極性電容的一端連接，所述無極性電容的另外一端分別與所述輸出端的負極及所述濾波電路連接。所述濾波電路包括第二電感器、電容和二極管，所述二極管的正極與所述第二電感器的一端連接，所述第二電感器與所述第一電感器的一端連接；所述二極管的負極分別與所述電容的一端及所述負載電路連接；所述電容的另外一端分別與所述負載電路及所述LC諧振電路連接。所述二極管為隔離二極管，所述電容為電解電容。所述負載電路包括電阻，所述電阻的一端與所述隔離二極管的負極連接，另一端與所述電解電容的另一端連接。所述電阻的與所述隔離二極管的負極連接的一端為所述無源PFC電路的正極輸出端，所述電阻的與所述電解電容的另一端連接的一端為所述無源PFC電路的負極輸出端。一種空調(diào)壓縮機的功率調(diào)整電路，包括上述任一的無源PFC電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的積極效果是:本實用新型中的LC諧振電路的兩端分別于所述整流電路的兩個輸出端連接，使得LC諧振電路與整流電路構(gòu)成諧振回路，使諧振頻點與所述整流電路的基頻相等，使該回路呈純阻性，電流與電壓之間的相位相同，進而實現(xiàn)提高功率因數(shù)的目的，實現(xiàn)過程簡單，實用性強。此外，由于本實用新型中，在濾波電路中設(shè)置了隔離二極管，將PFC電路與負載電路隔離開，使LC諧振電路的諧振頻點不受后級電路的影響，在一定程度上提高了調(diào)整的效率。

圖1是本實用新型的無源PFC電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。眾所周知，功率因數(shù)是指加到電器設(shè)備上的有功功率和總功率的比值，功率因數(shù)越低，就會有大量的無功功率返回電網(wǎng)，這會增加輸送電網(wǎng)的負擔(dān)。例如空調(diào)等家電產(chǎn)品上均為此采取了功率因數(shù)校正措施，減小諧波電流，本實用新型提供一種具有高功率因數(shù)的無源PFC電路。從輸入功率的公式P= UIcosct得知:提高功率因數(shù)，就是要提高輸入電壓與輸入電流的相位角，使它們之間的導(dǎo)通角越小越好，如果導(dǎo)通角φ=0 (即相位相同)，則P=nCOS0=UI，所以它的輸入功率是最大的，輸入電路上也就沒有諧波電流的產(chǎn)生，干擾小。在正弦交流負載電路中，當(dāng)負載是感性負載時，負載兩端所加的電壓和內(nèi)部流過的電流在相位上是不同步的，但如果是純阻性負載，則負載兩端所加的電壓和流過的電流在相位上是同步的。當(dāng)電壓與電流同步時，有利于提高功率因數(shù)。本實用新型無源PFC電路的如圖1所示，包括整流電路1、LC諧振電路2、濾波電路3及負載電路4。其中，所述LC諧振電路2的兩端分別于所述整流電路I的兩個輸出端連接，所述LC諧振電路2通過所述濾波電路3與所述負載電路4連接。具體地，所述整流電路I包括一全橋整流器BR，其兩輸入端分別連接市電的火線ACL與零線ACN，兩輸出端Xl和X2連接LC諧振電路2，其中，所述輸出端Xl為輸出端的負極，所述輸出端X2為輸出端的正極；所述LC諧振電路2包括第一電感器L及無極性電容C，其中，所述電感器L的一端分別與所述全橋整流器BR的輸出端X2及所述濾波電路3連接；所述電感器L另一端與所述無極性電容C的一端連接，所述無極性電容C的另外一端分別與所述全橋整流器BR的輸出端Xl及所述濾波電路3連接；所述濾波電路3包括電感器L1、二極管Dl及電容Cl,優(yōu)選地,所述二極管Dl為隔離二極管,所述電容Cl為電解電容,為了區(qū)別所述電感器L及LI，此處我們將電感器LI命名為第二電感器，電感器L為第一電感器，其中，所述第二電感器LI的一端與所述第二電感器L的一端連接，其另外一端與所述二極管Dl的正極連接，所述二極管Dl的負極分別與所述電容Cl的一端及所述負載電路4連接，所述電容Cl的另一端分別與所述負載電路4連接及與所述LC諧振電路2的另一端連接；所述負載電路4包括電阻RL，所述電阻RL的一端與所述二極管Dl的負極連接，作為無源PFC電路的正極輸出端DC+，所述電阻RL的另一端與所述電容Cl的另一端連接，作為無源PFC電路的負極輸出端DC-。本實用新型中的電路實現(xiàn)過程如下:由于所述諧振電路2與所述全橋整流器BR的兩個輸出端(即輸出端Xl及X2)連接，此時所述諧振電路2相當(dāng)于所述整流電路I的負載，進而與所述整流電路I形成了回路，由于該整流電路I為橋式整流橋，當(dāng)交流輸入為50Hz時，其整流后的脈動電流的輸出頻率為100Hz，而由于該LC諧振電路2為串聯(lián)諧振電路，因此與整流電路I構(gòu)成了諧振回路，其諧振回路的頻點為100Hz，因此該諧振回路呈純阻性，其負載特性為電流波形與電壓波形一致，即電流與電壓之間不存在相位差，二者之間的導(dǎo)通角Φ為0°，當(dāng)輸入的交流電壓升高時，輸入電流也升高，若輸入的交流電壓降低時，輸入電流也降低，因此根據(jù)功率公式P=UlCOS Φ得知，當(dāng)Φ為零時，功率因數(shù)COSCt最大，實現(xiàn)了提高功率因數(shù)的目的。本實用新型中，利用LC諧振回路與整流電路并聯(lián)，使得LC諧振回路充當(dāng)整流電路的負載，進而使所述LC諧振電路呈純阻性，實現(xiàn)輸入電流與輸入電壓同相，即二者之間沒有相位差，提高了功率因數(shù)，調(diào)整過程簡單，成本較低，實用性強。此外，由于濾波電路3與所述LC諧振電路2并聯(lián)，使得該濾波電路3與所述LC諧振電路2形成回路，即所述濾波電路3及所述負載電路4相當(dāng)于所述LC諧振電路2的負載，電容C 一邊給電容Cl充電,一邊為負載電路的電阻RL供電，由于所述濾波電路3中設(shè)置了隔離二極管Dl，其負極連接所述負載電路4，當(dāng)電容C為所述負載電路4供電時，負載電路4的電流不會倒流到所述LC諧振電路2中，即所述隔離二極管Dl可將LC諧振電路2之前的電路與所述負載電路4隔開，使LC諧振電路2的諧振頻點不會受后級電路(例如負載電路)的影響，在一定程度上保證了提高功率因數(shù)的有效性。本無源PFC電路能有效提高電路功率因數(shù)，減少輸送電網(wǎng)的負擔(dān)；同時，由于回路功率因數(shù)提高了，電路的諧波電流得到衰減，從而避免高頻率諧波電流對本電路或其它電路所帶來的干擾，提高了電器產(chǎn)品的可靠性，延長了使用壽命。本實用新型中，還提供一種空調(diào)壓縮機的功率調(diào)整電路，其中包括如上述實施例所述的無源PFC電路，其中本實施例的無源PFC電路的結(jié)構(gòu)及該電路所帶來的技術(shù)效果如上述實施例所述，此處不再贅述。以上僅是本實用新型的具體應(yīng)用范例，對本實用新型的保護范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實施例外實用新型還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.無源PFC電路，其特征在于:包括整流電路、LC諧振電路、濾波電路及負載電路，其中所述LC諧振電路的兩端分別于所述整流電路的兩個輸出端連接，所述LC諧振電路通過所述濾波電路與所述負載電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源PFC電路，其特征在于:所述濾波電路與LC諧振電路并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無源PFC電路，其特征在于:所述整流電路包括一全橋整流器，其兩輸入端分別連接市電的火線與零線，所述全橋整流器的輸出端的正極及負極分別與所述LC諧振電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無源PFC電路，其特征在于:所述LC諧振電路包括第一電感器及與所述第一電感器連接的無極性電容，所述第一電感器的一端分別與所述輸出端的正極及所述濾波電路連接，所述第一電感器的另外一端與所述無極性電容的一端連接，所述無極性電容的另外一端分別與所述輸出端的負極及所述濾波電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源PFC電路，其特征在于:所述濾波電路包括第二電感器、電容和二極管，所述二極管的正極與所述第二電感器的一端連接，所述第二電感器與所述第一電感器的一端連接；所述二極管的負極分別與所述電容的一端及所述負載電路連接；所述電容的另外一端分別與所述負載電路及所述LC諧振電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無源PFC電路，其特征在于:所述二極管為隔離二極管，所述電容為電解電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無源PFC電路，其特征在于:所述負載電路包括電阻，所述電阻的一端與所述隔離二極管的負極連接，另一端與所述電解電容的另一端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無源PFC電路，其特征在于:所述電阻的與所述隔離二極管的負極連接的一端為所述無源PFC電路的正極輸出端，所述電阻的與所述電解電容的另一端連接的一端為所述無源PFC電路的負極輸出端。
9.空調(diào)壓縮機的功率調(diào)整電路，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8任意一項所述的無源PFC電路。
專利摘要本實用新型公開一種無源PFC電路，包括整流電路、LC諧振電路、濾波電路及負載電路，其中所述LC諧振電路的兩端分別于所述整流電路的兩個輸出端連接，所述LC諧振電路通過所述濾波電路與所述負載電路連接。本實用新型可實現(xiàn)輸入電壓與輸入電流的相位角相同，提高了功率因數(shù)，減少線路上的電壓損失，提高電網(wǎng)質(zhì)量。且充分發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的有效利用率，減少了企業(yè)的電費支出。
文檔編號H02M1/42GK203014669SQ20122064711
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者李巨林 申請人:Tcl空調(diào)器(中山)有限公司