電路的時刻。當負載變化時,只需改變驅動信號上升沿到來的時間就可以將功率因數調節(jié)到所需要求,解決了現有技術移植性差的問題。另外,這種雙向開關電路的結構也決定了能量可以實現雙向流動,雖然電路結構較復雜,采用了六個開關管,但這樣易于讓電路實現CCM (電流連續(xù)工作模式),控制范圍寬,廣泛適用于大功率的應用場合。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的高功率因數三相整流器電路總體結構圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的輔助電源模塊的電路圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的驅動模塊的電路圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的驅動模塊中的驅動隔離電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明的實施和保護不限于此,以下若有未特別詳細說明之處,均是本領域技術人員可參照現有技術實現的。
[0017]圖1給出了本發(fā)明示例的一種三相整流器的總體結構圖,其中包括主電路,輔助電源模塊,單片機控制模塊(可采用常用的單片機),驅動模塊。主電路包括第一~第六開關管Q1~Q6,第一 ~第十二二級管VD1~VD12,第一 ~第五電容C1~C5,第一電感L,負載,第一 ~第三電壓傳感器,第一和第二電流傳感器。三相電源、第一和第二電壓傳感器、第一和第二電流傳感器、三相整流橋(VD7~VD12)、第一 ~第三雙向開關電路、第四電容C4、第五電容C5、第一電感L、負載、第三電壓傳感器順次連接。第一 ~第六二極管VD1~VD6分別與第一 ~第六開關管Q1~Q6反并聯,第一開關管Ql的源極和第二開關管Q2的源極相連,第三開關管Q3的源極和第四開關管Q4的源極相連,第五開關管Q5的源極和第六開關管Q6的源極相連,第一電容Cl的正極接第一開關管Ql的漏極和第七二極管VD7,第一電容Cl的負極接第二開關管Q2的漏極,第二電容C2的正極接第三開關管Q3的漏極,第二電容C2的負極接第四開關管Q4的漏極,第三電容C3的正極接第五開關管Q5的漏極,第三電容C3的負極接第六開關管Q6的漏極。第四電容C4和第五電容C5先串聯后并聯在三相整流橋的輸出端,第一電感L并聯在三相整流橋的輸出端,第二開關管Q2、第四開關管Q4、第六開關管Q6的源極均接于第四電容C4和第五電容C5之間。第一電壓傳感器采樣電源a相電壓,第二電壓傳感器米樣電源b相電壓,第三電壓傳感器米樣輸出電壓Udc,第一電流傳感器米樣輸入相電流Ia,第二電流傳感器采樣輸入相電流Ic,所有傳感器采樣信號輸出接單片機控制模塊對應的采樣輸入端。負載串連在主電路中,一端接整流電路輸出的陽極,一端接整流電路輸出的陰極。輔助電源模塊將220V的交流電壓轉化為15V和5V的直流電壓輸出,作為單片機控制模塊和驅動模塊的輔助電源。單片機控制模塊輸出驅動信號給驅動模塊。驅動模塊將通過調節(jié)六個開關管的導通時刻,從而調節(jié)各個電容接入電路的時間,從而調節(jié)負載的功率因數。
[0018]圖2給出了功率因數調節(jié)電路輔助電源模塊的電路圖,輔助電源模塊包括整流橋Bridge,第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8,第一電阻R1、第二電阻R2。用于輸出15V直流電壓的第一穩(wěn)壓芯片TL783和用于輸出5V直流電壓的第二穩(wěn)壓芯片7805。整流橋Bridge上下兩端分別接輸入電源Vac的AC+與AC-兩端,兩端分別與第六電容C6的兩端相接。第六電容C6的正極端接第一穩(wěn)壓芯片TL783的Vinl端,第一穩(wěn)壓芯片TL783的輸出端Voutl接第二穩(wěn)壓芯片7805的輸入端Vin2,第二穩(wěn)壓芯片7805的輸出端Vout2與單片機模塊和驅動模塊的輸入端Vcc連接。第一穩(wěn)壓芯片TL783的接地端與第二電阻一端相接,第二電阻R2的另一端接地。第一電阻Rl的一端與第二電阻R2的一端連接,另一端接第一穩(wěn)壓芯片TL783的輸出端。第七電容C7接第二穩(wěn)壓芯片7805的輸入端,另一端接地。第八電容C8的正極端接第二穩(wěn)壓芯片7805的輸出端,另一端接地。整流橋將220V的交流電壓整流成直流電壓,第八電容CS為濾波電容,第一電阻Rl和第二電阻R2的阻值調節(jié)TL783輸出電壓的大小,第七電容C7為第一穩(wěn)壓芯片TL783的輸出濾波電容和第二穩(wěn)壓芯片7805的輸入濾波電容。第八電容C8為第二穩(wěn)壓芯片7805的輸出濾波電容。第一穩(wěn)壓芯片TL783和第二穩(wěn)壓芯片7805分別輸出15V和5V的直流電壓,作為系統(tǒng)內部各控制電路的電源。
[0019]圖3給出了驅動模塊的電路圖,驅動模塊包括三個結構相同的驅動信號判斷電路,每個驅動信號判斷電路均各自獨立包括第三電阻R3、第五電阻R5、第九電容C9、第十一電容U11、第一非門U、第一與門U1、第二與門U2、第一驅動隔離電路、第二驅動隔離電路;單片機控制模塊輸出的控制信號連接到第一非門U的輸入、第五電阻R5的一端、第一與門Ul的一個輸入端、第二與門U2的一個輸入端;第一非門U)的輸出接第三電阻R3的一端,第三電阻的另一端接第一與門Ul的另一輸入端和第九電容C9的一端,第九電容的另一端接地;第五電阻R5的另一端接第二與門U2的另一輸入端和第^ 電容Cll的一端,第^ 電容的另一端接地;第一與門和第二與門的輸出分別接第一驅動隔離電路、第二驅動隔離電路。
[0020]圖4給出了驅動模塊中驅動隔離的電路圖,驅動隔離電路包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第十電容C10、第一變壓器Tl、第四電阻R4 ;第一三極管的基極和第二三極管VT2的基極相連后連接第一與門Ul的輸出,其他驅動隔離電路的構成一樣,分別連接第二~第六與門的輸出;第一三極管VTl的發(fā)射極和第二三極管VT2的發(fā)射極相連后與第十電容ClO的一端相連,第一三極管VTl的集電極接輔助電源模塊中第一穩(wěn)壓芯片TL783的輸出,第二三極管VT2的集電極與第一變壓器Tl的一個輸入端相連后接地,第十電容ClO的另一端接第一變壓器Tl的另一輸入端;第一變壓器Tl的一個輸出端與第四電阻R4的一端相連,另一端接主電路所驅動的開關管的源極,第四電阻R4的另一端接主電路所驅動的開關管的門極。當驅動信號的高電平到來時,第一三極管VTl導通,由于第一變壓器Tl的作用,驅動信號I輸出高電平,驅動開關管導通;當驅動信號為低電平時,第二三極管VT2導通,第一變壓器Tl輸入為低電平,驅動信號I輸出低電平,驅動開關管關斷。各個驅動隔離電路之間相互獨立,無連接關系。
[0021]上述的高功率因數三相整流電路的工作方法是:單片機控制模塊的單片機控制電路接收主電路采樣得到的輸入電源電壓和輸入電流,然后分別計算輸入電壓和輸入電流的過零點時刻,將輸入電壓的過零點時刻減去輸入電流的過零點時刻,若兩者差值為正,則減小雙向開關電路的移相角,若兩者差值為負,則增大雙向開關電路的移相角,通過負反饋使輸入電壓和輸入電流的過零點時刻相同,即功率因數為I。
【主權項】
1.一種高功率因數三相整流電路,其特征在于包括主電路、采樣電路、輔助電源模塊、單片機控制模塊和驅動模塊;主電路的輸入是星形連接的三相交流電Ua、Ub、Uc,其中性點為N ;輔助電源模塊的輸出端分別與單片機控制模塊和驅動電路模塊的電源輸入端連接;米樣電路中的第一電壓傳感器米樣輸入相電壓U3n,第二電壓傳感器米樣輸入相電壓Um,第三電壓傳感器采樣輸出電壓Ud。;主電路中的第一電流傳感器采樣輸入相電流Ia,第二電流傳感器采樣輸入相電流Ic ;驅動模塊的輸入接單片機控制模塊