专利名称：变频家电控制器用因数矫正电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种整流变换电路，具体地说是一种单相输入变频家用电器控制器用的因数矫正电路。
在大量的单相输入的直流变频家用电器的整流电路中，由于其输出环节的大容量直流平波电容，将会使单相交流输入电流变成一种高峰值、宽度很窄的脉冲电流，这种脉冲电流中含有大量的电流谐波。这些电流谐波一方面使电网电压畸变，对电网形成极大的干扰，另一方面使整流电路输入时在功率中含有大量的无功分量，变频电路的输入功率因数很低，大大降低了电能的利用率。为了消除这些不利因素，单相高功率因数矫正电路在变频家用电器中的研究开始得到重视。目前在变频家用电器中常用的单相高功率因数整流电路主要以下面的形式1.无源滤波器方式，即在交流侧接入谐振滤波器。主要优点简单、成本低、可靠性高、EMI小。主要缺点尺寸、重量大，难以得到高功率因数(0.9左右)，工作性能与频率、负载变化及输入电压变化有关，电感、电容之间有很大的充放电电流。
2.集成电路功率因数矫正器。主要优点集成度高，使用方便。主要缺点价格昂贵，很难在家用产品上应用。
针对上述缺点，本实用新型的目的是提供一种成本低廉，结构简单，输入功率因数高，性能好，且几乎不受输入交流电压及频率影响，适用于全球电网的单相高功率变频家用电器控制器用因数矫正电路。
本实用新型的基本思路为在变频家用电器控制器的输入整流桥和负载之间接入一个由输入电流控制器CEA、乘法器MULT和输入电压控制器VEA组成的反馈电路，应用电流反馈技术，使输入端电流Ii波形跟踪交流输入正弦电压波形，可使Ii接近正弦，从而使输入端THD(总谐波含量)小于5％，而功率因数可提高到0.99甚至更高。
本实用新型和已有单相功率因数矫正电路相比，具有如下优点1.输入功率因数高，且受输入电压的影响很小；2.功率电路和控制简单，成本低；3.由于为连续平均电流工作模式，输入电流纹波小，用小的滤波器就可以得到所要求的EMI，输出电流的纹波小，可用较小的滤波电容，同时开关器件中的损耗也小。
以下结合附图并通过实施例来进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是本实用新型具体实施例的电路原理图。
如图1所示，本实用新型包括整流桥B1，电感L，二极管D，电容C0，开关管S，以及由输入电流控制器CEA、乘法器MULT和输入电压控制器VEA组成的反馈电路。当开关管S闭合，电感L由输入电压充电，充电速率取决于输入电压的改变和电感值。通过控制开关管S，输入电流的形状、幅值都可以得到控制，同时得到一个恒定的功率因数值，且输出电压Vo可调至所期望的值。在这个电路中，输出电压Vo将比输入电压的峰值大。为了同时调节输入电流和输出电压，由输入电流控制器CEA、乘法器MULT和输入电压控制器VEA组成的反馈电路是必不可少的。输出电压分量Verr控制输入电流的幅值，这个信号和另一个从整流桥B1端采到的交流电压信号Vf经过乘法器MULT，产生了输入电流的参考值Ir。输入电流控制器CEA，比较反馈电流值和参考值Ir，然后去控制开关管S。本电路采用恒频模式，用改变占空比来控制。它的基本原理是在电流环中引入高增益的电流误差放大器，电流与基准的误差信号被放大后与锯齿波比较，其差值经反馈电路输出后去控制高频开关器件，这样电流的误差可以被迅速而精确地予以校正。此种控制方法的THD很小，对噪声不敏感，电感电流峰值和平均值之间的误差小。本实用新型中的反馈电路部分可以用集成的控制芯片UNITRODE公司的UC3854系列，ST公司的L4981系列，FAIRCHILD公司的ML4821系列，西门子公司的TDA16888系列来实现。
图2是本实用新型的一个具体实施例，LP1为电感，可用铁氧体，MPP，非晶态等磁芯制作，M1，M2为高频开关管，可用MOSFET或IGBT；D201为快恢复二极管。反馈电路部分采用UNITRODE公司的UC3854BN，实现平均电流模式控制。从整流桥B1采集到的交流电压信号Vf分别经电阻R205、R207和R210输入UC3854BN的8脚和6脚，输出电压分量Verr通过UC3854BN的7脚和11脚输入。UC3854BN产生的控制信号分别通过2、3、4、5、16脚去控制开关管M1、M2，从而迅速而精确地矫正电流的误差。
权利要求1.一种变频家电控制器用因数矫正电路，它包括整流桥B1、电感L、电容C0、二极管D，其特征在于它还包括开关管S以及由输入电流控制器CEA、乘法器MULT和输入电压控制器VEA组成的反馈电路。
2.根据权利要求1所述的因数矫正电路，其特征在于所述的反馈电路部分可以用集成的控制芯片UNITRODE公司的UC3854系列，ST公司的L4981系列，FAIRCHILD公司的ML4821系列，西门子公司的TDA16888系列来实现。
3.根据权利要求1所述的因数矫正电路，其特征在于所述电感可用铁氧体，MPP，非晶态等磁芯制作。
4.根据权利要求1所述的因数矫正电路，其特征在于所述开关管S为高频开关管。
5.根据权利要求1所述的因数矫正电路，其特征在于所述二极管为快恢复二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种变频家用电器控制器用因数矫正电路，在变频家电控制器的输入整流桥和负载之间接入一个由输入电流控制器CEA、乘法器MULT和输入电压控制器VEA组成的反馈电路，应用电流反馈技术，使输入端电流波形跟踪交流输入正弦电压波形，可使其接近正弦，从而使输入端THD小于5％，而功率因数可提高到0.99甚至更高。本实用新型的优点是输入功率因数高，且受输入电压的影响很小,功率电路和控制简单，成本低。
文档编号H02M1/14GK2524421SQ0221243
公开日2002年12月4日 申请日期2002年1月25日 优先权日2002年1月25日
发明者杜光林, 吴中华, 李莉, 刘振宇, 王袭, 刘占杰 申请人:海尔集团公司, 青岛制冷技术研究所