专利名称：可控式功率因素校正用软启动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高频手术设备的控制装置，具体地说涉及一种可控式功率因素校正(PFC)用软启动控制系统。
背景技术：
中国医药行业标准YY 0505-2005《医用电气设备第1_2部分安全通用要求并列标准电磁兼容要求和试验》对医用电气设备的谐波电流发射限值方面有较高的要求，功率因素校正(缩写PFC)用于高频手术设备，可以解决网电源经整流和带开关电源后将引起电流电压波形严重失真，造成电网污染等问题，使网电源电压电流失真系数减小，从而使高频手术设备满足谐波电流发射限值方面的要求。为了防止接通电源时的预充电冲击现象，功率因素校正(PFC)系统中须有软启动控制系统，软启动控制系统可以有效地防止预充电冲击现象，使得预充电冲击电流控制在较低的水平。软启动控制系统由两部分组成，一部分是由功率因素校正(PFC)和后续的开关电源电路中的阻容电路构成，第二部分是由功率因素校正(PFC)中控制芯片的软启动功能形成。传统的功率因素校正(PFC)中控制芯片的供电是由电源变压器以及整流滤波电路组成，其控制电路较复杂，而且在很短的时间内就可以满足控制芯片的供电，使得功率因素校正(PFC)中的控制芯片的软启动功能不能有效地用于防止预充电冲击现象，以满足预充电冲击电流控制在较低的水平的要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有功率因素校正(PFC)用软启动控制系统的不足，提供一种可控式功率因素校正用软启动控制系统，其能够有效控制功率因素校正(PFC)中控制芯片的供电时间，充分发挥该控制芯片的软启动功能，以有效防止预充电冲击现象，从而使高频手术设备满足预充电冲击电流控制在较低的水平的要求，以保证高频手术设备具有较高的可靠性。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下一种用于高频手术设备的可控式功率因素校正用软启动控制系统，其包括一能够将交流电压转换为直流电压的AC-DC转换级、一能够通过延时调控直流电压导通时间的可控时间的开关级和一功率因素校正用软启动控制级；所述AC-DC转换级为交直流转换模块且输出直流电压，所述可控时间的开关级连接该AC-DC转换级并控制直流电压的延时输出，所述功率因素校正用软启动控制级连接该可控时间的开关级，并且向所述高频手术设备输出工作用电压。本实用新型所述的可控式功率因素校正用软启动控制系统，其可控时间的开关级包括调节电阻Rl及R2、调节电容Cl和直流电压开关电路U1，所述功率因素校正用软启动控制级包括依次连接的功率因素校正控制芯片U2、高频开关Ql和升压电感L0，该功率因素校正控制芯片U2与所述直流电压开关电路Ul连接。与现有功率因素校正用软启动控制系统比较，本实用新型包括有可控时间的开关级，其通过延时电路，调控直流电压开关电路导通的时间，在达到预定的延时时间后，才能有效地提供直流电压开关电路导通所需的导通控制电压，使直流电压开关电路导通，输出后级需用的直流电压。因此，所述可控式功率因素校正用软启动控制系统能够通过对功率因素校正用软启动控制级的启动时间进行控制，充分发挥了 PFC控制芯片的软启动功能， 有效地防止预充电冲击现象，以使高频手术设备满足了预充电冲击电流控制在较低的水平的要求，从而提高了高频手术设备的可靠性。本实用新型的控制线路较传统的简单得多。
图1为本实用新型的结构框图。图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
现结合具体实施例和附图对本实用新型作一详细说明。首先请参阅图1本实用新型的结构框图，图示可控式功率因素校正用软启动控制系统能够用于高频手术设备，其包括一个AC-DC转换级1，一个可控时间的开关级2和一个功率因素校正用软启动控制级3。再请参阅图2本实用新型的电路原理图，所述可控式功率因素校正用软启动控制系统的电源输入为约AC220V的交流电压，输出UO为约300V的直流电压，UC和UC，为约18V的直流电压，Ui为0 400V的直流电压。所述AC-DC转换级1是一个能够将交流电压转换为直流电压的交直流转换模块， 在输入供电电压AC后的很短的时间内，其即可将约220V的交流电压转换为约18V的直流电压，并且输出直流电压供后续电路使用。所述可控时间的开关级2与所述AC-DC转换级1连接并控制直流电压UC’的延时输出，其能够通过延时调控直流电压UC’的导通时间。该AC-DC转换级1包括调节电阻Rl 及R2、调节电容Cl和直流电压开关电路U1。通过改变调节电阻Rl和R2、调节电容Cl的参数能够调控直流电压开关电路Ul导通的延时时间tl，同时通过改变调节电阻Rl、R2等的参数还可确定直流电压开关电路Ul导通所需的导通控制电压，在直流电压开关电路Ul导通后输出约18V的直流电压UC，。所述功率因素校正用软启动控制级3连接所述可控时间的开关级2，并且向所述高频手术设备输出工作用电压Ui。该功率因素校正用软启动控制级3包括功率因素校正控制芯片U2、高频开关Ql和升压电感L0，该功率因素校正控制芯片U2与所述可控时间的开关级2的直流电压开关电路Ul连接，该高频开关Ql和升压电感LO依次连接在功率因素校正控制芯片U2之后。在延时tl后，功率因素校正控制芯片U2即可得到由可控时间的开关级2输出的约18V的直流电压UC’，功率因素校正控制芯片U2即输出高频驱动信号OUT， 再经功率因素校正控制芯片U2软启动时间t2(约为50ms)后，通过高频开关Ql和升压电感LO以及后续电路其它器件一起工作，可使直流电压Ui的上升率约为Smv/μ s，经时间t3 后，可使直流电压Ui稳定在400V左右。现列举一具体数据实例说明可控时间的开关级2的延时作用。如果设计的延时时间tl = 2000ms，在可控时间的开关级2的直流电压开关电路Ul导通t2(约为50ms)时，由功率因素校正(PFC)中的升压电感LO和后续的开关电源电路中的阻容电路组成的软启动控制系统使得直流电压Ui约为240V，则t3 = (400V-240V) / (8mv/ μ s) = 20000 μ s = 20ms直流电压Ui升至约为400V所需时间约为Tl = tl+t2+t3 = 2000ms+50ms+20ms = 2070ms。如果没有可控时间的开关级2的延时作用(即tl’ = Oms)，则在通电后立即对功率因素校正用软启动控制级3中的功率因素校正控制芯片U2提供约18V的直流电压UC’， 则t2，还是50ms，而t3，= (400V-0V) / (8mv/ μ s) = 50000 μ s = 50ms于是，直流电压Ui升至约为400V所需时间约为ΤΓ = tl' +t2' +t3' = 0ms+50ms+50ms = 100ms。显而易见Tl’远远小于Tl，可见没有可控时间的开关级2的软启动控制系统，其预充电冲击电流也必然远远大于设有起延时作用的可控时间的开关级2的软启动控制系统。因此本实用新型工作时，所述AC-DC转换级1可以实现将交流电压到直流电压的转换，产生所需的直流电压UC;所述可控时间的开关级2通过延时电路，调控直流电压开关电路Ul导通的时间，在达到设计的延时时间后，才能有效地提供直流电压开关电路Ul导通所需的导通控制电压，使直流电压开关电路Ul导通，输出后级需用的直流电压UC’ ；所述功率因素校正用软启动控制级3在达到设计的延时时间后，其功率因素校正控制芯片U2才能得到所需的直流电压UC’并开始工作，产生高频软启动信号供PFC中的高频开关Ql工作， 通过升压电感LO升压，在一定的时间内输出所需的电压UO0经图2所示本实用新型的实施例验证，本实用新型所述的可控式功率因素校正用软启动控制系统可以有效地控制功率因素校正(PFC)中功率因素校正控制芯片U2的供电时间，充分发挥功率因素校正控制芯片U2的软启动功能，有效防止预充电冲击现象，以使高频手术设备满足预充电冲击电流控制在较低的水平的要求，解决了高频手术设备必须满足预充电冲击电流控制在较低水平的要求的问题，从而确保即将上市的高频手术设备的可靠性达到很高的水平。本实用新型具有线路简单、工作可靠的优点，能够用于各种高频手术设备中。
权利要求1.一种可控式功率因素校正用软启动控制系统，用于高频手术设备，其特征在于所述软启动控制系统包括一能够将交流电压转换为直流电压的AC-DC转换级、一能够通过延时调控直流电压导通时间的可控时间的开关级和一功率因素校正用软启动控制级；所述 AC-DC转换级为交直流转换模块且输出直流电压，所述可控时间的开关级连接该AC-DC转换级并控制直流电压的延时输出，所述功率因素校正用软启动控制级连接该可控时间的开关级，并且向所述高频手术设备输出工作用电压。
2.根据权利要求1所述的可控式功率因素校正用软启动控制系统，其特征在于所述可控时间的开关级包括调节电阻Rl及R2、调节电容Cl和直流电压开关电路U1，所述功率因素校正用软启动控制级包括依次连接的功率因素校正控制芯片U2、高频开关Ql和升压电感L0，该功率因素校正控制芯片U2与所述直流电压开关电路Ul连接。
专利摘要一种可控式功率因素校正用软启动控制系统，其包括一能够将交流电压转换为直流电压的AC-DC转换级、一能够通过延时调控直流电压导通时间的可控时间的开关级和一功率因素校正用软启动控制级；所述AC-DC转换级为交直流转换模块且输出直流电压，所述可控时间的开关级连接该AC-DC转换级并控制直流电压的延时输出，所述功率因素校正用软启动控制级连接该可控时间的开关级，并且向所述高频手术设备输出工作用电压。本实用新型充分发挥了PFC控制芯片的软启动功能，有效地防止预充电冲击现象，以使高频手术设备满足了预充电冲击电流控制在较低的水平的要求，从而提高了高频手术设备的可靠性，其具有线路简单的优点，能够用于各种高频手术设备中。
文档编号H02M1/42GK202076925SQ20112016660
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者丁红雪, 张挺, 张韵奇 申请人:上海沪通电子有限公司