安全可靠的增氧机控制器的制作方法

本实用新型属于增氧机领域，特别涉及一种安全可靠的增氧机控制器。

背景技术：

现有的增氧机电机大多是直接接220V的交流电运行，但是由于电压的不稳定性等因素，很容易导致增氧机的电机烧坏，影响其正常的使用，因此一般对电机进行恒流控制，但目前的恒流驱动电源大都存在转换效率低和可靠性较差的缺点。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种安全可靠的增氧机控制器，具有转换效率高和可靠性强的优点。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

安全可靠的增氧机控制器，包括PFC主电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路、电流采样电路、PFC反馈控制电路和输入电路，所述输入电路为整流后的直流输入电压，所述PFC主电路的输入端连接输入电路的输出端，所述PFC主电路的输出端连接负载，所述输入电压采样电路的输入端、电流采样电路的输入端分别连接在输入电路的输出端，且所述输入电压采样电路的输出端、电流采样电路的输出端分别连接在PFC 反馈控制电路的输入端，所述输出电压采样电路的输入端连接在PFC主电路的输出端，且所述输出电压采样电路的输出端连接在PFC反馈控制电路的输入端，所述PFC反馈控制电路的输出端连接在PFC主电路的输入端。

进一步的，所述PFC主电路包括二极管Dp1、Dp2、电感L1、开关三极管Q1、Q1 开关管驱动电路和电容Cp32，所述二极管Dp1串联在输入电路上，所述二极管Dp2和电感L1串联后与二极管Dp1并联，所述电感L1的输出端与二极管Dp2的输入端连接，所述电容Cp32的两端分别连接在输入电路的两极性之间，所述Q1开关管驱动电路的输入端连接在PFC反馈控制电路的输出端，且所述Q1开关管驱动电路的输出端连接开关三极管Q1的输入端，所述开关三极管Q1的输出端连接在二极管Dp2的输入端，所述开关三极管Q1的另一端接参考地。

进一步的，所述Q1开关管驱动电路包括开关三极管Q2、Q3和电阻Rp14、Rp15、 Rp16、Rp18，所述PFC反馈控制电路的输出端连接有电阻Rp14，所述电阻Rp14的输出端与开关三极管Q3的输入端连接，所述开关三极管Q3的输出端连接电阻Rp15，所述电阻Rp15的输出端与开关三极管Q1的输入端连接，所述开关三极管Q3的另一引脚接参考地；所述开关三极管Q2的输入端连接在电阻Rp15的输出端，所述开关三极管 Q2的输出端连接在输入电路的负极性电路上，所述开关三极管Q2的另一引脚连接在电阻Rp14的输出端，所述电阻Rp18的两端分别连接在开关三极管Q1的输入端、输入电路的负极电路上

进一步的，所述PFC反馈控制电路包括控制器、电阻Rp11和Rp12和电容Cp5、 Cp6、Cp7、Cp8、Cp9、Cp10，所述电容Cp7一端连接在控制器的VREF接口上，且另一端接参考地，所述电容Cp8的一端连接在控制器的VCC接口上，且另一端接参考地，所述电阻Rp12和电容Cp6串联后与电容Cp5并联连接，所述电容Cp5、电阻Rp12的输入端连接在控制器上的IEA接口，所述电容Cp5、Cp6的输出端与Cp7的输入端连接；所述电阻Rp13和电容Cp9串联后与电容Cp10并联连接，所述电阻Rp13、电容Cp10 的输入端与控制器的VEA接口连接，且所述电容Cp9、Cp10的输出端接参考地；所述电阻Rp11的一端连接在控制器的RT/CT接口上，且电阻Rp11的另一端与电容Cp7的输入端连接。

进一步的，所述控制器为FAN6982型号。

进一步的，所述输入电压采样电路包括电阻Rp3、Rp4、Rp5、Rp6和电容Cp2、Cp3，所述电阻Rp3、Rp4、Rp5依次串联连接，所述电阻Rp3的输入端连接在输入电路的正极电路上，所述电阻Rp5的输入端连接在控制器的VRMS接口上，所述电容Cp2的一端连接在电阻Rp4的输出端，且另一端接参考地，所述电阻Rp6的一端连接在电阻Rp5 的输出端，且另一端接参考地，所述电容Cp3的一端连接在电阻Rp5的输出端，且另一端接参考地。

进一步的，所述电流采样电路包括电阻Rp7、Rp8、Rp9、Rp10、RS和电容Cp21，所述电阻RS串联在输入电路的负极电路上，所述电阻Rp10的一端连接在电阻PS的输入端，且另一端连接在控制器的Isense接口上，所述电容Cp21的一端连接在电阻Rp10 的输出端，且另一端接参考地；所述电阻Rp7、Rp8、Rp9依次串联连接，且电阻Rp7 的输入端连接在输入电路的正极电路上，所述电阻Rp9的输出端连接在控制器的IAC 接口上。

进一步的，所述输出电压采样电路包括电阻Rp19、Rp20、Rp21和电容Cp11，所述电阻Rp19和Rp20串联连接，所述电阻Rp19的输入端连接在输入电路的正极电路上，所述电阻Rp20的输出端连接在控制器的FBPFC接口上，所述电阻Rp21与电容Cp11 的一端相互并联连接在电阻Rp20的输出端，且另一端分别接参考地。

有益效果：本实用新型是基于FAN6982的功率因素矫正的PFC，其功率因数较高，且具有低损耗和高可靠性的优点，可大幅提高电源的功率因数，从而提高能源的利用率。

附图说明

附图1为本实用新型的整体的原理框图；

附图2为本实用新型的整体的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1所示，安全可靠的增氧机控制器，包括PFC主电路1、输入电压采样电路 3、输出电压采样电路2、电流采样电路4、PFC反馈控制电路5和输入电路6，所述输入电路6为整流后的直流输入电压，所述PFC主电路1的输入端连接输入电路6的输出端，所述PFC主电路1的输出端连接负载，所述输入电压采样电路3的输入端、电流采样电路4的输入端分别连接在输入电路6的输出端，且所述输入电压采样电路3的输出端、电流采样电路4的输出端分别连接在PFC反馈控制电路5的输入端，通过输入电压采样电路3、电流采样电路4分别对输入电路的电压和电流进行采样，并连通至PFC反馈控制电路，所述输出电压采样电路2的输入端连接在PFC主电路1的输出端，且所述输出电压采样电路2的输出端连接在PFC反馈控制电路5的输入端，所述PFC反馈控制电路的输出端连接在PFC主电路2的输入端，还包括15V的工作电源7，对控制器 IC供电。所述PFC反馈控制电路中包含FAN6982型号的控制器，其中包含有乘法器和比例积分器等，通过输出电压的采样和输入电压采样反馈控制IC，经过乘法器输出一个和输入电压同频同相的半正弦波输出信号，此信号作为电流的基准信号，电流采样电路则将采样的电流信号送入反馈控制IC，通过内部的比例积分器，得出平均电流，再与电流基准信号，也即半正弦波信号相比较，从而产生对PFC主电路中开关管的控制信号，通过PFC反馈控制电路对电流的整形，使电感器中的电流波形和输入电压波形一样，且两个波形相位一致，本实用新型不仅可稳定的提高电源的功率因数，还能保证电路的可靠性和安全性。

如附图2所示，所述PFC主电路1包括二极管Dp1、Dp2、电感L1、开关三极管 Q1、Q1开关管驱动电路和电容Cp32，所述二极管Dp1串联在输入电路6上，所述二极管Dp2和电感L1串联后与二极管Dp1并联，所述电感L1的输出端与二极管Dp2的输入端连接，所述电容Cp32的两端分别连接在输入电路6的正、负极性之间，二极管 Dp3的两端分别连接在二极管Dp2的输入端、输入电路6的负极性电路上，所述Q1开关管驱动电路的输入端连接在PFC反馈控制电路5的输出端，且所述Q1开关管驱动电路的输出端连接开关三极管Q1的输入端，所述开关三极管Q1的输出端连接在二极管 Dp2的输入端，所述开关三极管Q1的另一端接参考地，其中二极管Dp1、Dp2、Dp3、电容C32、电感L1和开关管Q1等效为boost升压电路，用于对电路中的电压进行升压。 PFC主电路主要实现功率因数校正，并且能够使输出电压在一定的范围内恒流输出。

所述Q1开关管驱动电路包括开关三极管Q2、Q3和电阻Rp14、Rp15、Rp16、Rp18，所述PFC反馈控制电路(5)的输出端接口OPFC连接有电阻Rp14，所述电阻Rp14的输出端与开关三极管Q3的输入端连接，所述开关三极管Q3的输出端连接电阻Rp15，所述电阻Rp15的输出端与开关三极管Q1的输入端连接，所述开关三极管Q3的另一引脚接参考地；所述开关三极管Q2的输入端连接在电阻Rp15的输出端，所述开关三极管Q2的输出端连接在输入电路的负极性电路上，所述开关三极管Q2的另一引脚连接在电阻Rp14的输出端，所述电阻Rp18的两端分别连接在开关三极管Q1的输入端、输入电路6的负极电路上。通过Q1开关管驱动电路控制开关三极管Q1的开闭，当电感器中的电流波形和输入电压波形一样，且两个波形相位一致时，Q1开关管驱动电路闭合使开关三极管Q1电路导通。

所述PFC反馈控制电路5包括FAN6982型号的控制器、电阻Rp11和Rp12和电容 Cp5、Cp6、Cp7、Cp8、Cp9、Cp10，所述电容Cp7一端连接在控制器的VREF接口上，且另一端接参考地，所述电容Cp8的一端连接在控制器的VCC接口上，且另一端接参考地，所述电阻Rp12和电容Cp6串联后与电容Cp5并联连接，所述电容Cp5、电阻Rp12的输入端连接在控制器上的IEA接口，所述电容Cp5、Cp6的输出端与Cp7的输入端连接；所述电阻Rp13和电容Cp9串联后与电容Cp10并联连接，所述电阻Rp13、电容Cp10的输入端与控制器的VEA接口连接，且所述电容Cp9、Cp10的输出端接参考地；所述电阻Rp11的一端连接在控制器的RT/CT接口上，且电阻Rp11的另一端与电容Cp7的输入端连接。RT/CT为RC震荡器的定时端口，IEA是PFC电流放大器的输出，两个端口共同确定PFC栅极驱动的脉冲宽度。

所述输入电压采样电路3包括电阻Rp3、Rp4、Rp5、Rp6和电容Cp2、Cp3，所述电阻Rp3、Rp4、Rp5依次串联连接，所述电阻Rp3的输入端连接在输入电路6的正极电路上，所述电阻Rp5的输入端连接在控制器的VRMS接口上，所述电容Cp2的一端连接在电阻Rp4的输出端，且另一端接参考地，所述电阻Rp6的一端连接在电阻Rp5 的输出端，且另一端接参考地，所述电容Cp3的一端连接在电阻Rp5的输出端，且另一端接参考地，Rp3、Rp4、Rp5、Rp6构成输入电压信号VRMS的采集电路。

所述电流采样电路4包括电阻Rp7、Rp8、Rp9、Rp10、RS和电容Cp21，所述电阻RS串联在输入电路的负极电路上，通过电阻RS对输入电路的负极性电路进行阻流和分流，所述电阻Rp10的一端连接在电阻PS的输入端，且另一端连接在控制器的Isense 接口上，所述电容Cp21的一端连接在电阻Rp10的输出端，且另一端接参考地；所述电阻Rp7、Rp8、Rp9依次串联连接，且电阻Rp7的输入端连接在输入电路6的正极电路上，所述电阻Rp9的输出端连接在控制器的IAC接口上。通过电阻Rp7、Rp8、Rp9、 Rp10、电容Cp21和控制器构成的回路对电路进行采样，主要采集电流从而获得电流的相位，并转换成电压信号，并和输入的电压通过乘法器得出相位差，再通过控制器上的增益调节器控制IGBT的开关长短，进而调节电感的电流，使电流相位跟踪电压相位，通过IC内部的增益调节器控制IC输出口OPFC的占空比，从而控制开关管Q1的导通。

所述输出电压采样电路2包括电阻Rp19、Rp20、Rp21和电容Cp11，所述电阻Rp19 和Rp20串联连接，所述电阻Rp19的输入端连接在输入电路6的正极电路上，所述电阻Rp20的输出端连接在控制器的FBPFC接口上，所述电阻Rp21与电容Cp11的一端相互并联连接在电阻Rp20的输出端，且另一端分别接参考地。Rp19、Rp20、Rp21则构成输出电压的反馈采样，通过IC内部的增益调节器控制IC输出口OPFC的占空比，从而控制开关管Q1的导通。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。