功率因数校正电路及逆变电源电路、逆变焊机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种功率因数校正电路，还涉及一种逆变电源电路及一种逆变焊机。
【背景技术】
[0002]随着焊接电源的迅速发展及越来越普及，用户对电源的需求也在不断增长，要求焊接电源厂商能够生产出更高效、更优质的绿色电源，以减小电能损耗，减轻电网负荷及污染，即要求焊接电源具有较高的功率因数，所述如何设计功率因数校正(Power FactorCorrect1n,PFC)电路是关键技术。传统的功率因数校正电路一般采用分流器检测升压电感电流。由于焊机的输出功率都在千瓦级以上，主电路电流比较大，从而使得分流器发热量较大，对分流器的功率要求大，从而不利于提高电源电路的功率因数。并且，分流器发热量大会导致分流器的阻值波动而弓I起采样信号的偏差，降低了系统的稳定性。
【实用新型内容】
[0003]基于此，有必要提供一种具有高功率因数且稳定性较好的功率因数校正电路。
[0004]—种功率因数校正电路，应用于逆变电源电路中，所述逆变电源电路包括功率晶体管以及用于驱动所述功率晶体管进行开关的驱动电路；所述功率因数校正电路包括:电流互感器，所述电流互感器的初级绕组与所述功率晶体管的输出端连接；整流电路，与所述电流互感器的次级绕组连接；电压采样电路，一端与所述整流电路的输出端连接，另一端与所述电流互感器的次级绕组连接；滤波电路，与所述电压采样电路并联设置；电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与所述滤波电路连接；以及控制电路，与所述电压跟随器的输出端连接；所述控制电路用于与所述驱动电路连接，并根据所述电压跟随器的输出电压对驱动电路进行控制从而控制功率晶体管的开关。
[0005]在其中一个实施例中，还包括电流采样电阻；所述电流采样电阻并联于所述电流互感器的次级绕组两端。
[0006]在其中一个实施例中，所述整流电路包括整流二极管；所述电压采样电路包括电压采样电阻；所述整流二极管的正极与所述电流互感器的次级绕组一端连接，所述整流二极管的负极与所述电压采样电阻连接；所述电流互感器的次级绕组的另一端与所述电压采样电阻连接。
[0007]在其中一个实施例中，还包括并联于所述功率晶体管的输入端和输出端之间的吸收电路；所述吸收电路用于吸收流进所述功率晶体管的尖峰电压信号。
[0008]在其中一个实施例中，所述吸收电路包括第一电阻、第一电容以及第一二极管；所述第一二极管的正极与所述功率晶体管的输入端连接，所述第一二极管的负极与所述功率晶体管的输出端连接；所述第一电阻并联于所述第一二极管的两端；所述第一电容的一端与所述第一二极管的负极连接，另一端分别与所述功率晶体管的输出端、所述电流互感器的初级绕组连接。
[0009]还涉及一种逆变电源电路。
[0010]—种逆变电源电路，包括升压电感、功率晶体管以及驱动电路；所述升压电压的一端与电源输入端连接，另一端与所述功率晶体管的输入端连接；所述驱动电路与所述功率晶体管的控制端连接，用于控驱动所述功率晶体管进行开关，其特征在于，还包括功率因数校正电路；所述功率因数校正电路包括:
[0011]电流互感器，所述电流互感器的初级绕组与所述功率晶体管的输出端连接；
[0012]整流电路，与所述电流互感器的次级绕组连接；
[0013]电压采样电路，一端与所述整流电路的输出端连接，另一端与所述电流互感器的次级绕组连接；
[0014]滤波电路，与所述电压采样电路并联设置；
[0015]电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与所述滤波电路连接；以及
[0016]控制电路，与所述电压跟随器的输出端连接；所述控制电路用于与所述驱动电路连接，并根据所述电压跟随器的输出电压对驱动电路进行控制从而控制功率晶体管的开关。
[0017]在其中一个实施例中，所述功率因数校正电路还包括并联于所述功率晶体管的输入端和输出端之间的吸收电路；所述吸收电路用于吸收流进所述功率晶体管的尖峰电压信号。
[0018]在其中一个实施例中，还包括输入整流电路、逆变电路以及输出整流电路；所述升压电感的一端与所述输入整流电路连接；所述升压电感的另一端与所述逆变电路连接；所述逆变电路的输出端还与所述输出整流电路连接。
[0019]在其中一个实施例中，还包括稳压直流输出电路；所述稳压直流输出电路的输入端与所述升压电感连接，所述稳压直流输出电路的输出端作为直流电压输出端。
[0020]还涉及一种逆变焊机。
[0021]一种逆变焊机，包括前述任一实施例中所述的逆变电源电路。
[0022]上述功率因数校正电路、逆变电源电路以及逆变焊机，通过电流互感器进行电流采样可以将流经功率晶体管的大电流转换为小电流信号。小电流信号经过电压采样电路后转换为采样电压。采样电压经过滤波电路处理后送入到电压跟随器进行电流隔离后输出给控制电路，以实现对功率晶体管的开关控制，来不断的调节电路上的输入电流波形，使其跟随输入电压波形的变化而变化，进而提高输入电源的功率因数。通过电流互感器进行电流采样，发热量较低，能够进一步提高输入电源的功率因数并提高了电路的稳定性。并且通过电压跟随器可以实现功率因数校正电路与逆变电源的主变换电路之间的电流隔离控制，进一步提尚了电路的稳定性。
【附图说明】
[0023]图1为一实施例中的逆变电源电路的电路原理示意图；
[0024]图2为图1中的逆变电源电路中的功率因数校正电路的电路原理框图；
[0025]图3为图2中的功率因数校正电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]—实施例中的逆变电源电路，可以适用于逆变焊机等需要使用到逆变电源的电气设备中。图1为一实施例中的逆变电源电路的电路原理示意图，其包括输入整流电路110、升压电感L、功率晶体管VT1、功率因数校正(PFC)电路120、驱动电路(图中未示)、稳压直流输出电路130、逆变电路140以及输出整流电路150。
[0028]输入整流电路110用于对电网输入的交流电进行整流并将其转换直流电。在本实施例中，输入整流电路110包括全桥整流电路112以及半波整流电路114。在具体地，半波整流电路114包括半波整流电容C2。由电网输出的交流电经由全桥整流电路112的整流后送入到半波整流电路114中进行整流获得一个上正下负的连续半波电压Vd。
[0029]升压电感L作为升压元件以提高输入电压值。升压电感L的一端与半波整流电容C2的正极连接，另一端则分别与稳压直流输出电路130、功率晶体管VT 4勺输入端连接。
[0030]功率晶体管VT1的控制端与驱动电路连接，用于在驱动电路的驱动下进行开关动作，来不断调节电路上的输入电流波形使其跟随输出电压波形的变化而变化，以提高输入电源的功率因数。
[0031]功率因数校正电路120用于对输入电源的功率因数进行校正，其原理框图如图2所示，图3则为一具体实施例中的电路原理图。下面结合图2和图3对功率因数校正电路120做进一步详细说明。功率因数校正电路120包括吸收电路1202、电流互感器CT1、整流电路1204、电压采样电路1206、滤波电路1208、电压跟随器1210以及控制电路1212。
[0032]吸收电路1202并联设置于功率晶体管输入端和输出端之间，用于对流经功率晶体管VT1I的尖峰电压信号进行吸收。在本实施例中，吸收电路1202为RCD吸收电路，其包括第一电阻R1、第一二极管D1以及第一电容C 10其中，第一二极管正极与功率晶体管输入端连接，负极则与第一电容C i连接。第一电阻Rl与第一二极管D i并联设置。第一电容(^的另一端则分别与功率晶体管VT:的输出端、电流互感器CT:的初级绕组连接。由于功率晶体管VT1的工作频率一般都在几十千赫兹以上。在高速开关过程中，功率晶体管VT1容易同时承受较大的电压和电流，开关损耗较大，损耗造成的发热容易损坏器件。其次由于升压电感L的作用，在功率晶体管VT1关断过程中，容易承受较大的尖峰电压，使功率晶体管VT1击穿。因此通过设置吸收电路1202，能够保护功率晶体管VT:避免受到的尖峰电压冲击的影响。
[0033]电流互感器CT1的初级绕组上未与第一电容C1连接的一端与电源输入的负极连接并接地。电流互感器CT1的次级绕组侧设置有电流采样电阻R2。电流采样电阻&并联设置于电流互感