专利名称：用于ups的功率因数调整电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及功率因数调整电路，尤其涉及一种用于UPS的功率因数调整电路。
背景技术：
谐波会增加电气设备的损耗和发热，降低可靠性。谐波流入电网还会引起无功功 率损耗，甚至干扰通讯线路。所以我国和国际上很多国家制定了标准，对电气设备产生的谐 波进行限制。为了通过谐波测试，往往采用PFC(功率因数调整)电路加PWM(脉宽调制) 来提高整个电路的功率因数。对于能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的UPS来说，其 应用场合使得其对电能质量有很高要求，因此需要一种用于UPS的功率因数调整电路。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种用于UPS的功率因数调整电路。为实现上述目的，本实用新型提供一种用于UPS的功率调整电路，其包括桥式整 流电路、PFC控制电路、电流互感器CT、电感L01、电解电容C01、M0SFET QO U MOSFET Q02、二 极管D01、D02、D03及D04 ；交流电源的零线和火线分别连接桥式整流电路的两个输入端2 和3，桥式整流电路的两个输出端1和4分别连接QOl的漏极和Q02的源极，QOl和Q02的 栅极分别连接PFC控制电路以控制功率因数的调整，电感LOl连接于QOl的源极和Q02的 漏极之间，QOl的源极还连接DOl的正极，DOl的负极连接D03的负极，D03的正极连接D04 的负极，D04的正极连接D02的正极，D02的负极连接Q02的漏极，DOl的负极还连接COl的 正极，COl的负极连接D04和D02的正极并接地，桥式整流电路的输入端3还连接D03的正 极和D04的负极，PFC控制电路的输出电压取样端VS与COl的正极连接，PFC控制电路的输 入电流取样端IS与电流互感器CT连接以对交流电源输入的电流取样。其中，所述桥式整流电路为KBPC5010型整流桥。其中，所述PFC控制电路的主控芯片为UC3843。其中，所述芯片UC3843外围还连接有死区补偿控制电路，该死区补偿控制电路包 括电阻R2、R3、R4、R5及R6，NPN三极管Ql、Q2，以及电容C6 ；Ql的集电极连接Q2的基极， Ql的基极经R2连接至UC3843的OUT引脚，Ql及Q2的发射极相连接并接地，Q2的发射极 连接C6的首端，C6的末端经R6连接UC3843的ISNS引脚，C6的末端还经R5连接Q2的集 电极，Q2的集电极经R4连接UC3843的VREF引脚，Ql的集电极经R3连接UC3843的VREF 引脚。其中，所述MOSFET QO1 及 Q02 为 HGTG30N60A 型。综上所述，本实用新型的用于UPS的功率因数调整电路，用于UPS上，通过电能质 量优化及脉宽调制，调整电流电压夹角，把电流提前，能效提高。为更进一步阐述本实用新型为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以 下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实用新型的 技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，
图1为本实用新型用于UPS的功率因数调整电路的电路原理图；图2A及图2B为本实用新型用于UPS的功率因数调整电路的一较佳实施例的PFC 控制电路的电路图；图3A及图3B为本实用新型用于UPS的功率因数调整电路的一较佳实施例的主电 路图。
具体实施方式
如图1所示，其为本实用新型用于UPS的功率因数调整电路的电路原理图。该用 于UPS的功率调整电路包括桥式整流电路、PFC控制电路、电流互感器CT、电感L01、电解 电容CO1、MOSFET (金氧半场效应晶体管)QOl、MOSFET Q02、二极管D01、D02、D03及D04 ；交 流电源的零线(I/P-L引脚)和火线(I/P-N引脚)分别连接桥式整流电路的两个输入端2 和3，桥式整流电路的两个输出端1和4分别连接QOl的漏极和Q02的源极，QOl和Q02的 栅极分别连接PFC控制电路以控制功率因数的调整，电感LOl连接于QOl的源极和Q02的 漏极之间，QOl的源极还连接DOl的正极，DOl的负极连接D03的负极，D03的正极连接D04 的负极，D04的正极连接D02的正极，D02的负极连接Q02的漏极，DOl的负极还连接COl的 正极，COl的负极连接D04和D02的正极并接地，桥式整流电路的输入端3还连接D03的正 极和D04的负极，PFC控制电路的输出电压取样端VS与COl的正极连接以取样输出电压， 该取样的输出电压与BUS. V引脚上的电压相等，PFC控制电路的输入电流取样端IS与电流 互感器CT连接以对交流电源输入的电流取样，PFC控制电路根据取样所得的输出电压和输 入电路来调整电流电压夹角，把电流提前，从而提高能效。如图2A及图2B所示，其为本实用新型用于UPS的功率因数调整电路的一较佳实 施例的PFC控制电路的电路图；如图3A及图3B所示，其为本实用新型用于UPS的功率因数 调整电路的一较佳实施例的主电路图。由于电路图较大，因此图2A及图2B，图3A及图3B 为由完整的电路图分割而成，将图2A、图2B、图3A及图3B综合起来，按照图中的引脚连接 关系对应进行连接，即可将图2A、图2B、图3A及图3B组合得到该较佳实施例的完整的电路 图。由图2A可知，该较佳实施例中，PFC控制电路的主控芯片为UC3843，交流电源输入的电 流取样由IS. PFC引脚引入芯片UC3843的3号引脚(ISNS引脚)。由图3A可知，该较佳实 施例中，桥式整流电路采用KBPC5010型整流桥。此外，由图3A及图3B可知，该较佳实施例 中，MOSFET 为 HGTG30N60A 型。通过芯片UC3843可进行脉宽调制(PWM)，调整电流电压夹角，当PWM输出时，为避 免电路中的功率器件因为其导通关断的延迟现象而同时导通，需要进行死区控制。参见图 2A，为避免在特定条件下死区控制失效，造成功率器件损坏，该较佳实施例中在芯片UC3843 外围还增加了死区补偿控制电路，其由电阻R2、R3、R4、R5及R6，NPN三极管Ql和Q2，电容C6等器件组成，Ql的集电极连接Q2的基极，Ql的基极经R2连接至UC3843的OUT引脚(6 号)，Ql及Q2的发射极相连接并接地，Q2的发射极连接C6的首端，C6的末端经R6连接 UC3843的ISNS引脚(3号)，C6的末端还经R5连接Q2的集电极，Q2的集电极经R4连接 UC3843的VREF引脚(8号)，Ql的集电极经R3连接UC3843的VREF引脚(8号)。例如参 见图3A和3B，当bus (母线)电压(BUS. V的电压)低于市电输入整流电压时，市电直接经 电流互感器CTl给bus电容C35充电，较大电流使电流互感器CTl进入磁饱和，造成电流反 馈失效；此时，PWM驱动信号经死区补偿控制电路，在单位时间内输出补偿电压到UC3843第 3脚(即电流反馈端)，从而实现死区控制。综上所述，本实用新型的用于UPS的功率因数调整电路，用于UPS上，通过电能质 量优化及脉宽调制，调整电流电压夹角，把电流提前，能效提高。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和 技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后 附的权利要求的保护范围。
权利要求一种用于UPS的功率调整电路，其特征在于，包括桥式整流电路、PFC控制电路、电流互感器CT、电感L01、电解电容C01、MOSFETQ01、MOSFET Q02、二极管D01、D02、D03及D04；交流电源的零线和火线分别连接桥式整流电路的两个输入端2和3，桥式整流电路的两个输出端1和4分别连接Q01的漏极和Q02的源极，Q01和Q02的栅极分别连接PFC控制电路以控制功率因数的调整，电感L01连接于Q01的源极和Q02的漏极之间，Q01的源极还连接D01的正极，D01的负极连接D03的负极，D03的正极连接D04的负极，D04的正极连接D02的正极，D02的负极连接Q02的漏极，D01的负极还连接C01的正极，C01的负极连接D04和D02的正极并接地，桥式整流电路的输入端3还连接D03的正极和D04的负极，PFC控制电路的输出电压取样端VS与C01的正极连接，PFC控制电路的输入电流取样端IS与电流互感器CT连接以对交流电源输入的电流取样。
2.如权利要求1所述的用于UPS的功率调整电路，其特征在于，所述桥式整流电路为 KBPC5010型整流桥。
3.如权利要求1所述的用于UPS的功率调整电路，其特征在于，所述PFC控制电路的主 控芯片为UC3843。
4.如权利要求3所述的用于UPS的功率调整电路，其特征在于，所述芯片UC3843外围 还连接有死区补偿控制电路，该死区补偿控制电路包括电阻R2、R3、R4、R5及R6，NPN三极 管Ql、Q2，以及电容C6 ；Ql的集电极连接Q2的基极，Ql的基极经R2连接至UC3843的OUT 引脚，Ql及Q2的发射极相连接并接地，Q2的发射极连接C6的首端，C6的末端经R6连接 UC3843的ISNS引脚，C6的末端还经R5连接Q2的集电极，Q2的集电极经R4连接UC3843 的VREF引脚，Ql的集电极经R3连接UC3843的VREF引脚。
5.如权利要求1所述的用于UPS的功率调整电路，其特征在于，所述MOSFETQOl及Q02 为 HGTG30N60A 型。
专利摘要本实用新型涉及一种用于UPS的功率调整电路，包括桥式整流电路、PFC控制电路、电流互感器CT、电感L01、电解电容C01、MOSFET Q01及Q02、二极管D01、D02、D03及D04；桥式整流电路的输出端1和4连接Q01的漏极和Q02的源极，Q01和Q02的栅极连接PFC控制电路，电感L01与Q01的源极和Q02的漏极连接，Q01的源极连接D01的正极，D01的负极连接D03负极，D03的正极连接D04的负极，D04正极连接D02的正极，D02负极连接Q02的漏极，D01的负极还连接C01正极，C01负极连接D04和D02正极并接地，桥式整流电路的输入端3连接D03的正极和D04的负极，输出电压取样端VS连接C01的正极，输入电流取样端IS连接电流互感器CT。本实用新型用于UPS上，通过电能质量优化及脉宽调制，调整电流电压夹角，把电流提前，能效提高。
文档编号H02M1/42GK201733215SQ20102029049
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者郑伟 申请人:深圳市禾力科技有限公司