一种双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统的制作方法

本实用新型涉及功率因数校正技术领域，具体为一种双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统。

背景技术：

目前，公知的功率因数校正技术大多是模拟信号控制的单相升压电路实现，具有一定的局限性。传统的单相功率因数校正电路，虽然可以利用模拟信号控制的升压电路使输入电流追随输入电压，但功率因数无法有效提高，并且在高功率应用时对功率元器件的电应力提高，降低了电路可靠性。采用模拟信号控制双相交叠式升压电路，虽然可以提高应用功率等级，但两组电感的失衡电流问题无法有效控制。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统，采用两组升压单元并行连接并交叠工作。数字信号分别对电感电流进行调控以降低电流失衡。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统，包括EMI滤波及浪涌抑制器、整流桥、数字信号控制器、第一Boost升压电路、第二Boost升压电路和负载；所述EMI滤波及浪涌抑制器的输出端与整流桥的输入端电性连接，且整流桥的输出端与第一Boost升压电路和第二Boost升压电路的输入端电性连接；所述第一Boost升压电路和第二Boost升压电路的输出端与负载的输入端电性连接。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，还包括电感器、二极管、MOS管、检流装置和电容器，AC220V电压连接到EMI滤波及浪涌抑制器输入端，EMI滤波及浪涌抑制器输出端连接至整流桥交流输入端；整流桥直流输出正端分别连接电感器L1和L2输入端，负端串联取样电阻器RS1后接地；电感器L1输出端同时连接二极管D1阳极和第一检流装置输入端，第一检流装置次级负端接地；二极管D1阴极接电容器CB正端并接入负载正端；第一检流装置输出端接MOS管漏极，MOS管源极接地。另一组升压电路连接方式与之相同。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，还包括数字信号控制器，所述数字信号控制器的PWM1端接MOS管Q1栅极，数字信号控制器的PWM2端接MOS管Q2栅极，五组ADC端分别连接至第一检流装置的I_CT1端、第二检流装置的I_CT2端、取样电阻器RS1输入端、整流桥输入一端、负载正端。

有益效果

本实用新型提供了一种双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统。具备以下有益效果：

1、两组升压电路交叠工作，功率元器件电应力低。

2、数字信号调控方式，失衡电流小，功率因数高。

3、180°异相工作方式，输入和输出电流纹波低。

通过两组升压电路在180°异相下工作降低元器件电应力，同时降低输入和输出电流纹波。数字信号调控电感电流提高功率因数，同时降低失衡电流以提高电路可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理框图；

图2为本实用新型主功率部分电路原理图；

图3为本实用新型数字信号控制部分电路原理图；

图中：1-EMI滤波及浪涌抑制器、2-整流桥、3-数字信号控制器、4-第一Boost升压电路、5-第二Boost升压电路、6-负载。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型一种双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统，包括EMI滤波及浪涌抑制器1、整流桥2、数字信号控制器3、第一Boost升压电路4、第二Boost升压电路5和负载6；所述EMI滤波及浪涌抑制器1的输出端与整流桥2的输入端电性连接，且整流桥2的输出端与第一Boost升压电路4和第二Boost升压电路5的输入端电性连接；所述第一Boost升压电路4和第二Boost升压电路5的输出端与负载6的输入端电性连接。

进一步，还包括电感器、二极管、MOS管、检流装置和电容器，AC220V电压连接到EMI滤波及浪涌抑制器输入端，EMI滤波及浪涌抑制器输出端连接至整流桥交流输入端；整流桥直流输出正端分别连接电感器L1和L2输入端，负端串联取样电阻器RS1后接地；电感器L1输出端同时连接二极管D1阳极和第一检流装置输入端，第一检流装置次级负端接地；二极管D1阴极接电容器CB正端并接入负载正端；第一检流装置输出端接MOS管漏极，MOS管源极接地。另一组升压电路连接方式与之相同。

进一步，还包括数字信号控制器，所述数字信号控制器的PWM1端接MOS管Q1栅极，数字信号控制器的PWM2端接MOS管Q2栅极，五组ADC端分别连接至第一检流装置的I_CT1端、第二检流装置的I_CT2端、取样电阻器RS1输入端、整流桥输入一端、负载正端

工作原理

该双相交叠升压功率因数校正电流平衡系统，交流220V电输入先经EMI滤波及浪涌抑制器进行滤波及浪涌电流抑制，再经整流桥整流后形成直流电，然后分别送至两组Boost升压电路的输入端，Boost升压电路工作原理与传统电路一致；区别在于：1.数字信号控制器分别对两组升压电路进行逐周期占空比调节，使其在180°异相下交叠工作；2.使用一个取样电阻器RS1检测总电流，电流信号反馈至数字控制器的一个ADC端，通过内部的比较放大电路在脉宽调制（PWM）器产生两个信号PWM1和PWM2，每个信号都有相同的占空比但异相180°，用于驱动两组升压电路中的MOS管Q1和Q2，在每个相位，串联于MOS管前面的检流装置检测每组电路的开关电流CT1和CT2，CT1和CT2信号分别反馈至数字控制器中一组运算放大器的同相端和反相端进行比较后，乘以增益系数K形成倍增信号调节PWM2的占空比，这种反馈回路均衡了两组升压电路中电感的失衡电流。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。