一种基于APFC的控制电路的制作方法

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其是涉及一种基于apfc的控制电路。

背景技术：

pfc的英文全称为“powerfactorcorrection”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

目前的pfc有两种，一种为被动式pfc(也称无源pfc)和主动式pfc(也称有源式pfc)。有源功率因数校正(activepowerfactorcorrection,简称apfc)技术因能提高电力电子装置网侧功率因数，降低线路损耗，节约能源，减少电网谐波污染，提高电网供电质量等优点，在许多行业中得到广泛的应用。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数，低功率因数代表低电力效能。为了提高用电设备功率因数的技术就称为功率因数校正。

但市面上的无源pfc电路缺点都是牺牲效率和稳定性来提高pf值，导致该电路效率低下。

针对此现象，本申请设计了一种基于apfc的控制电路，能够大大提高控制电路的功率因数，降低了谐波失真度，达到节能的效果。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种基于apfc的控制电路，能够大大提高控制电路的功率因数，降低了谐波失真度，达到节能的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于apfc的控制电路，包括滤波整流电路、apfc功率因数校正电路、开关电源、过压放电电路、智能功率模块、mcu周边电路、差分电流采样电路、调速电路和转速反馈电路，所述过压放电电路连接在所述apfc功率因数校正电路的输出端；所述apfc功率因数校正电路和开关电源均通过所述滤波整流电路与市电连接，所述apfc功率因数校正电路的输出端通过所述过压放电电路连接至所述智能功率模块，所述开关电源提供直流电给所述mcu周边电路，所述智能功率模块通过所述差分电流采样电路与所述mcu周边电路电连接，所述智能功率模块的输出端连接电机，所述调速电路连接至所述mcu周边电路的输入端，所述转速反馈电路连接至所述mcu周边电路的输出端。

进一步地，所述过压放电电路由驱动电路、igbt和放电电阻组成，所述驱动电路中设置igbt驱动器，所述igbt驱动器的1号引脚与所述开关电源电连接，所述igbt驱动器的3号引脚连接至所述mcu周边电路的输出端，所述igbt驱动器的5号引脚连接至栅极电阻的一端，所述栅极电阻的另一端连接至igbt，所述igbt的一端连接并联的放电电阻r32、r33和外接电阻。

进一步地，所述igbt并联连接指示灯led3。

进一步地，所述igbt驱动器采用型号为ir2101s的芯片。

进一步地，所述apfc功率因数校正电路采用型号为ucc28019的芯片。

本实用新型实施例提供的一种基于apfc的控制电路，通过交流220v的市电，给apfc功率因数校正电路和开关电源部分供电。通电后可通过串口或者调速电路启动电机。该控制板由滤波整流电路、apfc功率因数校正电路、开关电源、过压放电电路、智能功率模块、mcu周边电路、差分电流采样电路、调速电路和转速反馈电路组成。本申请中的过压放电电路能吸收电机产生的电能，防止主电容过压。该控制板电压适应范围宽，功率因数高，总谐波失真度低，使反馈到电网的谐波大为减少，起到了节约能源、降低消耗和减少电网污染的作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的控制电路的控制流程图；

图2为本实用新型实施例提供的过压放电电路图；

图3为本实用新型实施例提供的控制电路的控制原理图；

图4为本实用新型实施例提供的apfc功率因数校正电路图；

图5为本实用新型实施例提供的mcu周边电路图；

图6为本实用新型实施例提供的采样电路图；

图7为本实用新型实施例提供的智能功率模块电路图；

图8为本实用新型实施例提供的调速电路图。

具体实施方式

下面结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

为了便于理解和说明，下面详细说明本实用新型实施例的一种基于apfc的控制电路。

如图1-8所示，一种基于apfc的控制电路，所述apfc控制电路包括滤波整流电路、apfc功率因数校正电路、开关电源、过压放电电路、智能功率模块、mcu周边电路、差分电流采样电路、调速电路和转速反馈电路，所述过压放电电路连接在所述apfc功率因数校正电路的输出端，所述差分电流采样电路采用闭环电流差分采样电路，更有效的达到了抗共模干扰的目的，所述智能功率模块集成电路体积小，节省了空间，散热性好；可以使用vsp来设定电机目标转速；

所述apfc功率因数校正电路和开关电源均通过所述滤波整流电路与市电连接，所述apfc功率因数校正电路的输出端通过所述过压放电电路连接至所述智能功率模块，所述开关电源提供直流电给所述mcu周边电路，所述智能功率模块通过所述差分电流采样电路与所述mcu周边电路电连接，所述智能功率模块的输出端连接电机，所述调速电路连接至所述mcu周边电路的输入端，所述转速反馈电路连接至所述mcu周边电路的输出端。

所述过压放电电路由驱动电路、igbt和放电电阻组成，所述驱动电路中设置igbt驱动器，所述igbt驱动器的1号引脚与所述开关电源电连接，所述igbt驱动器的3号引脚连接至所述mcu周边电路的输出端，所述igbt驱动器的5号引脚连接至栅极电阻的一端，所述栅极电阻的另一端连接至igbt，所述igbt的一端连接并联的放电电阻r32、r33和外接电阻。

上述的apfc控制电路为基于spc1068的全幅电压ac190v～260v600wapfc控制板，spc1068控制系统电路集成度高，可实现高性价比的解决方案。通过供给220v的交流市电，给apfc功率因数校正电路和开关电源部分供电。通电后可通过串口或者调速电路启动电机。通过对主电容进行电压采样后把信号反馈给主控芯片mcu，mcu判断电压是否过压，如过压则给放电电路发送pwm信号，打开放电电路进行放电。

参照图1所示，本发明实施例1所提供的一种基于apfc的控制电路，所述igbt驱动器采用型号为ir2101s的芯片，ir2101s芯片是一款igbt驱动器，工作电压为15v，它可以将接收到的mcu的pwm控制信号转换为功率器件的驱动信号，并使控制信号和功率驱动信号不产生相互干扰。所述igbt并联连接指示灯led3，该电路中的ir2101s芯片的1脚接开关电源分过来的15v电压，当电路发生过压后，主控芯片spc1068mcu会产生一个pwm信号给芯片u6，芯片u6的3脚接收到mcu发出的的pwm信号后，5脚会产生15v的功率驱动信号，通过栅极电阻r38以消除栅极振荡后，驱动igbt导通，使得放电电阻r32,r33或者外接电阻和主电容形成一个电流回路，完成放电功能，同时放电指示灯led3发光，提示放电作用正在进行。

参照图4所示，本发明实施例2所提供的一种基于apfc的控制电路，所述apfc功率因数校正电路采用型号为ucc28019的芯片。电压适应范围宽，提高了输入侧的功率因数，降低总谐波失真度，使反馈到电网的谐波大为减少，起到了节约能源、降低消耗和减少电网污染的作用。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。