空调控制器及其电源变换电路和功率因数校正电路的制作方法_2

文档序号:8397724阅读:来源:国知局
制芯片、变频空调控制芯片以及IPM驱动电路;输入电源经过滤波电路进行滤波,然后经过整流电路进行整流变成脉动的直流电,经过整流后的脉动直流电经过功率因数校正电路校正之后成为平稳的直流电源并供给IPM驱动电路进行电机驱动,同时供电给开关电源,该开关电源可以供给驱动控制芯片、变频空调控制芯片以及IPM驱动电路;变频空调控制芯片根据遥控器的输入信号以及传感器采集的信号输出控制信号,控制室内机、风机、电子膨胀阀的步进电机或者输出显示信息,或者控制IPM驱动电路(智能功率模块)驱动压缩机的电机;其中所述功率因数校正电路采用前述的任一种功率因数校正电路。
[0020]与现有技术相比,本发明的功率因数校正电路,其电感与续流二极管之间共同连接多个开关管,通过控制电路控制多个开关管轮流或交替导通,来调整流过电感的电流,由于是多个开关管共同连接于电感与续流二极管之间,而且多个开关管是轮流或交替导通,单管的占空比小,所以其导通损耗也较小,在额定工作频率下器件的耗散功率能够满足脉冲大电流工作。由于开关管Ql、Q2、Q3......Qn集电极合成的开关脉冲频率是单个开关管的η倍,所以,高频电感L实际工作的频率为η倍单管Q的开关频率;高频电感L是有源功率因数校正电路中最重最大的器件,其尺寸重量与电感量成正比,与流过电流的平方成正比;由工作原理,高频电感L的电感量与工作频率正反比,随着电感工作频率的成倍提高,铁芯尺寸和绕组匝数也可以大幅降低,从而可以大幅减小了高频电感的尺寸和重量,或大幅增大承受的电流和功率。
【【附图说明】】
[0021]图1是本发明的一个实施例的功率因数校正电路的结构示意图。
[0022]图2是本发明的另一个实施例的功率因数校正电路的结构示意图。
[0023]图3是本发明的采用图1所示的功率因数校正电路的电源变换电路的示意图。
[0024]图4是本发明的一个实施例的功率因数校正电路的开关管驱动控制电路的结构示意图。
[0025]图5是图4所示的本发明的功率因数校正电路的开关管驱动控制电路的驱动电路部分的结构示意图。
[0026]图6是本发明的功率因数校正电路的开关管驱动控制电路的另一实施例的结构示意图。
[0027]图7是本发明的功率因数校正电路的各开关管的驱动脉冲时序图。
[0028]图8是本发明的功率因数校正电路校正后电路电压电流波形的示意图。
[0029]图9是本发明的变频空调控制器的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0030]下面结合附图对本发明的具体实施例进行说明。
[0031]请参阅图1所示,其显示本发明的功率因数校正电路的一个实施例的示意图,其中该功率因数校正电路包括一个电感L、一个续流二极管D1、多个开关管Ql、Q2......Qn
以及一个电容器C。其中电感L的一端与电源输入端的正极Vin+连接,电感L的另一端与续流二极管Dl的正极连接,续流二极管Dl的负极与电容器C的正端以及电源输出端的正极Vout+连接,多个开关管的集电极共同连接于电感L与续流二极管Dl正极连接的节点,多个开关管的发射极与电容器C的负端以及电源的输出端的负极Vout-连接,各个开关管
QU Q2......Qn的基极分别由驱动控制电路驱动,控制该多个开关管Ql、Q2......Qn按顺序轮流导通或交替导通。在开关管Q1、Q2......Qn导通时,续流二极管Dl截止,开关管Q1、
Q2......Qn与电感L组成回路,电感L储能,在开关管Q1、Q2......Qn截止时,续流二极管
Dl导通,电感L通过续流二极管Dl以及电容器C放电输出电源。
[0032]图2是本发明的功率因数校正电路的另一个具体实施例,在前述图1所示的实施例中,功率因数校正电路在开关管截止时电感L与电源共同通过续流二极管Dl输出电源,所以电压增加,这种连接方式的功率因数校正电路称之为升压式功率因数校正电路。在图
2所示的功率因数校正电路中该功率因数校正电路的多个开关管Q1、Q2......Qn的集电极连接于电源的正极Vin+、功率因数校正电路的开关管Ql、Q2......Qn的发射极共同连接于电感L与续流二极管Dl负极的连接节点,电感L的另一端连接电容器C的正端以及电源输出端的正极Vout+,续流二极管Dl的正极连接于电容器C的负端以及电源输出端的负极Vout-,各个开关管Q1、Q2......Qn的基极分别由驱动控制电路驱动,控制该多个开关管
Q1、Q2......Qn按顺序轮流导通或者是交替导通,在开关管Q1、Q2......Qn导通时,续流二极管Dl截止,开关管Q1、Q2......Qn与电感L组成回路输出电源,在开关管Q1、Q2......Qn
截止时,续流二极管Dl导通,电感L通过续流二极管Dl放电输出电源。因为在开关管截止时,只通过电感放电输出电源,所以电压比电源低,称为降压型功率因数校正电路。
[0033]需要说明的是,本发明的多个开关管轮流导通,可以是Q1、Q2......Qn按顺序轮流导通,也可以是Ql、Q3、Q5、Q2、Q4、Q6......Qn的交替导通,当一个开关管导通时,其他开关管截止,每个开关管导通时,只有一个开关管与所述电感或所述续流二极管组成回路。此处仅仅是举例说明,并非限定本发明必须是按开关管的排列顺序依次导通。本发明的多个开关管也可以依据实际情况,例如电路功率的大小,来确定实际工作的开关管的数量,例如,当电路功率较小时,可以只设2个开关管交替导通,当电路功率较大时,可以设3个开关管交替导通,当电路功率非常大时,4个开关管交替导通等等。这可以在设计时确定功率开关器件数量,同时调整控制电路中的脉冲分配器T的循环输出数量。另外,在其他的实施例中,本发明的开关管也可以是例如预设有4个开关管,当电路功率较小时,可以只有2个开关管交替导通,其他2个开关管一直处于截止状态,当电路功率较大时,可以设3个开关管交替导通,I个开关管一直处于截止状态,当电路功率非常大时,4个开关管交替导通等等。
[0034]以上仅仅是本发明的功率因数校正回路的两个具体实施例,在其他实施例中本发明的功率因数校正电路也可以为升降压型功率因数校正电路、正激型功率因数校正电路、反激型功率因数校正电路等等,在这些功率因数校正电路中均可以采用前述实例中所述的,采用单个电感与多个开关管同时连接的方式,由控制电路控制多个开关管轮流或交替导通的技术方案,此处不再一一举例详细说明。
[0035]在前述实施例中,所述开关管Ql、Q2......Qn可以是绝缘栅双极型晶体管
(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或双极结型晶体管(BJT),较佳的是采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
[0036]下面以本发明的功率因数校正电路为升压型功率因数校正电路,所用的晶体管为IGBT晶体管为例对本发明的功率因数校正电路的一个实施例的工作过程进行说明。
[0037]如图3所示,其显示本发明的一个电源变换电路的结构示意图,其中该电源变换电路采用图1所示的本发明的升压型功率因数校正电路对经过整流桥整流之后的输出电源进行功率因数校正。如图3所示,交流电源经过整流桥整流之后形成半周正弦律的脉动直流电,其中整流桥的正端与负端之间连接有一个滤波电容Cl,滤波电容滤去脉动直流电中的高频尖峰电压。
[0038]整流桥的正输出端与功率因数校正电路的电感L的一端连
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1