CN106685243A - 一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路 - Google Patents

一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路，增加了一个功率场效应管、控制功率场效应管导通或关断的控制终端、电压电流采样电阻；当输出电压或输入电流达到上限值时，控制终端就会自动调节导通脉冲的宽度，甚至使宽度接近于“0”，通过这样的“双闭环”控制，就可确保直流输出不会过电压和开关器件不会过电流损坏；来抑制谐波电流幅度，提高功率因数。

Description

一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路
技术领域
本发明涉及变频空调控制技术领域，尤其是涉及一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路。
背景技术
在变频空调中功率因数较低，且产生的谐波电流较大，一般5kW以下单相供电的变频空调多采用交-直-交变换方案，在交流输入并整流成直流时，如没有功率因数校正措施就会产生很大的谐波电流，对电网产生很大的干扰和危害。为满足欧洲CE认证（按铭牌上最大输入电流）的谐波要求和确保压缩机在高频高功率的可靠运行，针对无源PFC的不足，现提出一种有源PFC的方案，来抑制谐波电流幅度，提高功率因数。
发明内容
本发明要解决的问题是针对以上问题提出一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路，来抑制谐波电流幅度，提高功率因数。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路，其特征在于：接在整流电桥的输出端并与控制终端相连接；包括第四电阻R4、场效应管Q1、电流采样电阻R3、第一电感L2、二极管D4、电解电容C4；所述整流电桥的上臂的一端连接第一电感L2的一端；所述第一电感L2的另一端连接二极管D4的阳极；所述二极管D4的阴极连接电解电容C4的一端；所述电解电容C4的另一端连接控制终端；所述第一电感L2的另一端还连接场效应管Q1的漏极；所述场效应管Q1的栅极和源极分别连接控制终端；所述整流电桥的上臂的另一端连接控制终端，同时与场效应管Q1的源极之间串联电流采样电阻R3。
优选的，电解电容C4还连接电压采样单元；所述电压采样单元包括第一电压采样电阻R1和第二电压采样电阻R2；所述第一电压采样电阻R1和第二电压采样电阻R2串联后并联在电解电容C4的两端。
优选的，所述第一电感L2的磁芯采用高频磁芯。
优选的，所述整流电桥的上臂的一端通过串联电阻R4与控制终端连接。
优选的，所述第一电压采样电阻R1和第二电压采样电阻R2串联的连接处还与控制终端连接。
本发明具有的优点和有益效果是：发明提供的谐波控制电路与传统无源PFC不同之处在于电感器与二极管之间的节点上增加了一个功率场效应管、控制功率场效应管导通或关断的控制终端、电压电流采样电阻；当输出电压或输入电流达到上限值时，控制终端就会自动调节导通脉冲的宽度，甚至使宽度接近于“0”，通过这样的“双闭环”控制，就可确保直流输出不会过电压和开关器件不会过电流损坏 。
附图说明
图1为本发明实施例提供的变频空调谐波控制电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路，接在整流电桥的输出端并与控制终端相连接；包括第四电阻R4、场效应管Q1、电流采样电阻R3、第一电感L2、二极管D4、电解电容C4；所述整流电桥的上臂的一端连接第一电感L2的一端；所述第一电感L2的另一端连接二极管D4的阳极；所述二极管D4的阴极连接电解电容C4的一端；所述电解电容C4的另一端连接控制终端；所述第一电感L2的另一端还连接场效应管Q1的漏极；所述场效应管Q1的栅极和源极分别连接控制终端；所述整流电桥的上臂的另一端连接控制终端，同时与场效应管Q1的源极之间串联电流采样电阻R3。
电解电容C4还连接电压采样单元；所述电压采样单元包括第一电压采样电阻R1和第二电压采样电阻R2；所述第一电压采样电阻R1和第二电压采样电阻R2串联后并联在电解电容C4的两端。所述第一电压采样电阻R1和第二电压采样电阻R2串联的连接处还与控制终端连接。
所述第一电感L2的磁芯采用高频磁芯。 所述整流电桥的上臂的一端通过串联电阻R4与控制终端连接。
本发明提供的谐波控制电路与传统无源PFC不同之处在于电感器与二极管之间的节点上增加了一个功率场效应管Q1、控制功率场效应管Q1导通或关断的控制终端、电压电流采样电阻R1-R5。控制终端根据输入、输出电压信号、输入电流信号和控制模式自动控制场效应管Q1的导通或截止，当场效应管Q1导通时，输入电流经整流桥B、电感器L2流入场效应管Q1，经电流采样电阻R3形成回路。当场效应管Q1截止时，因电感器L2上的电流连续性，原流向场效应管Q1的电流改经二极管D而流向电解电容E和输出到负载。对负载来说，电流虽然是断续的，但通过电解电容E的储能作用，仍能确保连续供电。电阻R1、R2是输出直流电压的采样电阻，R3是输入电流采样，当输出电压或输入电流达到上限值时，控制终端就会自动调节导通脉冲的宽度，甚至使宽度接近于“0”，通过这样的“双闭环”控制，就可确保直流输出不会过电压和开关器件不会过电流损坏。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于变频空调抑制谐波电流幅度的控制电路，其特征在于：接在整流电桥的输出端并与控制终端相连接；包括第四电阻、场效应管、电流采样电阻、第一电感、二极管、电解电容；所述整流电桥的上臂的一端连接第一电感的一端；所述第一电感的另一端连接二极管的阳极；所述二极管的阴极连接电解电容C4的一端；所述电解电容的另一端连接控制终端；所述第一电感的另一端还连接场效应管的漏极；所述场效应管的栅极和源极分别连接控制终端；所述整流电桥的上臂的另一端连接控制终端，同时与场效应管的源极之间串联电流采样电阻。
2.根据权利要求1所述的变频空调谐波控制电路，其特征在于：电解电容还连接电压采样单元；所述电压采样单元包括第一电压采样电阻和第二电压采样电阻；所述第一电压采样电阻和第二电压采样电阻串联后并联在电解电容的两端。
3.根据权利要求1所述的变频空调谐波控制电路，其特征在于：所述第一电感的磁芯采用高频磁芯。
4.根据权利要求1所述的变频空调谐波控制电路，其特征在于：所述整流电桥的上臂的一端通过串联电阻与控制终端连接。
5.根据权利要求1所述的变频空调谐波控制电路，其特征在于：所述第一电压采样电阻和第二电压采样电阻串联的连接处还与控制终端连接。
6.根据权利要求1所述的变频空调谐波控制电路，其特征在于：所述场效应管为NPN型。
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