CN107437893B - 一种pfc控制电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PFC控制电路及其控制方法，其技术方案要点是包括三相输入的变压器，变压器的第一输出端连接有第一PFC电路，变压器的第二输出端连接有第二PFC电路，第一PFC电路和第二PFC电路的输出端并联，输出端上还并联有电容器，所述第一PFC电路、第二PFC电路包括多个易损器件，所述易损器件的端口通过跳线端子连接外部电路，达到了对于易损器件便于更换的效果，减少维修成本，采用PFC电路节能高效。

Description

一种PFC控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及电源装置领域，特别涉及一种PFC控制电路及其控制方法。
背景技术
PFC（Power Factor Correction）也即功率因数校正，通常用于表征电力的被利用程度及对电网的污染程度，PFC电路主要用于改善谐波，降低负载对电网的污染。
现有的PFC控制电路采用的拓扑结构原理大致相同，主要依赖电感元件和电容元件启动调节相位的左右，并且通过开关管实现通断时间可调，开关管一般采用MOS管，通过控制器输入PWM波对开关管的导通时间进行调节，从而可以输出可靠的电力，以提高功率因素。
电感、电容或是开关管器件工作时间长久之后，器件寿命降低，影响电路的可靠运行，电路整体的热损耗就增大，不利于整体的节能。而我们知道电路中元器件采用电焊的方式不可拆卸连接，元器件更换费时费力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种PFC控制电路及其控制方法，具有便于元器件更换、提高工作稳定性的优势。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种PFC控制电路，包括三相输入的变压器，所述变压器的第一输出端连接有第一PFC电路，变压器的第二输出端连接有第二PFC电路，第一PFC电路和第二PFC电路的输出端并联，输出端上还并联有电容器，所述第一PFC电路、第二PFC电路包括多个易损器件，所述易损器件的端口通过跳线端子连接外部电路。
通过上述设置，变压器输入为三相电压，输出通过第一PFC电路和第二PFC电路转换为单相输出，并且第一PFC电路和第二PFC电路可以有效抵消纹波，使得稳定性更好，对于易损器件，则采用跳线端子的连接方式进行连接，从而可以进行更换易损器件，更换便利且效率较高，也便于测试和调试。
作为本发明的具体方案可以优选为：所述易损器件上还设置有备用器件，所述易损器件的每个端子连接有第一开关组，所述备用器件的每个端子连接有第二开关组，所述第一开关组和第二开关组交替工作用以切换易损器件和备用器件的工作。
通过上述设置，通过第一开关组可以断开易损器件的线路，然后通过第二开关组可以连通备用器件，从而从易损器件切换到备用器件进行工作，以避免器件损坏而直接报废整个产品，提高整个产品的使用寿命。
作为本发明的具体方案可以优选为：所述易损器件的端口上还连接有测试端口。
通过上述设置，在易损器件上留出测试端口，从而可以方便使用者进行测试，并且在测试过程中，需要断开第一开关组。
作为本发明的具体方案可以优选为：所述测试端口上连接有测试电路，测试电路用以测试易损器件寿命指标，在寿命指标达到设定值时，控制第一开关组和第二开关组动作，切换备用器件工作。
通过上述设置，测试电路可以自动检测易损器件的寿命，从而做出自动切换第一开关组和第二开关组的动作。
作为本发明的具体方案可以优选为：所述测试电路包括依次连接的工作状态检测单元、工作时长记录单元、工作时长比较单元、以及开关执行单元，还包括连接在工作时长比较单元上的寿命时长设定单元，所述测试电路对每个易损器件的使用时间进行记录，使用时间作为反映器件寿命指标之一。
通过上述设置，将易损器件的使用时间作为寿命指标，易损器件工作的时候开始计时，停止使用的时候，停止计时，当累计时长达到寿命指标的设定值后，则可以自动进行切换备用器件工作。
作为本发明的具体方案可以优选为：所述易损器件包括电容、电感和开关管。
作为本发明的具体方案可以优选为：所述测试电路检测开关管的开关次数，反映开关管的寿命指标。
一种PFC控制电路的控制方法，包括如下步骤：
S1，对上述的PFC控制电路中的器件进行分类，选取易损器件，对易损器件的连接方式采用跳线端子可拆卸连接；
S2，对每个或部分易损器件增加备用器件，对于备用器件和易损器件分别通过第一开关组和第二开关组进行切换；
S3，对每个易损器件留出测试端口，供外部测试电路检测；
S4，测试电路定期进行易损器件检测，检测寿命指标超过设定值则将备用器件进行更换。
通过上述设置，采用上述方法，可以自动对PFC控制电路中的一些器件进行寿命检测，自动替换一些故障器件，从而提高适用寿命。
综上所述，本发明具有以下有益效果：使用寿命长，器件可自动更换，从而提高整体的工作可靠性。
附图说明
图1为本实施例1的电路结构图；
图2为本实施例2的电路结构图；
图3为本实施例2的电感切换的结构图；
图4为本实施例2的电容切换的结构图；
图5为本实施例2的开关管切换的结构图；
图6为本实施例2的实施方法；
图7为本实施例2的另一实施方法。
图中：100、变压器；210、第一PFC电路；220、第二PFC电路；300、跳线端子；410、第一开关组；420、第二开关组；500、测试端口；610、易损器件；620、备用器件；700、测试电路；710、工作状态检测单元；720、工作时长记录单元；730、工作时长比较单元；740、开关执行单元；750、寿命时长设定单元；760、开关次数检测单元；770、开关次数记录单元；780、开关次数比较单元；790、开关次数设定单元。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1和图2所示，一种PFC控制电路，包括三相输入的变压器100、第一PFC电路210和第二PFC电路220。第一PFC电路210和第二PFC电路220结构相同。变压器100的第一输出端连接第一PFC电路210，变压器100的第二输出端连接第二PFC电路220，第一PFC电路210和第二PFC电路220的输出端并联，输出端上还并联电容器。第一PFC电路210、第二PFC电路220包括多个易损器件610，易损器件610的端口通过跳线端子300连接外部电路。易损器件610可以为电容、电感和开关管中的一个或多个。开关管可以为三极管、MOS管器件，其都具有三个引脚。对于PFC电路结构可以采用市场上的电路，通过对市场上的电路进行疲劳测试，可以选定出那些器件为易损器件610，从而可以针对这些易损器件610，在易损器件610的引脚位置通过跳线端子300进行连接，这样易损器件610就可以拆卸下来或是更换比较便利。而现有的电路板都是焊接的方式。第一PFC电路210中有2个开关管，一个开关管的引脚S1连接控制器的S1端，另一个开关管的引脚S2连接控制器的S2端。控制器用来控制上述两个开关管的开通和关断。控制器可以采用现有的器件，其输出PWM波形。控制器是PFC电路的控制部分。
另外，对于图2与图1的区别在于，电容选为易损器件610，然后备用器件620设置了多个。通过开关对备用电容进行切换控制。
图中，跳线端子300可以为接插件、排针、跳线帽、插槽等。
实施例2：
易损器件610上还设置备用器件620，易损器件610和备用器件620一一对应，其类型一致。易损器件610为电容时，备用器件620也为同样的电容。
易损器件610的每个端子连接有第一开关组410，备用器件620的每个端子连接有第二开关组420，第一开关组410和第二开关组420交替工作用以切换易损器件610和备用器件620的工作。
具体的，如图3所示，易损器件610为电感时，备用器件620指代同样的电感。第一开关组410包括开关K1-1和K1-2，第二开关组420包括K2-1和K2-2。
如图4所示，易损器件610为电容时，备用器件620也是同样的电容，第一开关组410包括开关K1-1和K1-2，第二开关组420包括K2-1和K2-2。
如图5所示，易损器件610为开关管时，备用器件620也为同样的开关管，第一开关组410包括开关K1-1、K1-2和K1-3，第二开关组420包括K2-1、K2-2和K2-3。开关管具有三个引脚，所以采用如图5所示的连接结构进行对易损器件610和备用器件620的切换。
易损器件610的端口上还连接有测试端口500。在易损器件610上留出测试端口500，从而可以方便使用者进行测试，并且在测试过程中，需要断开第一开关组410。
对实施例2进一步设置：测试端口500上连接测试电路700，测试电路700用以测试易损器件610寿命指标，在寿命指标达到设定值时，控制第一开关组410和第二开关组420动作，切换备用器件620工作。测试电路700可以自动检测易损器件610的寿命，从而做出自动切换第一开关组410和第二开关组420的动作。
如图6所示，测试电路700包括依次连接的工作状态检测单元710、工作时长记录单元720、工作时长比较单元730、以及开关执行单元740，还包括连接在工作时长比较单元730上的寿命时长设定单元750，所述测试电路700对每个易损器件610的使用时间进行记录，使用时间作为反映器件寿命指标之一。
工作状态检测单元710具体可以为电流传感器或是电压传感器。可以通电流传感器检测易损器件610上的电流，如果有电流感应出来，说明此易损器件610正在处于工作状态，如果没有电流感应出来，则说明没有通电工作。
工作时长记录单元720具体可以为计时器、存储器或是定时器等。当易损器件610在工作的时候，工作时长记录单元720开始计时，否则停止计时，并且将计时时间保存下来。
寿命时长设定单元750具体可以为按键输入模块或是触摸屏输入器，可以设置不同器件的寿命长度值，提供比较上限。
工作时长比较单元730具体可以为比较器或是单片机等具有运算功能的芯片以及芯片外围电路。其所作的处理就是进行时间数据的比较处理。当累计的时长达到比较上限值时，则输出控制信号给开关执行单元740。
开关执行单元740具体可以为继电器驱动电路，其接收控制信号可以控制继电器动作，上述的第一开关组410合第二开关组420可以是对应继电器的多个开关触点。其可以通过继电器来实现联动控制以及切换。
上述的控制方法可以为，包括如下步骤：
S1，对上述的PFC控制电路中的器件进行分类，选取易损器件610，对易损器件610的连接方式采用跳线端子300可拆卸连接；
S2，对每个或部分易损器件610增加备用器件620，对于备用器件620和易损器件610分别通过第一开关组410和第二开关组420进行切换；
S3，对每个易损器件610留出测试端口500，供外部测试电路700检测；
S4，测试电路700定期进行易损器件610检测，检测寿命指标超过设定值则将备用器件620进行更换。
另外如图7所示：对开关管寿命的检查还可以采用如下的方法。测试电路700检测开关管的开关次数，反映开关管的寿命指标。
测试电路700的另一实施方式还可以是：包括依次连接的开关次数检测单元760、开关次数记录单元770、开关次数比较单元780和开关执行单元740，还包括连接在开关次数比较单元780上的开关次数设定单元790。
其中，开关次数设定单元790、开关执行单元740、开关次数比较单元780、开关次数记录单元770都可以是和上述的工作时长设定单元、开关执行单元740、工作时长比较单元730、工作时长记录单元720相同。对于开关次数检测单元760可以采用触发器来对开关管通断情况进行检测。还可以采用指示灯来对此进行检测，还可以采用光电耦合器来进行检测。开关管导通的时候，则光电耦合器导通，在光电耦合器的输出端触发脉冲信号，通过记录脉冲信号的个数来记录此开关端的通断次数。
综上所述：变压器100输入为三相电压，输出通过第一PFC电路210和第二PFC电路220转换为单相输出，并且第一PFC电路210和第二PFC电路220可以有效抵消纹波，使得稳定性更好，对于易损器件610，则采用跳线端子300的连接方式进行连接，从而可以进行更换易损器件610，更换便利且效率较高，也便于测试和调试。
通过第一开关组410可以断开易损器件610的线路，然后通过第二开关组420可以连通备用器件620，从而从易损器件610切换到备用器件620进行工作，以避免器件损坏而直接报废整个产品，提高整个产品的使用寿命。
将易损器件610的使用时间作为寿命指标，易损器件610工作的时候开始计时，停止使用的时候，停止计时，当累计时长达到寿命指标的设定值后，则可以自动进行切换备用器件620工作。
采用上述方法，可以自动对PFC控制电路中的一些器件进行寿命检测，自动替换一些故障器件，从而提高适用寿命。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种PFC控制电路，包括三相输入的变压器(100)，其特征在于：所述变压器(100)的第一输出端连接有第一PFC电路(210)，变压器(100)的第二输出端连接有第二PFC电路(220)，第一PFC电路(210)和第二PFC电路(220)的输出端并联，输出端上还并联有电容器，所述第一PFC电路(210)、第二PFC电路(220)包括多个易损器件(610)，所述易损器件(610)的端口通过跳线端子(300)连接外部电路；所述易损器件(610)上还设置有备用器件(620)，所述易损器件(610)的每个端子连接有第一开关组(410)，所述备用器件(620)的每个端子连接有第二开关组(420)，所述第一开关组(410)和第二开关组(420)交替工作用以切换易损器件(610)和备用器件(620)的工作；
所述易损器件(610)的端口上还连接有测试端口(500)；
所述测试端口(500)上连接有测试电路(700)，测试电路(700)用以测试易损器件(610)寿命指标，在寿命指标达到设定值时，控制第一开关组(410)和第二开关组(420)动作，切换备用器件(620)工作。
2.根据权利要求1所述的PFC控制电路，其特征在于：所述测试电路(700)包括依次连接的工作状态检测单元(710)、工作时长记录单元(720)、工作时长比较单元(730)、以及开关执行单元(740)，还包括连接在工作时长比较单元(730)上的寿命时长设定单元(750)，所述测试电路(700)对每个易损器件(610)的使用时间进行记录，使用时间作为反映器件寿命指标之一。
3.根据权利要求1-2任一所述的PFC控制电路，其特征在于：所述易损器件(610)包括电容、电感和开关管。
4.根据权利要求2所述的PFC控制电路，其特征在于：所述测试电路(700)检测开关管的开关次数，反映开关管的寿命指标。
5.一种如权利要求1所述的PFC控制电路的控制方法，包括如下步骤：
S1，对如权利要求1所述的PFC控制电路中的器件进行分类，选取易损器件(610)，对易损器件(610)的连接方式采用跳线端子(300)可拆卸连接；
S2，对每个或部分易损器件(610)增加备用器件(620)，对于备用器件(620)和易损器件(610)分别通过第一开关组(410)和第二开关组(420)进行切换；
S3，对每个易损器件(610)留出测试端口(500)，供外部测试电路(700)检测；
S4，测试电路(700)定期进行易损器件(610)检测，检测寿命指标超过设定值则将备用器件(620)进行更换。
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