CN203057004U - 一种可以提高电子电器功率因数的电源转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种可以提高功率因数的电源转换器，包括电源输入接口设备、数字电参数测量显示模块、过流过压保护浪涌吸收电路、电磁干扰吸收滤波电路、整流滤波电路、功率因数提升电路、输出滤波电路和输出接口设备；供电线路的交流电源通过输入接口设备接入所述电源转换器，然后依次经过数字电参数测量显示、过流过压保护浪涌吸收电路、电磁干扰吸收滤波电路、整流滤波电路、功率因数提升电路和输出滤波电路后，转变成平滑稳定的直流电，由输出接口设备输送给用电设备。本实用新型可以将电源的功率因数提高到接近1，并可以吸收供电线路和用电设备产生的大量谐波辐射，使电网利用率和稳定性大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源转换器，特别是一种提高功率因数的电源转换器。
背景技术
随着时代的发展，大量的电子电器得到广泛的应用。大部分电子电器的内部都还采用开关电源供电，如电脑、电视、影音播放器、机顶盒、节能灯等。这些开关电源的滤波电路多是采用几十uF以上大容量的电解电容来滤波，来得到稳定电压。由于大容量电容的充放电会使电器输入的电流波形是一种尖脉冲波形，与输入电压的正弦波形相差很大，使得功率因数很低，一般只有0.5左右。0.5的功率因数意味着电网资源的利用率只有一半，增加供电线路损耗，浪费电能，产生大量的电磁谐波辐射干扰，污染电网，影响用电设备和人体健康。
电源的功率因数提升电路很早就已经有应用，技术成熟。但是采用这种电路的电子电器总的来说还是占很少数，绝大多数电器由于考虑成本都没有采用。
有鉴于此，针对使用量比较多、耗电较大的电视和电脑，本发明人把功率因数提升电路独立出来使用，配上接线端子和插头插座等专用的输入输出设备，再加上一系列保护和滤波电路，开发出专用配套的可以提高电器功率因数的电源转换器，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于为使用量比较多的电脑和电视提供一种具有功率因数提升电路的电源转换器。可以将电源的功率因数提高到接近1，并可以吸收掉供电线路和用电设备产生的大量谐波辐射，使电网利用率和稳定性得到大幅度的提高。
为了达成上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种可以提高功率因数的电源转换器，包括电源输入接口设备、数字电参数测量显示模块（可选件）、过流过压保护浪涌吸收电路、电磁干扰吸收滤波电路、整流滤波电路、功率因数提升电路、输出滤波电路和输出接口设备；供电线路的交流电源通过输入接口设备接入所述电源转换器，然后依次经过数字电参数测量显示、过流过压保护浪涌吸收电路、电磁干扰吸收滤波电路、整流滤波电路、功率因数提升电路和输出滤波电路后，转变成平滑稳定的直流电，由输出接口设备输送给用电设备。
所述输入接口设备是带三芯插头电源线和一组接线端子，可以采用普通电线从配电箱直接接入电源，也可以从插座取电。
所述数字电参数测量显示模块是可选件，可以显示输入的电流、电压、功率用电量和功率因数以及定时控制等，对供电线路的用电情况进行实时监测。
所述过流过压保护浪涌吸收电路对经过实时监测后的输入电源进行过流过压保护和浪涌吸收，吸收掉像雷电感应的高压脉冲，保护后序用电设备的安全，由保险丝FUSE、压敏电阻RV组成。
所述电磁干扰吸收滤波电路的作用是吸收掉来自供电线路的大量电磁干扰，同时也吸收掉自身用电设备产生的电磁干扰，不会泄露出去干扰电网，由CX1CX2电容和共模滤波器B1组成。
所述整流滤波电路包括一整流桥和一个0.1-1uF的电容，主要作用是滤除高频电流，把输入的正弦波电源转换成直流电。
所述功率因数提升电路包括专用IC和一系列外围元件
所述输出滤波电路将前级产生的稳定直流电源，再经过B2和C4滤波，输出给输出接口设备。
所述输出接口设备是一组接线端子和专用插座，采用专用插座可以避免不适合直流电源供电的用电设备误插而损坏。
高功率因数的电源转换器工作时，首先通过输入接口设备连接供电线路，数字电参数测量电路对输入的交流电进行实时检查，显示出当前电流、电压、功率和功率因数及用电量等，过流过压保护浪涌吸收电路对经过监测后的输入电源进行过流过压保护和浪涌吸收，然后由电磁干扰吸收滤波电路吸收掉来自供电线路的大量电磁干扰，同时也吸收掉自身用电设备产生的电磁干扰，输入电源通过电磁干扰吸收滤波电路后，经整流滤波电路和功率因数提升电路，由正弦波电源转换成稳定的直流电源，输送到输出接口设备，输出接口设备通过其上面的接线端子或专用插座将稳定的直流电源输送给用电设备。
采用上述方案后，本实用新型具有如下优点：
功率因数提升电路根据检测到输入电源的正弦波信号，把正弦波交流电转换成稳定的直流电压，供给对应配套的电子产器工作，使输入的电流和电压的相位相近，从而使电源的功率因数提高到接近1。
所述电源转换器还具有电磁干扰吸收滤波电路，可以使用电设备具有更好的防辐射抗干扰性能，工作更稳定。
所述电源转换器具有包括可靠的接线端子、带插头电源线和专用插座的输入接口输出接口设备，先对电源进行功率因数提升转换，再给功率相配套的用电设备进行直流供电，也可以给若干个小功率的集中供电用电设备。
附图说明
图1为本实用新型实施例的电路框图；
图2为本实用新型实施例的整流滤波电路和功率因数提升电路原理图；
图3为本实用新型实施例的功率因数提升电路专用芯片工作原理框图。
标号说明
电源输入接口设备1 数字电参数测量显示模块2
过流过压保护浪涌吸收电路3 电磁干扰吸收滤波电路4
整流滤波电路5 功率因数提升电路6
输出滤波电路7 输出接口设备8。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，包括电源输入接口设备1、数字电参数测量显示模块（可选件）2、过流过压保护浪涌吸收电路3、电磁干扰吸收滤波电路4、整流滤波电路5、功率因数提升电路6、输出滤波电路7和输出接口设备8等。供电线路的交流电源通过输入接口设备1接入所述电源转换器，然后依次经过数字电参数测量显示模块2、过流过压保护浪涌吸收电路3、电磁干扰吸收滤波电路4、整流滤波电路5、功率因数提升电路6和输出滤波电路7后，转变成平滑的直流电，由输出接口设备8输送给用电设备。
所述输入接口设备1具有一组接线端子和插头电源线，可以用电线从配电箱直接接入电源，也可以从插座取电。
所述数字电参数测量显示模块2显示出输入的电流、电压、功率和功率因数及用电量等，可以对供电线路的用电情况实时监测，还可以定时控制电器的开和关。
所述过流过压保护浪涌吸收电路3对经过实时监测后的输入电源进行过流过压保护和浪涌吸收，吸收掉像雷电感应的高压脉冲，保护后序用电设备的安全。
所述电磁干扰吸收滤波电路4的作用是吸收掉来自供电线路的大量电磁干扰，同时也吸收掉用电设备产生的电磁干扰，保证电网的稳定性。
所述整流滤波电路5包括一整流桥BD1和一个0.1-1uF的电容C1。整流桥BD1和电容C1把输入的正弦波交流电转换成只有正极性的正弦波直流电，整流桥BD1由二极管组成，所述电容C1容量很小的电容只滤去高频电流，不会影响输入电流的正弦波特点。
所述功率因数提升电路6是个比较通用常规的典型电路，电阻R9和R10对输入电压信号进行采样，送入专用芯片IC的检测端3脚，在R6检测到电流信号送到4端，在R7R8对输出电压采用检测送到1端，在IC内部的乘法器进行运算比较，从7端输出控制信号控制开关管Q1的导通与截止，使得电路工作的输入电流波形接近输入电压的正弦波形，从而把电源的功率因数提高到接近1。T1是个蓄能电感，可以把开关管T1导通的电流能量储存起来，在开关管截止时释放出来，参数和工艺的设计直接影响电源的转换效率，是本电路的关键部件。专用的IC型号有很多种，这里采用比较典型的CL6562电路来说明原理。
所述输出滤波电路7将前级产生的稳定直流电源，再经过一次滤波，输出给输出接口设备。
所述输出接口设备8一组接线端子和专用插座。输出的是有极性的直流电，不能给采用变压器和交流电机的设备供电，使用本电源时，需要把相应配套使用的电器插头更换为专用的插头，或者去除插头直接把电源线接在接线端子上。
本实施例所述的一种可以提高电源功率因数的电源转换器工作时，首先通过输入接口设备1连接供电线路，数字电参数测量显示模块2对输入的交流电进行实时检测控制，显示出当前电流、电压、功率和功率因数及用电量等，过流过压保护浪涌吸收电路3对经过监测后的输入电源进行过流过压保护和浪涌吸收，然后由电磁干扰吸收滤波电路4吸收掉来自供电线路的大量电磁干扰，同时也吸收掉自身用电设备产生的电磁干扰，输入电源通过电磁干扰吸收滤波电路4后，经整流滤波电路5和功率因数提升电路6，由正弦波交流电源转换成稳定的直流电源，送到输出接口设备8，输出接口设备8通过其上面的接线端子和插座将稳定的直流电源输送给用电设备。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (7)
1.一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：包括电源输入接口设备、数字电参数测量显示模块、过流过压保护浪涌吸收电路、电磁干扰吸收滤波电路、整流滤波电路、功率因数提升电路、输出滤波电路及输出接口设备；供电线路的交流电源通过输入接口设备接入所述电源转换器，然后依次经过数字电参数测量显示、过流过压保护浪涌吸收电路、电磁干扰吸收滤波电路、整流滤波电路、功率因数提升电路和输出滤波电路后，转变成平滑稳定的直流电，由输出接口设备输送给用电设备。
2.如权利要求1所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：所述输入接口设备是带三芯插头电源线和一组接线端子。
3.如权利要求1所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：所述数字电参数测量显示模块是可选件。
4.如权利要求1所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：所述过流过压保护浪涌吸收电路由保险丝FUSE、压敏电阻RV组成。
5.如权利要求1所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：所述电磁干扰吸收滤波电路由CX1CX2电容和共模滤波器B1组成。
6.如权利要求1所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：所述整流滤波电路包括一整流桥和一个0.1-1uF的电容。
7.如权利要求1所述的一种可以提高功率因数的电源转换器，其特征在于：所述输出接口设备是一组接线端子和插座。
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|---|---|---|---|---|
| CN105491714A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-04-13 | 成都雷纳斯科技有限公司 | 一种多电路的led灯用多功能控制系统 |
| CN111901928A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-11-06 | 杭州市中策职业学校 | 能校正功率因数的地铁用led灯驱动电源及功率调节方法 |
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