CN209532371U - 一种逆变焊机用pfc功率因数校正电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，包括整流桥BR1、分流器FLQ1和单周期PFC控制芯片U2，所述整流桥BR1的脚1和脚3连接交流市电，整流桥BR1的脚4连接继电器J1的触点、晶闸管T2的正极和电阻R6，电阻R6的另一端通过电阻R9连接二极管D3的正极和二极管Z1的负极，本实用新型采用新型PFC功率因数校正电路，以解决逆变焊机功率因数低，谐波电流大的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域，具体是一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路。
背景技术
近几十年，电焊机已经由传统的工频交流焊机发展到了逆变式电焊机，逆变焊机具有体积小、功率密度大、效率高、成本低以及电流特性好，易于数字化控制等优点，但由于逆变焊机作为开关型电源，其不可避免的需要将工频交流电整流成直流电，再并联上大容量的电解电容，这些措施都会造成逆变焊机功率因数低下，并且产生大量高次谐波电流，造成电网的污染，国际电工委员会与之相关的电磁兼容法规对电气设备的功率因数以及各次谐波都做出了限制性的要求，世界各国尤其是发达国家已经开始实施这一标准。
对于电焊机来讲，提高其功率因数一般是在电源输入端串联一个大功率的电感，但这种方式成本高，重量大，而且对功率因数的提高有限。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，包括整流桥BR1、分流器FLQ1和单周期PFC控制芯片U2，所述整流桥BR1的脚1和脚3连接交流市电，整流桥BR1的脚4连接继电器J1的触点、晶闸管T2的正极和电阻R6，电阻R6的另一端通过电阻R9连接二极管D3的正极和二极管Z1的负极，晶闸管T2的控制极连接二极管D3的负极，晶闸管T2的负极连接电阻RT1，继电器J1的触点的另一端连接电容C9、电阻RT1的另一端和电感L1，二极管Z1的正极连接电容C13、电阻R22和三极管Q3的基极，三极管整流桥BR1的脚2连接电容C9的另一端、电阻R8和分流器FLQ1，电阻R8的另一端连接电容C6、电阻R7和单周期PFC控制芯片U2的脚2，单周期PFC控制芯片U2的脚13通过电阻R10连接三极管Q1的基极、三极管Q2的基极和电阻R16，电阻R16的另一端连接三极管Q2的集电极和地，三极管Q1的发射极连接二极管D4的负极、电阻R15和三极管Q2的发射极，二极管D4的正极连接电阻R15的另一端和电阻R16，电阻R16的另一端连接开关管T3的栅极，电感L1的另一端连接开关管T3的漏极和二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C10、电阻R4和电阻R5，电阻R4的另一端通过电阻R12连接电阻R20和电容C12，电阻R5的另一端通过电阻R13连接电阻R21和电容C14。
作为本实用新型的进一步技术方案：继电器J的一端连接二极管D1的负极和24V电源，继电器J的另一端连接二极管D1的正极和MOS管T1的漏极，MOS管T1的栅极连接电容C4、电阻R1、三极管Q3的集电极和电阻R3，电阻R1的另一端连接单周期PFC控制芯片U2的脚9。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述单周期PFC控制芯片U2的型号为ICE3PCS01G。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述二极管Z1为稳压二极管。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述二极管Z2为稳压二极管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用新型PFC功率因数校正电路，以解决逆变焊机功率因数低，谐波电流大的问题。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，包括整流桥BR1、分流器FLQ1和单周期PFC控制芯片U2，其中，单周期PFC控制芯片U2型号为ICE3PCS01G，整流桥BR1的脚1和脚3连接交流市电，交流电压经过整流桥BR1整流成直流，整流桥BR1的脚4连接继电器J1的触点、晶闸管T2的正极和电阻R6，电阻R6的另一端通过电阻R9连接二极管D3的正极和二极管Z1的负极，继电器J1为电焊机的软启动继电器，晶闸管T2的控制极连接二极管D3的负极，晶闸管T2的负极连接电阻RT1，继电器J1的触点的另一端连接电容C9、电阻RT1的另一端和电感L1，二极管Z1的正极连接电容C13、电阻R22和三极管Q3的基极，三极管整流桥BR1的脚2连接电容C9的另一端、电阻R8和分流器FLQ1，电阻R8的另一端连接电容C6、电阻R7和单周期PFC控制芯片U2的脚2，单周期PFC控制芯片U2的脚13通过电阻R10连接三极管Q1的基极、三极管Q2的基极和电阻R16，电阻R16的另一端连接三极管Q2的集电极和地，三极管Q1的发射极连接二极管D4的负极、电阻R15和三极管Q2的发射极，二极管D4的正极连接电阻R15的另一端和电阻R16，电阻R16的另一端连接开关管T3的栅极，电感L1的另一端连接开关管T3的漏极和二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C10、电阻R4和电阻R5，电阻R4的另一端通过电阻R12连接电阻R20和电容C12，电阻R5的另一端通过电阻R13连接电阻R21和电容C14。因为电焊机主电路有很大容量的电解电容C10，因此开机时需要先用电阻RT1给电容充满电，再闭合继电器J1，这样对电网和开关才没有电流冲击。而电阻R6,R9二极管D3构成了晶闸管T2的触发电路，触发晶闸管导通，通过RT1，电感L1和二极管D2给电容C10充电，稳压管Z1限制了触发电路的最高电压，可以防止电网电压过高时开通了充电电路，同时Z1击穿后的电流通过了三极管Q3的基级，三极管导通拉低了SST信号，软启动继电器的开关场效应管T1门级电压被拉低，继电器J1也无法吸合，因此可以作为过电压保护电路。
整流后的直流电压经过电容C9滤除高频杂波后，接到了电感L1上，电感L1，IGBTT3,二极管D2和电容C10组成了BOOST升压电路，其升压控制芯片则为ICE3PCS01G,
分流器FLQ1采样PFC电路的电流，采样到的电流通过此分流器转化为电压信号，进过电阻R8和电阻R7分压以及电容C6滤波后输入到单周期PFC控制芯片U2的2脚，单周期PFC控制芯片U2的12脚为供电电源脚，电容C8是电源的滤波电容，电阻R14是单周期PFC控制芯片U2的频率电阻，其阻值大小决定了芯片的工作频率，电容C7是补偿电容，控制PFC电路的环路响应，稳压管Z2和电阻R19,R17组成了控制电压欠压保护电路，电容C11是VREF的滤波电容，VREF是芯片内部产生的参考电压，为+5V。此电压接到电阻R3给电容C4缓慢充电，得到开关管T1的开关信号SST,实现了继电器J1的软启动。而此SST信号又经过电阻R1,R2分压之后给电容C2充电得到BOP信号接到单周期PFC控制芯片U2的9脚，此信号为高后单周期PFC控制芯片U2才能启动，因此决定了继电器吸合后PFC再启动的时序。单周期PFC控制芯片U2的驱动能力比较弱，因此需要通过放大电路放大其驱动能力，电阻R10,R18和三极管三极管Q1,三极管Q2组成了推挽放大电路，其放大的驱动信号通过电阻R15,R16和二极管D4驱动IGBT T3工作。
电阻R4,R12,R20组成了分压电路，采样电容C10两端的电压，按比例降压后得到VSENSE信号，经过电容C12滤波后输入U2的11脚，作为电压反馈信号，电阻R5,R13,R21分压后得到的OVP信号经过电容C12滤波后接到U2的10脚作为过电压保护信号。
实施例2：在实施例1的基础上，单周期PFC控制芯片U2的供电由+24V电经过C1滤波，再经过三端稳压器U1和滤波电容C3得到+15V的电来供电，其中软启动继电器J1由+24V供电，继电器上并联的二极管D1作用是继电器关断时线圈续流防止产生电压尖峰。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，包括整流桥BR1、分流器FLQ1和单周期PFC控制芯片U2，其特征在于，所述整流桥BR1的脚1和脚3连接交流市电，整流桥BR1的脚4连接继电器J1的触点、晶闸管T2的正极和电阻R6，电阻R6的另一端通过电阻R9连接二极管D3的正极和二极管Z1的负极，晶闸管T2的控制极连接二极管D3的负极，晶闸管T2的负极连接电阻RT1，继电器J1的触点的另一端连接电容C9、电阻RT1的另一端和电感L1，二极管Z1的正极连接电容C13、电阻R22和三极管Q3的基极，三极管整流桥BR1的脚2连接电容C9的另一端、电阻R8和分流器FLQ1，电阻R8的另一端连接电容C6、电阻R7和单周期PFC控制芯片U2的脚2，单周期PFC控制芯片U2的脚13通过电阻R10连接三极管Q1的基极、三极管Q2的基极和电阻R16，电阻R16的另一端连接三极管Q2的集电极和地，三极管Q1的发射极连接二极管D4的负极、电阻R15和三极管Q2的发射极，二极管D4的正极连接电阻R15的另一端和电阻R16，电阻R16的另一端连接开关管T3的栅极，电感L1的另一端连接开关管T3的漏极和二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C10、电阻R4和电阻R5，电阻R4的另一端通过电阻R12连接电阻R20和电容C12，电阻R5的另一端通过电阻R13连接电阻R21和电容C14。
2.根据权利要求1所述的一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，其特征在于，继电器J的一端连接二极管D1的负极和24V电源，继电器J的另一端连接二极管D1的正极和MOS管T1的漏极，MOS管T1的栅极连接电容C4、电阻R1、三极管Q3的集电极和电阻R3，电阻R1的另一端连接单周期PFC控制芯片U2的脚9。
3.根据权利要求1或2所述的一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，其特征在于，所述单周期PFC控制芯片U2的型号为ICE3PCS01G。
4.根据权利要求1所述的一种逆变焊机用PFC功率因数校正电路，其特征在于，所述二极管Z1为稳压二极管。
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