[实用新型]一种智能嵌入式实现的功率因数校正器

说明书

技术领域

本发明属于功率因数校正(PFC)器电路拓扑，尤其涉及采用智能嵌入式实现的功率因数校正(PFC)器。 

背景技术

现代电源的主要发展趋向之一是提高AC/DC变换器输入端功率因数，减少对电网的谐波污染。目前研究和应用的功率因数校正(PFC)的控制方法比较多，如专利申请号为200920175503.7的新型数控电源PFC电路，实现电路如图5所示。其特征在于：包括输入电路和输出电路，所述输入电路和输出电路之间设置有二相交互BOOST拓扑变换器，输出电路通过反馈电路连接DSP处理器，所述DSP处理器通过门驱动电路接入二相交互BOOST拓扑变换器，所述DSP处理器包括PID运算模块、ADC模块和多个PWM模块，所述反馈电路通过ADC模块接入PID运算模块，所述PID运算模块通过多个PWM模块接入门驱动电路。 

虽然该电路可以保持输入电流正弦，得到高的输入功率因数，具有抑制各种高频谐波电流，能有效地改善电压波形畸变和电流尖峰的功能。但这种电路的最大缺点是电路结构复杂，元器件数量多，尤其在中小功率场合应用时，很不经济。因而研究一种更简捷的方法来实现功率因数校正(PFC)功能已成为很现实的要求。 

发明内容

要解决的技术问题 

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种智能嵌入式实现的功率因数校正器，解决了现有技术中电路结构复杂，元器件数量多，功能单一等不足，提高实用性能。 

技术方案 

一种智能嵌入式实现的功率因数校正器，其特征在于包括PFC处理器、全波整流电路、过流保护电路、双限压控制电路、DC/DC转换电路和信号接收器；交流市电输入端顺序联接全波整流电路、过流保护电路和DC/DC转换电路，然后输出直流信号；双限压控制电路联接于DC/DC转换电路的输出端，将输出的直流信号比较后的结果作 为反馈信号传给PFC处理器，PFC处理器根据反馈信号来控制PWM波的输出，并以此PWM波调整DC/DC转换电路的直流信号；所述PFC处理器包括CPU处理模块、并行I/O口、可编程串行口、程序存储器、定时器/计数器、PWM发生器和占空比数据存储单元；并行I/O口、可编程串行口、程序存储器、定时器/计数器、PWM发生器和占空比数据存储单元通过内部总线与CPU处理模块进行数据交流；并行I/O口接收输入的双限压控制电路的直流信号比较的电压采样信号，并行I/O口输出PWM脉冲；可编程串行口与在线编程端口进行信息交互。 

在PFC处理器的串口管脚COM上连接一个接收用户遥控信息的红外接收器。 

所述PFC处理器、全波整流电路、过流保护电路、双限压控制电路、DC/DC转换电路和信号接收器的电路结构为：市电的火线L与整流桥BD的交流输入端AC+连接；交流市电的零线N与整流电路AC-端连接；电感器L的一端接整流桥BD的直流输入端DC+连接，另一端与功率开关管Q的漏极和二极管D的阳极相连；开关管Q的源极接过流保护电路的一端，开关管的栅极接PFC处理器的一个端口I/O.0；过流保护电路的另一端接整流桥BD的直流输出端DC-；电容器C一端与二极管D阴极连接，另一端与过流保护电路的一端和整流桥BD的DC-端连接；电阻Ra与电阻Rb串联之后，Ra一端与电容器C和二极管D的阴极连接，Rb一端与电感器C另一端、过流保护电路的一端和整流桥BD的DC-端连接；负载电阻R一端与电阻Ra的一端、电容器的一端和二极管的阴极连接，R的另一端与电阻Rb的一端、电容器C的另一端、过流保护电路的一端和整流桥的DC-端连接；比较器0和比较器1的负极接在Ra和Rb之间，正极分别接参考基准电压V1、V2，比较器0的输出口接在单片机的端口I/O.2管脚，比较器1的输出口接在单片机的端口I/O.1管脚；串口管脚COM连接数据线接收外部信息。 

有益效果 

本发明提出的一种智能嵌入式实现的功率因数校正器，以嵌入式芯片为核心的PFC处理器，此外还应用了市电、全波整流电路、过流保护电路、双限压控制电路、DC/DC转换电路、电感器L、二极管D、电容器C和功率开关管Q。本发明除了具备传统PFC电路的功能外还具备以下的优点：1）直接将占空比以数据的形式存储在芯片中来输出PWM控制波，省去了用传统的反馈电路的方法，简化了电路结构，减少 了元器件的使用量，使得处理过程简单、方便。2）处理器可根据实际需求对程序进行实时调节，不需要频繁对硬件进行修改。3）实现电压恒定输出功能，满足负载需求。4）实现遥控调压功能，更加方便用户使用。5）实现电路的软启动和软关断，保护电路元器件。6）实现过流保护，确保电路安全。