[实用新型]基于单片机的数字化功率因数校正电路

说明书

本实用新型提供基于单片机的数字化功率因数校正电路，包括两端分别连接在输入端和输出端上的功率因数校正电路、与功率因数校正电路连接的主控电路，所述功率因数校正电路包括依次电连接的自耦变压器、整流器和BOOST升压电路，所述输入端连接在自耦变压器上，所述输出端连接在BOOST升压电路上，所述主控电路包括单片机单元、连接在单片机单元上的电压电流采集模块、驱动模块和电压电流检测模块，能够解决现有的功率因数校正电路低频震动、电路复杂的问题，并且对外部干扰不敏感，容易实现系统升级，适应性强，功能扩展方便，能够实现比较复杂的控制算法。

技术领域

本实用新型涉及功率因数校正技术领域，尤其涉及基于单片机的数字化功率因数校正电路。

背景技术

由于许多应用中需要直流电压源，因此一个具有容性滤波器的整流器是必要的。然而，这将导致断续、短暂的电流尖峰。当主电源输出这种类型的电流时，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，由此产生的电路损耗、总谐波含量和辐射干扰都将显著增加。在功率等级大于500瓦的应用中，这些问题显得尤为突出，此时便需要PFC电路提高功率因数。现在的PFC电路分主动式有源PFC和被动式无源PFC两种。被动式一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，功率因数只能达到0.7～ 0.8，结构简单但笨重，工作时常带有低频震动并引发低频噪音；主动式由高频电感、开关管和电容等元件构成，为升压型开关电源电路，具有体积小，重量轻，通过专用IC例UCC28019芯片去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿，通常可达98％以上，纹波很小，但电路复杂，成本较被动PFC要高得多。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供基于单片机的数字化功率因数校正电路，能够解决现有的功率因数校正电路低频震动、电路复杂的问题，并且对外部干扰不敏感，容易实现系统升级，适应性强，功能扩展方便，能够实现比较复杂的控制算法。

为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：基于单片机的数字化功率因数校正电路，包括两端分别连接在输入端和输出端上的功率因数校正电路、与功率因数校正电路连接的主控电路，所述功率因数校正电路包括依次电连接的自耦变压器、整流器和BOOST升压电路，所述输入端连接在自耦变压器上，所述输出端连接在BOOST升压电路上，所述主控电路包括单片机单元、连接在单片机单元上的电压电流采集模块、驱动模块和电压电流检测模块，所述电压电流采集模块连接在自耦变压器的两端，所述驱动模块连接在BOOST升压电路上，所述电压电流检测模块连接在输出端上。

作为优选，所述单片机单元上还连接有按键、串口屏幕和电源电路。

作为优选，所述整流器的电路中，P1端子的一端接继电器的第1引脚，继电器的第2引脚接电流互感器端子的一端，电流互感器端子的另一端接D1整流桥的交流输入端，D1整流桥的另一个交流输入端连接P1端子的另一端，电压互感器端子和0.47μF的CIN滤波电容接D1整流桥的两个交流输入端，P2端子连接继电器的第4引脚和第5引脚，0.33μF的C1滤波电容和P4端子接D1 整流桥的直流输入端。

作为优选，所述BOOST升压电路中，P5端子和输入电压检测端子并联后一端接L1电感，L1电感的另一端接D5反向二极管的正极和Q1开关管的漏极；源极通过一个20毫欧的R5电阻后接地，P6端子接R5电阻的两端，R2电阻、 R3电阻之间通过Q1功率开关管的栅极相连，P10端子接R2电阻的一端，P10 端子的另一端和R3电阻共同接地；地线串联一个20毫欧的R4电阻，R4电阻两端接输入电流检测端子；D6反向二极管的一端接L1电感的输入端，D6反向二极管的另一端接D5反向二极管的负极，P7端子与输出电压检测端子并联后， P7端子的一端与20毫欧的R1电阻相连，R1电阻两端电连输出电流检测端子；电容C17、电容C19、电容C20分别与P7端子的两端电连。