專利名稱：負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及逆變電源領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路。
背景技術(shù)：
逆變電源要適應(yīng)不同的應(yīng)用場合和性能要求可采用不同的控制策略，有效消除或降低輸出諧波，提高逆變器的有效輸出功率。如使用不同的PWM生成方法、特定諧波消除技術(shù)、波形重構(gòu)技術(shù)等。而當(dāng)負(fù)載為非線性時(shí)，例如容性、感性負(fù)載或整流性負(fù)載，這些非線性負(fù)載都會(huì)產(chǎn)生諧波和無功電流，導(dǎo)致功率因數(shù)較低，增加電能損耗，降低效率，并帶來一定干擾，為了解決這些問題，在非線性負(fù)載時(shí)，采用有效的補(bǔ)償措施，達(dá)到降低諧波、提高功率因數(shù)使得負(fù)載呈阻性的目的。因此負(fù)載特性調(diào)節(jié)技術(shù)成為逆變電源領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。
目前，負(fù)載特性調(diào)節(jié)應(yīng)用比較多的是無源功率因數(shù)校正法和有源功率因數(shù)校正法兩種方式。無源功率因數(shù)校正法通常在交流輸出端采用LC濾波器和并聯(lián)電容；有源功率因數(shù)校正法常用乘法器控制方式，它有三種基本控制方法，即電流峰值控制、電流滯環(huán)控制以及平均電流控制法。
電流峰值控制法中，開關(guān)管在恒定時(shí)鐘周期導(dǎo)通，當(dāng)輸入電流上升到基準(zhǔn)電流時(shí)，開關(guān)管關(guān)斷。取樣電流來自開關(guān)電流或電感電流。
電流滯環(huán)控制法中，開關(guān)導(dǎo)通時(shí)電感電流上升，上升到上限閥值時(shí)，滯環(huán)比較器輸出低電平，開關(guān)管關(guān)斷，電感電流下降；下降到下限閥值時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通，電感電流上升，如此周期工作，取樣電流來自電感電流。
平均電流控制將電感電流信號(hào)與鋸齒波信號(hào)相加，當(dāng)兩信號(hào)之和超過基準(zhǔn)電流時(shí)，開關(guān)管斷開，否則，開關(guān)管導(dǎo)通，取樣電流來自實(shí)際輸入電流。
對(duì)于目前負(fù)載特性調(diào)節(jié)技術(shù)，采用無源功率因數(shù)校正法電路簡單，但是系統(tǒng)體積大，重量大，且難以達(dá)到較高的功率因數(shù)要求，對(duì)負(fù)載特性的調(diào)節(jié)范圍有限，系統(tǒng)工作性能容易受工作頻率、負(fù)載及輸入電壓的影響；上述有源功率因數(shù)校正法需要檢測負(fù)載電流以及輸入電壓，并計(jì)算功率因數(shù)、電流諧波和無功成分，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)來控制逆變器。這種控制方法需要快速實(shí)時(shí)計(jì)算，因此要有高速微處理器以及高性能的A/D轉(zhuǎn)換器，且需要乘法器，對(duì)系統(tǒng)的要求較高，成本太高。就目前的技術(shù)條件，這些方法在經(jīng)濟(jì)性、復(fù)雜程度、穩(wěn)定性方面不能使人滿意。

實(shí)用新型內(nèi)容本次實(shí)用新型的目的在于提供一種提高能源利用效率高且電路簡單的負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路包括取樣電路模塊、比較電路模塊、過零比較電路模塊、PI調(diào)節(jié)電路模塊、觸發(fā)電路模塊、邏輯電路模塊、時(shí)鐘信號(hào)模塊和功率處理模塊，上述取樣電路模塊輸出的取樣信號(hào)經(jīng)比較電路模塊，得出的比較結(jié)果控制PI調(diào)節(jié)電路模塊輸出，進(jìn)而調(diào)節(jié)邏輯電路及觸發(fā)信號(hào)模塊，控制功率處理模塊中的開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷。
所述取樣電路模塊包括電壓取樣電路和電流取樣電路。
所述PI調(diào)節(jié)電路模塊采用固定頻率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路采用固定頻率的PI調(diào)節(jié)電路模塊，不需要復(fù)雜的乘法器電路及DSP控制芯片，簡化了電路，功率因數(shù)高，能降低電流諧波含量，補(bǔ)償無功損耗，提高電能的有效利用率。

圖1是逆變電源負(fù)載電路示意圖；圖2是本實(shí)用新型負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路包括取樣電路模塊、比較電路模塊、過零比較電路模塊、PI調(diào)節(jié)電路模塊、觸發(fā)電路模塊、邏輯電路模塊、時(shí)鐘信號(hào)模塊和功率處理模塊。上述取樣電路模塊輸出的取樣信號(hào)經(jīng)比較電路模塊，得出的比較結(jié)果控制PI調(diào)節(jié)電路模塊輸出，進(jìn)而調(diào)節(jié)邏輯電路及觸發(fā)信號(hào)模塊，控制功率處理模塊中的開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷。
上述取樣電路模塊包括電壓取樣電路和電流取樣電路。PI調(diào)節(jié)電路模塊采用固定頻率。
本實(shí)用新型負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路是集成在全橋模塊內(nèi)。其控制原理如下在一個(gè)開關(guān)周期TS內(nèi)，電感LPEF的平均電壓應(yīng)趨于0，設(shè)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)間為kTS(0＜k＜1)，則根據(jù)轉(zhuǎn)換可得到US=U0(1-k)US>0-U0(1-k)US<0]]>為改變負(fù)載特性，使得總的負(fù)載呈現(xiàn)阻性，即US＝REIS，RE為負(fù)載的等效電阻，必須提高功率因數(shù)達(dá)到1，即電壓電流沒有相位差。
若設(shè)IE=ISUS>0-ISUS<0,]]>則REIE＝U0(1-k)，因此通過反饋電壓U0與基準(zhǔn)電壓UREF進(jìn)行比較得出差值電壓UM進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，控制功率處理模塊開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而控制交流輸入電流IE，使得IE與輸入電壓沒有相位差。
本發(fā)明通過以采用固定頻率的PI調(diào)節(jié)電路模塊為例，介紹了一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路，這不能被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本實(shí)用新型作出了非實(shí)質(zhì)性的、顯而易見的改變或改進(jìn)，都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路，其特征在于上述電路包括取樣電路模塊、比較電路模塊、過零比較電路模塊、PI調(diào)節(jié)電路模塊、觸發(fā)電路模塊、邏輯電路模塊、時(shí)鐘信號(hào)模塊和功率處理模塊，上述取樣電路模塊輸出的取樣信號(hào)經(jīng)比較電路模塊，得出的比較結(jié)果控制PI調(diào)節(jié)電路模塊輸出，進(jìn)而調(diào)節(jié)邏輯電路及觸發(fā)信號(hào)模塊，控制功率處理模塊中的開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述取樣電路模塊包括電壓取樣電路和電流取樣電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及逆變電源領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路。一種負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路包括取樣電路模塊、比較電路模塊、過零比較電路模塊、PI調(diào)節(jié)電路模塊、觸發(fā)電路模塊、邏輯電路模塊、時(shí)鐘信號(hào)模塊和功率處理模塊，上述取樣電路模塊輸出的取樣信號(hào)經(jīng)比較電路模塊，得出的比較結(jié)果控制PI調(diào)節(jié)電路模塊輸出，進(jìn)而調(diào)節(jié)邏輯電路及觸發(fā)信號(hào)負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路，控制功率處理模塊中的開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷。本實(shí)用新型負(fù)載特性調(diào)節(jié)電路采用固定頻率的PI調(diào)節(jié)電路模塊，不需要復(fù)雜的乘法器電路及DSP控制芯片，簡化了電路，功率因數(shù)高，能降低電流諧波含量，補(bǔ)償無功損耗，提高電能的有效利用率。
文檔編號(hào)H02M1/12GK2854923SQ20052006646
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者李永富 申請(qǐng)人:珠海泰坦科技股份有限公司