專利名稱：浪涌電壓抑制電路及具有所述電路的空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電源電路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種對(duì)電源電路中 串入的浪涌沖擊電壓進(jìn)行有效抑制的處理電路以及具有所述浪涌電壓抑制電路 的空調(diào)器。
背景技術(shù)：
由于電網(wǎng)電源的諧波問題越來越被人們重視，所以功率因數(shù)校正PFC電路 也越來越多地被應(yīng)用在各種電源電路中。
目前，在變頻空調(diào)器中功率因數(shù)校正釆用的PFC方案可以分為有源、無源 兩大類。對(duì)于輸入功率相對(duì)較小的家用分體式壁掛空調(diào)器來說，絕大部分采用 無源PFC方案進(jìn)行功率因數(shù)的校正。無源PFC方式的主要優(yōu)點(diǎn)是成本相對(duì)較 低，可靠性較高。其實(shí)現(xiàn)的主要方式是在空調(diào)器室外機(jī)的全橋整流主回路的交 流側(cè)和直流側(cè)各串聯(lián)一電感線圈，以改善供電主回路的品質(zhì)因數(shù)，達(dá)到提高功 率因數(shù)的目的。
但是，由此帶來的問題是目前采用無源PFC方式的空調(diào)器在進(jìn)行浪涌沖擊 試驗(yàn)時(shí)，由于電感線圏的作用經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致整流硅橋被擊穿、失效，因此，電源 電路的耐受水平較低，僅能達(dá)到國(guó)標(biāo)要求的2級(jí)水平(L-N間IOOOV)，使得無 源PFC方案變頻空調(diào)器在標(biāo)準(zhǔn)符合方面較差，從而導(dǎo)致應(yīng)用區(qū)域受限。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有采用無源PFC方式設(shè)計(jì)的電源電路耐受浪涌沖擊 水平低的問題，提供了 一種浪涌電壓抑制電路，有效保護(hù)了電源主回路中的薄弱環(huán)節(jié)。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種浪涌電壓抑制電路，包括交流電源輸入端和整流硅橋，在所述整流硅 橋的交流輸入端并聯(lián)有壓敏電阻或者電容。
進(jìn)一步的，在所述整流硅橋的交流輸入端和直流輸出端分別串聯(lián)有一電感， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)供電主回路功率因數(shù)的校正。
又進(jìn)一步的，所述整流硅橋是由四個(gè)二極管組成的單相全橋整流電路。
再進(jìn)一步的，為了避免交流電源輸入端在遭受雷擊時(shí)，高壓雷電對(duì)后級(jí)電 路造成損壞，在所述交流電源輸入端并聯(lián)有另一壓敏電阻，以實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路 的保護(hù)。
更進(jìn)一步的，所述交流電源輸入端的其中一個(gè)端子經(jīng)放電管和一壓敏電阻 接地，以防止交流電源輸入端與地之間串入雷電時(shí)對(duì)后級(jí)電路造成損壞。
基于上述浪涌電壓抑制電路結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型又提供了 一種具有所述浪涌 電壓抑制電路的空調(diào)器，通過在空調(diào)器內(nèi)部電路板的供電主回路中設(shè)置所述的 抑制電路，即在電源電路中整流硅橋的交流輸入端并聯(lián)壓敏電阻或者電容，從
而解決了變頻空調(diào)器無源PFC方案中的浪涌沖擊問題。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的浪涌電 壓抑制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果顯著，能有效保護(hù)供電主回路中的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而 達(dá)到提高電路可靠性的目的。將所述浪涌電壓抑制電路應(yīng)用于空調(diào)器中，可將 空調(diào)器的浪涌沖擊耐受能力提高到3級(jí)水平(L-N間2000V )，使得無源PFC方 案變頻空調(diào)器在標(biāo)準(zhǔn)符合方面得到進(jìn)一步提高，從而增加了空調(diào)產(chǎn)品的市場(chǎng)竟 爭(zhēng)力，并使空調(diào)器的使用范圍得以擴(kuò)展。
結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn) 和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型所提出的浪涌電壓抑制電路的一種實(shí)施例的電路原理
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述。 本實(shí)用新型的浪涌電壓抑制電路通過在電源主回路中的整流硅橋的交流側(cè) 并聯(lián)壓敏電阻或者電容器件，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)浪涌電壓的抑制作用，
從而顯著提高了采用無源PFC方案設(shè)計(jì)的電源電路的耐浪涌沖擊能力，使得電 源電路運(yùn)行的可靠性得以加強(qiáng)。
下面以采用無源PFC方式的空調(diào)器為例，詳細(xì)闡述所述浪涌電壓抑制電路 的具體組成結(jié)構(gòu)及工作過程。
實(shí)施例一，參見圖1所示，本實(shí)施例以無源PFC方案變頻空調(diào)器中的一種 W電源電路為例來具體闡述所述浪^
圖1中，CNOl、 CN02為交流電源輸入端，接收外部交流供電，通過共才莫電 感L01連接熔斷器F01,經(jīng)軟啟動(dòng)電路連接電感L02,進(jìn)而連接整流硅橋的交流 側(cè)，即交流輸入端，通過整流硅橋?qū)⑤斎氲慕涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電通過其直流側(cè) 輸出。所述整流硅橋的直流側(cè)，即直流輸出端，通過電感L03連接后級(jí)負(fù)栽， 為后級(jí)負(fù)載提供直流工作電源。
在本實(shí)施例中，所述整流石圭橋可以采用由四個(gè)二才及管D01 D04組成的單相 全橋整流電路實(shí)現(xiàn)，以完成全波整流任務(wù)。通過整流珪橋輸出的直流電壓經(jīng)并 聯(lián)的電容EOl和電容C05施加到后級(jí)負(fù)載(在本實(shí)施例中，所述后級(jí)負(fù)載可以 具體指空調(diào)壓縮機(jī))，以實(shí)現(xiàn)向后級(jí)負(fù)載提供穩(wěn)定的直流供電。其中，所述電容 E01對(duì)整流硅橋輸出的直流電壓起平波作用，使輸出的電壓波形更加平滑；電 容C05為濾波電容，可起到有效抑制高頻噪波干擾的作用。
在本實(shí)施例中，所述軟啟動(dòng)電3各可以由熱每文電阻PTC01和主繼電器RY01 的常開觸點(diǎn)并耳關(guān)組成。當(dāng)空調(diào)器通電啟動(dòng)時(shí)，通過交流電源tr入端CNOl、 CN02引入的外部交流供電經(jīng)共模電感L01以及分別并聯(lián)在其前后兩端的電容C3、C04 進(jìn)行共模干擾抑制和濾波處理后，通過熱^:電阻PTCOl、電感L02輸入到整流 石圭橋，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為直流供電，經(jīng)電感L03、電容EOl、 C05施加到后級(jí)負(fù)載，驅(qū) 動(dòng)其上電運(yùn)行。由于空調(diào)器開機(jī)運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)電流很大，設(shè)計(jì)熱壽文電阻PTC01 可有效減小啟動(dòng)電流，達(dá)到保護(hù)空調(diào)器內(nèi)部電^各板的目的。當(dāng)空調(diào)器啟動(dòng)一孚史 時(shí)間后，控制主繼電器RYOl吸合，進(jìn)而旁路熱敏電阻PTCOl，使整機(jī)進(jìn)入正常 運(yùn)行狀態(tài)。
電路中，電感L02、 L03構(gòu)成無源PFC功率因數(shù)校正方案，在改善電源電路 品質(zhì)因數(shù)的同時(shí)，使電源電路的抗浪涌沖擊能力降低，常常會(huì)導(dǎo)致整流硅橋的 擊穿。為了解決此問題，本實(shí)施例在整流硅橋的交流輸入端并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻 Z03,以起到對(duì)浪涌電壓的有效抑制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整流硅橋的保護(hù)。
下面對(duì)該電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)闡述。
在未并聯(lián)壓敏電阻Z03前，將該電源電路的交流電源豐命入端CNOl、 CN02 接通220V交流電源進(jìn)行火線零線間全角度+1000V浪涌沖擊試驗(yàn)室時(shí)，整流硅 橋常被擊穿。具體原因分析如下
當(dāng)交流輸入弦波在270。時(shí)，流過整流硅橋內(nèi)功率二極管D01的電流方向 為b^a，此時(shí)，電感L02兩端的電壓為a端為正電位、c端為負(fù)電位。當(dāng)+1000V 浪涌沖擊電壓來臨時(shí)，電感L02的c端電位迅速升高，同時(shí)b+a電位差迅速減 小，最終反向，即電流流向轉(zhuǎn)為a^b。此時(shí)，由于整流石圭橋內(nèi)功率二才及管D01 的結(jié)電容特性，決定了 a^b會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的反沖電流，并且所述反沖電流會(huì)有 一個(gè)小^大^小的尖峰過程。當(dāng)反沖電流達(dá)到峰值后開始減小時(shí)，由于電感L02 的存在，會(huì)阻止該反沖電流的減小。此時(shí)，a端電位升高，對(duì)功率二極管D01 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反沖電壓，從而導(dǎo)致功率二^l管D01熱擊穿。
本實(shí)施例針對(duì)上述問題，在整流硅橋的交流輸入端，即a、 d之間，并聯(lián)一 個(gè)壓每丈電阻Z03，當(dāng)反沖電壓來臨時(shí)，壓每丈電阻Z03導(dǎo)通，此時(shí)，通過壓壽丈電 阻Z03提供一個(gè)低阻抗回路來分流反沖電流由峰值變小的部分，從而減小了施加到功率二極管D01上的反沖電流的總能量，起到了有效保護(hù)無源PFC電路中 薄弱環(huán)節(jié)一一整流硅橋的作用。
實(shí)際試驗(yàn)證明采用此項(xiàng)措施后，新設(shè)計(jì)電源電路的抗浪涌沖擊能力較沒 有壓敏電阻Z03的原電路相比提高了 IOOOV，從而可以使得變頻空調(diào)器耐浪涌 沖擊能力由國(guó)標(biāo)2級(jí)提高到3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
作為另外一個(gè)實(shí)施例，所述的壓敏電阻Z03也可以采用一個(gè)電容器件代替， 并聯(lián)在整流硅橋的交流輸入端，即a、 d之間，來起到對(duì)反沖電流的分流作用， 圖中未示出。所述電容器的容值可以選在U敖法左右，同樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)浪涌電 壓的有效抑制。
此外，為了避免空調(diào)器在遭受雷擊時(shí)過壓損毀，在所述交流電源輸入端 CNOl、 CN02之間還并聯(lián)有一壓每文電阻Z02。當(dāng)火線與零線之間串入雷電時(shí)，壓 敏電阻Z02短路，以切斷后級(jí)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)器的過壓保護(hù)。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)器的進(jìn)一步保護(hù)，在本實(shí)施例中，將交流電源的火線端 CN01經(jīng)串聯(lián)的力文電管SA101和壓敏電阻Z01連4妄4妻地端EARTH。當(dāng)火線與地之 間或者零線與地之間串入雷電時(shí)，放電管SA101閉合，電流通過放電管SA101 和壓敏電阻ZOl流向大地，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)器后級(jí)電路的有效保護(hù)。當(dāng)雷電消 失后，壓敏電阻ZOl控制放電管SA101關(guān)斷，從而使后級(jí)電路重新進(jìn)入正常工 作狀態(tài)。
本實(shí)用新型通過對(duì)電源電路在承受浪涌沖擊時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì) 了一種新型的浪涌電壓抑制電路，有效保護(hù)了供電主回路中的薄弱環(huán)節(jié)，從而 將變頻空調(diào)器浪涌沖擊耐受能力提高到3級(jí)水平(L-N間2000V )，使得無源PFC 方案變頻空調(diào)器在標(biāo)準(zhǔn)符合方面得到了進(jìn)一步提高，增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)竟?fàn)幜Γ?并進(jìn)一步擴(kuò)展了空調(diào)器的使用范圍。
當(dāng)然，以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式而已，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì) 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可 以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)^L為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種浪涌電壓抑制電路，包括交流電源輸入端和整流硅橋，其特征在于在所述整流硅橋的交流輸入端并聯(lián)有壓敏電阻或電容。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌電壓抑制電路，其特征在于在所述整流硅 橋的交流輸入端和直流輸出端分別串聯(lián)有一電感。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浪涌電壓抑制電路，其特征在于所述整流 硅橋是由四個(gè)二極管組成的單相全橋整流電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浪涌電壓抑制電路，其特征在于在所述交 流電源輸入端并聯(lián)有另 一壓每文電阻。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的浪涌電壓抑制電路，其特征在于所述交流電源 輸入端的其中 一個(gè)端子經(jīng)放電管和一壓敏電阻接地。
6、 一種空調(diào)器，在所述空調(diào)器的內(nèi)部電路板上設(shè)置有電源電路，包括交流 電源輸入端和整流硅橋，其特征在于在所述整流硅橋的交流輸入端并聯(lián)有壓 敏電阻或電容。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)器，其特征在于在所述整流硅橋的交流輸 入端和直流輸出端分別串聯(lián)有一電感。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的空調(diào)器，其特征在于所述整流硅橋是由四 個(gè)二極管組成的單相全橋整流電路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的空調(diào)器，其特征在于在所述交流電源輸入 端并聯(lián)有另一壓敏電阻。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的空調(diào)器，其特征在于所述交流電源輸入端的 其中一個(gè)端子經(jīng);改電管和一壓壽丈電阻^接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種浪涌電壓抑制電路及具有所述電路的空調(diào)器，包括交流電源輸入端和整流硅橋，在所述整流硅橋的交流輸入端并聯(lián)有壓敏電阻或者電容。本實(shí)用新型的浪涌電壓抑制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果顯著，能有效保護(hù)供電主回路中的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到提高電路可靠性的目的。將所述浪涌電壓抑制電路應(yīng)用于空調(diào)器中，可將空調(diào)器的浪涌沖擊耐受能力提高到3級(jí)水平(L-N間2000V)，使得無源PFC方案變頻空調(diào)器在標(biāo)準(zhǔn)符合方面得到進(jìn)一步提高，從而增加了空調(diào)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，并使空調(diào)器的使用范圍得以擴(kuò)展。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201315484SQ20082022421
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者孫德偉 申請(qǐng)人:海信(山東)空調(diào)有限公司