一種諧波抑制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于一種諧波抑制電路，具體可用于功率因數(shù)校正。
【背景技術(shù)】
[0002]功率因數(shù)是衡量電器設(shè)備性能的一項重要指標(biāo)。功率因數(shù)低的電器設(shè)備，不僅不利于電網(wǎng)傳輸功率的充分利用，而且往往這些電器設(shè)備的輸入電流諧波含量較高，實踐證明，較高的諧波會沿輸電線路產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，影響其它用電設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運行。因此。防止和減小電流諧波對電網(wǎng)的污染，抑制電磁干擾，已成為全球性普遍關(guān)注的問題。國際電工委與之相關(guān)的電磁兼容法規(guī)對電器設(shè)備的各次諧波都做出了限制性的要求。在一般交流變直流電路中，常用電容濾波型橋式整流電路。這種整流方法方便易行、成本低廉是電網(wǎng)用戶最為常見的電能轉(zhuǎn)換方式。但這種變換方式會對電網(wǎng)電流注入極大的諧波成分，使得整流電路成為嚴(yán)重的諧波源。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，常常采用逐流式(填谷)整流濾波電路，該電路是一種由電容、二極管組成的無源功率因數(shù)校正(PPFC)電路，這種電路，當(dāng)電路達(dá)穩(wěn)態(tài)后，整流二極管的導(dǎo)通時間明顯增大，其輸入電流波形得到較大的改善(接近正弦波)。實驗表明，采用該電路可使輸入電流總諧波含量降低到30%以下。但是，該電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型就是為了克服上面的不足，提出了一種諧波電流抑制電路，
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種諧波抑制電路，包括交流電源AC，第一電阻R，第二電阻Rs，第一功率器件Ql，第二功率器件Q2，第三功率器件Q3，第四功率器件Q4，電容C，第三電阻RL，控制器MCU和接地信號(GND)。第一電阻R—端接交流電源AC，另一端接第二電阻Rs，再接到控制器MCU，第二電阻Rs另一端接接地信號GND，第一功率器件Ql的門極和第三功率器件Q3的柵極相連接，再接入到控制器MCU，第一功率器件Ql的集電極和第二功率器件Q2的集電極相連接，再接到交流電源AC，第一功率器件Ql的發(fā)射極和第四功率器件Q4的集電極相連接，第二功率器件Q2的柵極和第四功率器件Q4的柵極相連接，再接入到控制器MCU，第二功率器件Q2的發(fā)射極和第三功率器件Q3的集電極相連接，第三功率器件Q3的發(fā)射極和第四功率器件Q4的發(fā)射極相連接，再接到控制器MCU，電容C的正極接第一功率器件Ql的發(fā)射極，再和第三電阻RL的一端相連，電容C的負(fù)極和第三電阻RL的另一端相連，再和第二功率器件Q2的發(fā)射極相連。
[0006]其中，所述的第一功率器件Q1，第二功率器件Q2，第三功率器件Q3，第四功率器件Q4是特性一致的大功開關(guān)器件。
[0007]其中，所述的控制器MCU能夠產(chǎn)生P麗信號。
[0008]其中，電阻R是分壓電阻，電阻艮是電壓采樣電阻，用來采集輸入的交流電壓信號，輸入到控制器MCU，四個功率器件功能類似于傳統(tǒng)整流橋用的二極管，Ql和Q3開關(guān)動作一致，Q2和Q4開關(guān)動作一致。控制器MCU根據(jù)采樣電阻&上采樣電壓信號的正負(fù)調(diào)節(jié)輸出PWM信號，具體說明如下:當(dāng)MCU檢測到的采樣信號大于O時，說明輸入的是交流信號正半周期，此時，MCU輸出PWM信號讓功率器件Ql和Q3導(dǎo)通，Q2和Q4關(guān)斷；當(dāng)MCU檢測到的采樣信號小于O時，說明輸入的是交流信號負(fù)半周期，此時，MCU輸出PWM信號讓功率器件Q2和Q4導(dǎo)通，Ql和Q3關(guān)斷。利用PWM信號強(qiáng)制打開功率器件Ql、Q2、Q3、Q4可以讓電流跟隨電壓，使得最后的輸出電流是正弦半波，且與輸入電壓波形同相位，電流頻譜中高次諧波明顯減少，達(dá)到抑制諧波電流的目的。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]利用軟件控制方法可以節(jié)省硬件電路，減小電路體積，便于集成，可以使控制更加方便，電路靈活性強(qiáng)，便于修改；電路結(jié)構(gòu)簡單成本低，電路抑制諧波電流能力更強(qiáng)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型諧波抑制電路實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明，參照附圖1，本實用新型諧波電流抑制電路實施例不意圖。
[0013]—種諧波抑制電路，包括交流電源AC，第一電阻R，第二電阻Rs，第一功率器件Ql，第二功率器件Q2，第三功率器件Q3，第四功率器件Q4，電容C，第三電阻RL，控制器MCU和接地信號GND。第一電阻R —端接交流電源AC，另一端接第二電阻Rs，再接到控制器MCU，第二電阻Rs另一端接接地信號GND，第一功率器件Ql的門極和第三功率器件Q3的柵極相連接，再接入到控制器MCU，第一功率器件Ql的集電極和第二功率器件Q2的集電極相連接，再接到交流電源AC，第一功率器件Ql的發(fā)射極和第四功率器件Q4的集電極相連接，第二功率器件Q2的柵極和第四功率器件Q4的柵極相連接，再接入到控制器MCU，第二功率器件Q2的發(fā)射極和第三功率器件Q3的集電極相連接，第三功率器件Q3的發(fā)射極和第四功率器件Q4的發(fā)射極相連接，再接到控制器MCU，電容C的正極接第一功率器件Ql的發(fā)射極，再和第三電阻RL的一端相連，電容C的負(fù)極和第三電阻RL的另一端相連，再和第二功率器件Q2的發(fā)射極相連。
[0014]其中，電阻R是分壓電阻，電阻Rs是電壓采樣電阻，用來采集輸入的交流電壓信號，輸入到控制器MCU，四個功率器件功能類似于傳統(tǒng)整流橋用的二極管，Ql和Q3開關(guān)動作一致，Q2和Q4開關(guān)動作一致?？刂破鱉CU根據(jù)采樣電阻Rs上采樣電壓信號的正負(fù)調(diào)節(jié)輸出PWM信號，具體說明如下:當(dāng)MCU檢測到的采樣信號大于O時，說明輸入的是交流信號正半周期，此時，MCU輸出PWM信號讓功率器件Ql和Q3導(dǎo)通，Q2和Q4關(guān)斷；當(dāng)MCU檢測到的采樣信號小于O時，說明輸入的是交流信號負(fù)半周期，此時，MCU輸出PWM信號讓功率器件Q2和Q4導(dǎo)通，Ql和Q3關(guān)斷。利用PWM信號強(qiáng)制打開功率器件Ql、Q2、Q3、Q4可以讓電流跟隨電壓，使得最后的輸出電流是正弦半波，且與輸入電壓波形同相位，電流頻譜中高次諧波明顯減少，達(dá)到抑制諧波電流的目的。
[0015]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種諧波抑制電路，其特征在于:包括交流電源(AC)，第一電阻(R)，第二電阻(Rs)，第一功率器件(Ql)，第二功率器件(Q2)，第三功率器件(Q3)，第四功率器件(Q4)，電容(C)，第三電阻(RL)，控制器(MCU)和接地信號(GND);第一電阻(R) —端接交流電源(AC)，另一端接第二電阻(Rs)，再接到控制器(MCU);第二電阻(Rs)另一端接接地信號(GND);第一功率器件(Ql)的門極和第三功率器件(Q3)的柵極相連接，再接入到控制器(MCU);第一功率器件(Ql)的集電極和第二功率器件(Q2)的集電極相連接，再接到交流電源(AC);第一功率器件(Ql)的發(fā)射極和第四功率器件(Q4)的集電極相連接，第二功率器件(Q2)的柵極和第四功率器件(Q4)的柵極相連接，再接入到控制器(MCU)，第二功率器件(Q2)的發(fā)射極和第三功率器件(Q3)的集電極相連接，第三功率器件(Q3)的發(fā)射極和第四功率器件(Q4)的發(fā)射極相連接，再接到控制器(MCU);電容(C)的正極接第一功率器件(Ql)的發(fā)射極，再和第三電阻(RL)的一端相連；電容(C)的負(fù)極和第三電阻(RL)的另一端相連，再和第二功率器件(Q2)的發(fā)射極相連；所述的第一功率器件(Ql)、第二功率器件(Q2)、第三功率器件(Q3)、第四功率器件(Q4)是特性一致的大功開關(guān)器件；所述的控制器(MCU)能夠產(chǎn)生PWM信號。
【專利摘要】本實用新型公開了一種諧波抑制電路，其中電壓采樣電阻采集輸入的交流電壓信號，并輸入到控制器MCU；控制器MCU根據(jù)采樣電阻上采樣電壓信號的正負(fù)調(diào)節(jié)輸出PWM信號。當(dāng)采樣信號大于0時，控制器MCU輸出PWM信號讓第一功率器件Q1和第三功率器件Q3導(dǎo)通，第二功率器件Q2和第四功率器件Q4關(guān)斷；當(dāng)采樣信號小于0時，控制器MCU輸出PWM信號讓第二功率器件Q2和第四功率器件Q4導(dǎo)通，第一功率器件Q1和第三功率器件Q3關(guān)斷。本實用新型利用PWM信號強(qiáng)制打開功率器件，使電流跟隨電壓，最后的輸出電流是正弦半波，且與輸入電壓波形同相位，電流頻譜中高次諧波明顯減少，抑制了諧波電流。
【IPC分類】H02J3-01, H02M1-12
【公開號】CN204424906
【申請?zhí)枴緾N201420851918
【發(fā)明人】趙文靜, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】余姚億威電子科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月29日