一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路。


背景技术：

2.开关电源的前级一般有pfc电路，当pfc电路工作时可获得很高的功率因数，但当pfc电路不工作或者负载很轻时，因为输入端emc部分的电容和电感等器件还接在交流电网上，会消耗很多的无功功率，造成功率因素很低。
3.普通做法是在电网输入端用一可控的空开或者接触器等开关，在pfc电路不工作时通过控制信号断开这个开关来切断交流供电，但是大电流的带可控功能的开关器件体积很大，对于小体积设计的开关电源而言，则难以融入其中，并且此类大电流的带可控功能的开关器件格昂贵，若使用在开关电源上，则无疑增加了制造成本，不利于后续开关电源的推广。
4.为此，有必要提出一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提出一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路来解决上述问题。
6.本实用新型通过以下技术方案实现的：
7.本实用新型提出一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路，包括开关电路、半波整流电路、控制器、emc电路、桥堆电路、pfc电路、总线电容e1、辅助电源，所述开关电路的一端、所述半波整流电路的一端均连接火线l，所述半波整流电路的另一端分别与所述pfc电路、所述总线电容e1的一端、所述辅助电源的一端电连接，所述开关电路、所述pfc电路均与所述控制器电连接，所述emc电路的一端分别与所述开关电路的另一端和零线n电连接，所述emc电路的另一端与所述桥堆电路的一端电连接，所述桥堆电路的另一端与所述pfc电路电连接，所述总线电容e1的另一端分别与所述pfc电路、所述辅助电源电连接。
8.进一步的，所述开关电路包括开关k1、开关k2、热敏电阻th1，所述开关k2和所述热敏电阻th1串联后并联到所述开关k1两端。
9.进一步的，所述开关k1、所述开关k2为igbt。
10.进一步的，所述所述开关k1、所述开关k2为三极管或者可控硅。
11.进一步的，所述热敏电阻th1为ptc。
12.进一步的，所述热敏电阻th1为ntc。
13.进一步的，所述热敏电阻th1为恒值电阻。
14.进一步的，所述半波整流电路包括电阻r1、二极管d7，所述电阻r1与二极管d7串联，并由输入端的火线l分别与所述pfc电路的总线、所述总线电容e1的正端电连接。
15.进一步的，所述emc电路包括电容cx1，所述电容cx1的一端与所述开关电路的火线
输出端电连接，所述电容cx1的另一端与零线电连接。
16.进一步的，所述桥堆电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d4、二极管d5，所述emc电路的火线输出端分别与二极管d1的一端、二极管d4的一端电连接，二极管d1的另一端分别与二极管d2的一端、pfc电路的火线输入端电连接，二极管d4的另一端分别与二极管d5的一端、pfc电路的零线输入端电连接，所述emc电路的零线输出端分别与所述二极管d2的另一端、二极管d5的另一端电连接。
17.本实用新型的有益效果：
18.本实用新型提出的一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路，包括开关电路、半波整流电路、控制器、emc电路、桥堆电路、pfc电路、总线电容e1、辅助电源，开关电路的一端、半波整流电路的一端均连接火线l，半波整流电路的另一端分别与pfc电路、总线电容e1的一端、辅助电源的一端电连接，开关电路、pfc电路均与控制器电连接，emc电路的一端分别与开关电路的另一端和零线n电连接，emc电路的另一端与桥堆电路的一端电连接，桥堆电路的另一端与pfc电路电连接，总线电容e1的另一端分别与pfc电路、辅助电源电连接；在开关电源启动时，交流电经由电阻r1、二极管d7整流后给总线电容e1充电，辅助电源启动工作给控制器供电，控制器先控制开关k2闭合，交流电给emc电路部分的电容cx1充电，电容cx1充满后，控制器控制开关k1闭合，待电容cx1和总线电容e1都充满后，控制器控制pfc电路工作，在开关k1闭合后则可以断开开关k2，避免在pfc电路在工作时开关k1受干扰时误触发断开，使电流流经热敏电阻th1而损坏；本开关电源中单相待机无功消耗控制电路将常规开关电源内部的开关电路所形成的大继电器提前到交流输入端口，采用价格便宜的小继电器分别组成开关k1、开关k2，在pfc电路不工作时断开开关k1、断开开关k2，可实现待机时的零无功消耗的控制功能，在pfc电路启动工作时，控制器通过时序的控制，也可以安全可靠的实现emc电路和总线电容e1预充电的缓启动功能；综上所述，本开关电源中单相待机无功消耗控制电路有利于避免开关电源的无功功率损耗，同时也降低了开关电源生产的成本，有利于后续开关电源的推广。
附图说明
19.图1为本实用新型的开关电源中单相待机无功消耗控制电路的示意图。
具体实施方式
20.为了更加清楚完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
21.请参考图1，本实用新型提出一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路，包括开关电路1、半波整流电路2、控制器3、emc电路4、桥堆电路5、pfc电路6、总线电容e1、辅助电源7，开关电路1的一端、半波整流电路2的一端均连接火线l，半波整流电路2的另一端分别与pfc电路6、总线电容e1的一端、辅助电源7的一端电连接，开关电路1、pfc电路6均与控制器3电连接，emc电路4的一端分别与开关电路1的另一端和零线n电连接，emc电路4的另一端与桥堆电路5的一端电连接，桥堆电路5的另一端与pfc电路6电连接，总线电容e1的另一端分别与pfc电路6、辅助电源7电连接；开关电路1包括开关k1、开关k2、热敏电阻th1，开关k2和热敏电阻th1串联后并联到开关k1两端；开关k1、开关k2为igbt；开关k1、开关k2也可以为三
极管或者可控硅，也可以是单刀单掷、单刀双掷、单刀三掷等其它形式的继电器、空开或者接触器等开关；热敏电阻th1为ptc；热敏电阻th1也可以为ntc；热敏电阻th1也可以为恒值电阻；半波整流电路2包括电阻r1、二极管d7，电阻r1与二极管d7串联，并由输入端的火线l分别与pfc电路的总线、总线电容e1的正端电连接；emc电路4包括电容cx1，电容cx1的一端与开关电路的火线输出端电连接，电容cx1的另一端与零线电连接；桥堆电路5包括二极管d1、二极管d2、二极管d4、二极管d5，emc电路的火线输出端分别与二极管d1的一端、二极管d4的一端电连接，二极管d1的另一端分别与二极管d2的一端、pfc电路的火线输入端电连接，二极管d4的另一端分别与二极管d5的一端、pfc电路的零线输入端电连接，emc电路的零线输出端分别与二极管d2的另一端、二极管d5的另一端电连接。
22.在本实施方式中：
23.总线电容e1可以是贴片、插件的金属膜、塑胶薄膜、电解、固体电容等带储能功能的一切电容；
24.在开关电源启动时，交流电经由电阻r1、二极管d7整流后给总线电容e1充电，辅助电源7启动工作给控制器供电，控制器3先控制开关k2闭合，交流电给emc电路部分的电容cx1充电，电容cx1充满后，控制器3控制开关k1闭合，待电容cx1和总线电容e1都充满后，控制器3控制pfc电路工作，在开关k1闭合后则可以断开开关k2，避免在pfc电路在工作时开关k1受干扰时误触发断开，使电流流经热敏电阻th1而损坏；
25.在pfc电路6停止工作后，emc电路4中的电容cx1、电感还接在电网上，造成功率因数很低，此时可先控制开关k2断开、然后控制开关k1断开，将emc电路中的电容、电感从电网中断开，实现待机零无功消耗的功能；
26.针对目前pfc电路6不工作时功率因素普遍偏低的情况，结合pfc电路6上电时对电网冲击电流要小的要求，将开关电源内部的大继电器提到前方，再加上小继电器分别作为开关k1、开关k2，以及电阻、二极管的辅助控制，形成本开关电源中单相待机无功消耗控制电路；
27.本开关电源中单相待机无功消耗控制电路将常规开关电源内部的开关电路所形成的大继电器提前到交流输入端口，采用价格便宜的小继电器分别组成开关k1、开关k2，在pfc电路不工作时断开开关k1、断开开关k2，可实现待机时的零无功消耗的控制功能，在pfc电路启动工作时，控制器通过时序的控制，也可以安全可靠的实现emc电路和总线电容e1预充电的缓启动功能；
28.综上所述，本开关电源中单相待机无功消耗控制电路有利于避免开关电源的无功功率损耗，同时也降低了开关电源生产的成本，有利于后续开关电源的推广。
29.当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

技术特征：
1.一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，包括开关电路、半波整流电路、控制器、emc电路、桥堆电路、pfc电路、总线电容e1、辅助电源，所述开关电路的一端、所述半波整流电路的一端均连接火线l，所述半波整流电路的另一端分别与所述pfc电路、所述总线电容e1的一端、所述辅助电源的一端电连接，所述开关电路、所述pfc电路均与所述控制器电连接，所述emc电路的一端分别与所述开关电路的另一端和零线n电连接，所述emc电路的另一端与所述桥堆电路的一端电连接，所述桥堆电路的另一端与所述pfc电路电连接，所述总线电容e1的另一端分别与所述pfc电路、所述辅助电源电连接。2.根据权利要求1所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述开关电路包括开关k1、开关k2、热敏电阻th1，所述开关k2和所述热敏电阻th1串联后并联到所述开关k1两端。3.根据权利要求2所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述开关k1、所述开关k2为igbt。4.根据权利要求2所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述开关k1、所述开关k2为三极管或者可控硅。5.根据权利要求2所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述热敏电阻th1为ptc。6.根据权利要求2所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述热敏电阻th1为ntc。7.根据权利要求2所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述热敏电阻th1为恒值电阻。8.根据权利要求1所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述半波整流电路包括电阻r1、二极管d7，所述电阻r1与二极管d7串联，并由输入端的火线l分别与所述pfc电路的总线、所述总线电容e1的正端电连接。9.根据权利要求1所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述emc电路包括电容cx1，所述电容cx1的一端与所述开关电路的火线输出端电连接，所述电容cx1的另一端与零线电连接。10.根据权利要求1所述的开关电源中单相待机无功消耗控制电路，其特征在于，所述桥堆电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d4、二极管d5，所述emc电路的火线输出端分别与二极管d1的一端、二极管d4的一端电连接，二极管d1的另一端分别与二极管d2的一端、pfc电路的火线输入端电连接，二极管d4的另一端分别与二极管d5的一端、pfc电路的零线输入端电连接，所述emc电路的零线输出端分别与所述二极管d2的另一端、二极管d5的另一端电连接。

技术总结
本实用新型提出一种开关电源中单相待机无功消耗控制电路，包括开关电路、半波整流电路、控制器、EMC电路、桥堆电路、PFC电路、总线电容E1、辅助电源，开关电路的一端、半波整流电路的一端均连接火线L，半波整流电路的另一端分别与PFC电路、总线电容E1的一端、辅助电源的一端电连接，开关电路、PFC电路均与控制器电连接，EMC电路的一端分别与开关电路的另一端和零线N电连接，EMC电路的另一端与桥堆电路的一端电连接，桥堆电路的另一端与PFC电路电连接，总线电容E1的另一端分别与PFC电路、辅助电源电连接；本开关电源中单相待机无功消耗控制电路有利于避免开关电源的无功功率损耗，同时也降低了开关电源生产的成本，有利于后续开关电源的推广。源的推广。源的推广。


技术研发人员：韩龙腾 蒋中为
受保护的技术使用者：深圳市金威源科技股份有限公司
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2023/1/6