专利名称：一种用于功率因数校正的电压检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压检测电路，尤其是一种用于功率因数校正的电压检测电路。
背景技术：
在空调CCC认证的项目中，有一项是输入电流的谐波电流限值 (GB17625. 1-2003)。为了满足此项国标要求，需要在变频控制器的输入端增加功率因数校 正电路，使输入电流为正弦波，输入的功率因数接近1。目前，为了降低成本并实现PAM控制，一般采用单片机进行功率因数校正控制。单 片机根据输入电压、输入电流、输出电压计算开关器件的导通占空比。其中，输入电压检测的一般做法，预先设定输入电源的峰值电压Upeak、输入电源 的电压频率、所使用的开关器件的开关频率。然后根据检测的输入电源的电压过零点，计算 输入电源的当前相位θ，再根据公式Uin = UpeakXsin θ计算当前的输入电压uin。输入电源的电压过零点检测电路如图1和图2所示。图1中使用的是光电耦合器，当输入电源电压正向时，光电耦合器的LED侧有电流 流过，输出低电平；当输入电源电压反向时，光电耦合器的LED侧没有电流，输出高电平。图2中使用的是比较器，当整流后电压大于比较器正输入端电压时，比较器输出 低电平；当整流后电压小于比较器正输入端电压时，比较器输出高电平。上述现有技术的缺陷是，由于预先设定了输入电源的电压峰值和电压频率，当输 入电源的电压峰值和电压频率变化时，使用的电压峰值和电压频率不会变化。这样会导致 计算出的开关器件导通占空比有偏差，从而使输入电流波形发生畸变，同时也限制了变频 控制器的应用环境。因此，需要一种新的用于功率因数校正的电压检测电路以更好的解决现有输入电 源的电压峰值和电压频率的实时检测问题。发明内容有鉴于此，本实用新型致力于更好的解决现有输入电源的电压峰值和电压频率的 实时检测问题，提出了一种用于功率因数校正的电压检测电路。本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是一种用于功率因数校正的电压检测电路包括输入电路、输出电路以及电压检测电 路，所述电压检测电路包括串联在输入电路和输出电路中的整流器；所述电压检测电路还包括电阻R1、电阻R2、二极管Dl和电容器Cl ；其中，所述电 阻Rl和电阻R2串联并连接整流器的正极和负极；所述二极管Dl —端连接电源电压，另一 端连接电阻Rl和电阻R2之间；所述电容器Cl 一端连接电阻Rl和电阻R2之间并与所述二 极管Dl —端构成节点，另一端连接电阻R2的另一端并接地。上述输出电路由二极管Dl和电容器Cl之间的节点导出。上述电阻Rl和电阻R2的电阻值为同一数量级。[0017]上述电阻Rl或电阻R2均可由多个电阻串联和/或并联构成。上述电容器Cl由多个电容器串联和/或并联构成。本实用新型的有益效果是本实用新型结构简单合理，并进一步节省了成本；同时，检测效果更好，拓宽了变 频控制器的应用环境。
下面将参照附图对本实用新型的具体实施方案进行更详细的说明，其中图1是现有技术中光电耦合器式的电压检测电路结构图；图2是现有技术中比较器式的电压检测电路结构图；以及图3是本实用新型整流器式的电压检测电路结构图。图4是本实用新型整流器整流前、后的电压波形图。
具体实施方式
为了解决现有输入电源的电压峰值和电压频率的实时检测问题，本实用新型提供 了用于功率因数校正的电压检测电路。接下来具体说明该电压检测电路。图3示出本实用新型整流器式的电压检测电路结构图。如图3所示，该电压检测 电路包括输入电路、输出电路以及电压检测电路。上述电压检测电路包括串联在输入电路和输出电路中的整流器，上述电压检测电 路还包括电阻R1、电阻R2、二极管Dl和电容器Cl ；其中，上述电阻Rl和电阻R2串联并连 接整流器的正极和负极； 上述二极管Dl —端连接电源电压，另一端连接电阻Rl和电阻R2之间，这样电阻 R2上的电压与输入电压的大小成比例关系，其比值为R2/(R1+R2)，同时，二极管Dl对电阻 R2上的电压起限压作用；上述电容器Cl 一端连接电阻Rl和电阻R2之间并与所述二极管Dl —端构成节点， 另一端连接电阻R2的另一端并接地。上述输出电路由二极管D1和电容器C1之间的节点导出。上述电阻Rl和电阻R2的电阻值为同一数量级。上述电阻Rl或电阻R2均可由多个电阻串联和/或并联构成。上述电容器Cl由多个电容器串联和/或并联构成。综上所述，可知将电阻R2上的电压信号连接到单片机的模拟输入口，通过检测此电压信号的大 小计算输入电压的大小uin;并通过一段较长时间(如20ms)内比较得到的输入电压的大 小，得到输入电源峰值Upeak ；相应地，对应输入电压Uin的相位的正弦值为uin/Upeak。再加上检测到的输出电压，这样，计算开关器件导通占空比所需要的变量已经全 部得到。上述检测方法，不关心输入电源的电压峰值大小和频率变化，所得到的值全部用 检测结果计算，拓宽了变频控制器的应用环境。整流器的作用是将交流双极性的输入电压变成单极性的电压，波形见图4。从图4中可以看出，整流器前后的电压波形峰值不变，相位相同，只要检测出整流 器后的电压大小和相位，就得到了整流器前的输入电压的大小和相位。[0043] 以上对本实用新型的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式，不能理解为是 对本实用新型的限制。本领域普通技术人员在本实用新型的教导下，可以在详述的实施方 案的基础上做出各种变体，这些变体均应包含在本实用新型的构思之内。本实用新型所要 求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限制。
权利要求一种用于功率因数校正的电压检测电路，包括输入电路、输出电路以及电压检测电路，所述电压检测电路包括串联在输入电路和输出电路中的整流器，其特征在于所述电压检测电路还包括电阻R1、电阻R2、二极管D1和电容器C1；其中，所述电阻R1和电阻R2串联并连接整流器的正极和负极；所述二极管D1一端连接电源电压，另一端连接电阻R1和电阻R2之间；所述电容器C1一端连接电阻R1和电阻R2之间并与所述二极管D1一端构成节点，另一端连接电阻R2的另一端并接地。
2.如权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于所述输出电路由二极管Dl和电容器Cl之间的节点导出。
3.如权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于 所述电阻Rl和电阻R2的电阻值为同一数量级。
4.如权利要求1至3任一项所述的电压检测电路，其特征在于 所述电阻Rl或电阻R2均可由多个电阻串联和/或并联构成。
5.如权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于 所述电容器Cl由多个电容器串联和/或并联构成。
专利摘要本实用新型披露了一种用于功率因数校正的电压检测电路。该电压检测电路包括输入电路、输出电路以及电压检测电路；其中，所述电压检测电路包括串联在输入电路和输出电路中的整流器，所述电压检测电路还包括电阻R1、电阻R2、二极管D1和电容器C1。本实用新型结构简单合理，并进一步节省了成本；同时，检测效果更好，拓宽了变频控制器的应用环境。
文档编号G01R19/04GK201656762SQ20092035240
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者李光明 申请人:青岛斑科变频技术有限公司