全文摘要
本实用新型公开一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，涉及焊接电源技术领域，其包括滤波整流模块、第二电源、控制模块、驱动模块、执行模块以及反馈模块，控制模块，与第二电源、滤波整流模块电连接，输出控制信号；驱动模块，与控制模块的输出端电连接并接收控制信号，将控制信号进行处理后输出驱动信号；执行模块，与滤波整流模块电连接并接收第一信号，与驱动模块电连接并接收驱动信号，并响应于驱动信号对第一信号尽心放大并输出执行信号；反馈模块，与执行模块以及控制模块电连接，将执行输出的执行信号反馈于控制模块。本实用新型不仅能提高功率因数，还降低了电源谐波的失真，以减小对机器的影响。
主设计要求
1.一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，包括滤波整流模块(1)、第二电源、控制模块(2)、驱动模块(3)、执行模块(4)以及反馈模块(5)，滤波整流模块(1)，与相应的电源输入端电连接，并对输入的电压进行滤波整流后输出第一信号；控制模块(2)，与第二电源、滤波整流模块(1)电连接，输出控制信号；驱动模块(3)，与控制模块(2)的输出端电连接并接收控制信号，将控制信号进行处理后输出驱动信号；执行模块(4)，与滤波整流模块(1)电连接并接收第一信号，与驱动模块(3)电连接并接收驱动信号，并响应于驱动信号对第一信号进行放大并输出执行信号；反馈模块(5)与执行模块(4)以及控制模块(2)电连接，将执行输出的执行信号反馈于控制模块(2)。
设计方案
1.一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，包括滤波整流模块(1)、第二电源、控制模块(2)、驱动模块(3)、执行模块(4)以及反馈模块(5)，
滤波整流模块(1)，与相应的电源输入端电连接，并对输入的电压进行滤波整流后输出第一信号；
控制模块(2)，与第二电源、滤波整流模块(1)电连接，输出控制信号；
驱动模块(3)，与控制模块(2)的输出端电连接并接收控制信号，将控制信号进行处理后输出驱动信号；
执行模块(4)，与滤波整流模块(1)电连接并接收第一信号，与驱动模块(3)电连接并接收驱动信号，并响应于驱动信号对第一信号进行放大并输出执行信号；
反馈模块(5)与执行模块(4)以及控制模块(2)电连接，将执行输出的执行信号反馈于控制模块(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，第二电源的电压值设置为15V。
3.根据权利要求2所述的一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，控制模块(2)包括芯片U1、用于控制芯片U1得电的开关单元，芯片U1以设置为ICE2PCS01。
4.根据权利要求3所述的一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，开关单元包括电容C19、PNP三极管Q7、电阻R14、电容C12、电阻R16、光耦U4、电容C45、电阻R58、电阻R62、电容C46以及开关S1，
电阻R58、电阻R62、电容C46依次串联于第二电源的正极和地之间，电容C45并联于电阻R62的两端；光耦U4的1脚耦接于电阻R58和电阻R62的连接点，2脚耦接于电阻R62和电容C46的连接点，3脚耦接于第二电源的负极端；电阻R16和电容C12依次串联于光耦U的4脚和第二电源的正极端；电阻R14并联于电容C12的两端；PNP三极管Q7的发射极耦接于第二电源的输出端，基极耦接于电容C12和电阻R16的连接点，集电极耦接于芯片U1的7脚；开关S1串联于触发信号Vs和光耦U4的2脚之间。
5.根据权利要求4所述的一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，驱动模块(3)包括二极管D1和二极管D2、电阻R27、NPN三极管Q9，PNP三极管Q10、电阻R19、电容C13以及电容C14，
二极管D1的阳极与第二电源的负极端耦接，阴极与芯片U1的8脚耦接；二极管D2的阴极与二极管D1的阳极耦接，阴极耦接于第二电源的正极端；电阻R27串联于二极管D1的阴极和NPN三极管Q9的基极之间；电阻R19串联于二极管D2的阴极和NPN三极管Q9的集电极之间；NPN三极管Q9的发射极与PNP三极管Q10的发射极耦接，PNP三极管Q10的集电极耦接于第二电源的负极端；电容C13和电容C14并联与于第二电源的两端。
6.根据权利要求5所述的一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，其特征在于，执行模块(4)包括电阻R25、电阻R34、电容C1、二极管D5电阻R153、电阻R9、稳压二极管DZ1、电阻R8、稳压二极管DZ2、电感L4、二极管D51、二极管D8、电容C11、晶体管Q1以及晶体管Q2，电感L4的一端、二极管D8、电容C11串联于整流滤波电路的输出端和第二电源的负极端之间，且二极管D8的阴极朝向第二电源的负极端；二极管D51的阳极的整流滤波电路的输出端耦接，阴极与二极管D8的阴极耦接；电容C1和电容C153并联于第二电源的负极端和二极管D5的阴极之间；二极管D5的阳极与二极管D8的阳极耦接；晶体管Q1的集电极耦接于二极管D8的阴极，电阻R25串联于晶体管Q1的基极和PNP三极管Q10的发射极之间，晶体管Q1的发射极耦接于第二电源的负极端；晶体管Q2的集电极耦接于二极管D8的阳极，电阻R34串联于晶体管Q2的基极和PNP三极管Q10的发射极之间，晶体管Q2的发射极耦接于第二电源的负极端；电阻R8并联于晶体管Q2的基极和发射极之间，稳压二极管DZ2的阴极与晶体管Q2的基极耦接，稳压二极管DZ2的阳极与晶体管Q2的发射极耦接；电阻R9并联于晶体管Q1的基极和发射极之间，稳压二极管DZ1的阴极与晶体管Q1的基极耦接，稳压二极管DZ1的阳极与晶体管Q1的发射极耦接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及焊接电源技术领域，尤其是涉及一种用于电焊机的有源功率因数校正电路。
背景技术
目前，国内外都同时存在工业电网和民用电网，不同区域之间的电压等级也不相同，例如有110，120V，220V,230V等，所以市场上能宽网压范围的焊接设备很受欢迎。
目前市场上电源设备用的主流PFC（PowerFactorCorrection”，意思是“功率因数校正）为有源功率校正电路。
但是在焊接电源中，PFC电路连接相应的电容C和电感L，以示实现调节功率因素。尽管能提高功率因数，但是会导致电源谐波失真分量偏高，且效率难以提升，机器工作EMC干拢带来的传导影响效大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，不仅能提高功率因数，还降低了电源谐波的失真，以减小对机器的影响。
本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，包括滤波整流模块、第二电源、控制模块、驱动模块、执行模块以及反馈模块，滤波整流模块，与相应的电源输入端电连接，并对输入的电压进行滤波整流后输出第一信号；控制模块，与第二电源、滤波整流模块电连接，输出控制信号；驱动模块，与控制模块的输出端电连接并接收控制信号，将控制信号进行处理后输出驱动信号；执行模块，与滤波整流模块电连接并接收第一信号，与驱动模块电连接并接收驱动信号，并响应于驱动信号对第一信号尽心放大并输出执行信号；反馈模块与执行模块以及控制模块电连接，将执行输出的执行信号反馈于控制模块。
采用上述技术方案，通过设置第二电源，第二电源为控制模块供电，控制模块输出控制信号，驱动模块响应于控制信号后输出控制执行模块进行放大的驱动组件，从而实现对输入电压进行升压。通过设置第二电源，通过控制模块和驱动模块对执行模块的电流进行补充，从而提高功率因数，还降低了电源谐波的失真，以减小对机器的影响；通过设置反馈模块，将执行信号反馈给控制模块，从而提高执行信号的稳定。
本实用新型进一步设置为：第二电源的电压值设置为15V。
采用上述技术方案，第二电源的电压值设置为15V，为常用的电源电压，以便于购买以及更换。
本实用新型进一步设置为：控制模块包括芯片U1、用于控制芯片U1得电的开关单元，芯片U1以设置为ICE2PCS01。
采用上述技术方案，将芯片U1设置为ICE2PCS01，从而能与执行模块配合设置，通过设置开关单元，以对芯片U1的得电起到控制作用，以适应双电压的输入。
本实用新型进一步设置为：开关单元包括电容C19、PNP三极管Q7、电阻R14、电容C12、电阻R16、光耦U4、电容C45、电阻R58、电阻R62、电容C46和开关S1，电阻R58、电阻R62、电容C46依次串联于第二电源的正极和地之间，电容C45并联于电阻R62的两端；光耦U4的1脚耦接于电阻R58和电阻R62的连接点，2脚耦接于电阻R62和电容C46的连接点，3脚耦接于第二电源的负极端；电阻R16和电容C12依次串联于光耦U的4脚和第二电源的正极端；电阻R14并联于电容C12的两端；PNP三极管Q7的发射极耦接于第二电源的输出端，基极耦接于电容C12和电阻R16的连接点，集电极耦接于芯片U1的7脚；开关S1串联于触发信号Vs和光耦U4的2脚之间。
采用上述技术方案，通过光耦U4控制芯片U1工作电压的开启和关断，当光耦U导通时，PNP三极管Q7基极有电流，从而芯片U1有供电电压，此电压送至芯片U1的7脚，以使芯片U1启动。
本实用新型进一步设置为：驱动模块包括二极管D1和二极管D2、电阻R27、NPN三极管Q9，PNP三极管Q10、电阻R19、电容C13以及电容C14，二极管D1的阳极与第二电源的负极端耦接，阴极与芯片U1的8脚耦接；二极管D2的阴极与二极管D1的阳极耦接，阴极耦接于第二电源的正极端；电阻R27串联于二极管D1的阴极和NPN三极管Q9的基极之间；电阻R19串联于二极管D2的阴极和NPN三极管Q9的集电极之间；NPN三极管Q9的发射极与PNP三极管Q10的发射极耦接，PNP三极管Q10的集电极耦接于第二电源的负极端；电容C13和电容C14并联与于第二电源的两端。
采用上述技术方案，通过设置执行模块，从而在芯片U1启动后，从而在8脚的输出端实现对电流的输出并处理。
本实用新型进一步设置为：执行模块包括电阻R25、电阻R34、电容C1、二极管D5电阻R153、电阻R9、稳压二极管DZ1、电阻R8、稳压二极管DZ2、电感L4、二极管D51、二极管D8、电容C11、晶体管Q1以及晶体管Q2，电感L4的一端、二极管D8、电容C11串联于整流滤波电路的输出端和第二电源的负极端之间，且二极管D8的阴极朝向第二电源的负极端；二极管D51的阳极的整流滤波电路的输出端耦接，阴极与二极管D8的阴极耦接；电容C1和电容C153并联于第二电源的负极端和二极管D5的阴极之间；二极管D5的阳极与二极管D8的阳极耦接；晶体管Q1的集电极耦接于二极管D8的阴极，电阻R25串联于晶体管Q1的基极和PNP三极管Q10的发射极之间，晶体管Q1的发射极耦接于第二电源的负极端；晶体管Q2的集电极耦接于二极管D8的阳极，电阻R34串联于晶体管Q2的基极和PNP三极管Q10的发射极之间，晶体管Q2的发射极耦接于第二电源的负极端；电阻R8并联于晶体管Q2的基极和发射极之间，稳压二极管DZ2的阴极与晶体管Q2的基极耦接，稳压二极管DZ2的阳极与晶体管Q2的发射极耦接；电阻R9并联于晶体管Q1的基极和发射极之间，稳压二极管DZ1的阴极与晶体管Q1的基极耦接，稳压二极管DZ1的阳极与晶体管Q1的发射极耦接。
采用上述技术方案，驱动模块输出的电流作用与执行模块中的晶体管Q1和晶体管Q2，从而实现了电压的放大，并能提高功率因数，还降低了电源谐波的失真。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过设置第二电源以及芯片U1，执行模块的电流进行补充，从而提高功率因数，还降低了电源谐波的失真，以减小对机器的影响，通过设置反馈模块，将执行信号反馈给控制模块，从而提高执行信号的稳定。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是图1中滤波整流模块、控制模块、驱动模块的电路图；
图3是图1中执行模块的电路图；
图4是图1中反馈模块的电路图。
附图标记：1、滤波整流模块；2、控制模块；3、驱动模块；4、执行模块；5、反馈模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种用于电焊机的有源功率因数校正电路，参照图1，包括滤波整流模块1、第二电源、控制模块2、驱动模块3、执行模块4以及反馈模块5。
参照图1和图2，滤波整流模块1与相应的电源输入端电连接，并对输入的电压进行滤波整流后输出第一信号。滤波整流模块1包括整流桥以及电容C10，电容C10串联于整流条的负极和正极之间，从而实现滤波整流。
参照图1和2，控制模块2与第二电源、滤波整流模块1电连接，输出控制信号。第二电源可以设置为多个15V的蓄电池。控制模块2包括芯片U1和开关单元，开关单元用于控制芯片UICE2PCS01得电，芯片U1以设置为ICE2PCS01。
参照图1和2，开关单元包括电容C19、PNP三极管Q7、电阻R14、电容C12、电阻R16、光耦U4、电容C45、电阻R58、电阻R62开关S1以及电容C46，电阻R58、电阻R62、电容C46依次串联于第二电源的正极和地之间。
参照图2，电容C45并联于电阻R62的两端；光耦U4的1脚耦接于电阻R58和电阻R62的连接点，2脚耦接于电阻R62和电容C46的连接点，3脚耦接于第二电源的负极端；电阻R16和电容C12依次串联于光耦U4的4脚和第二电源的正极端；电阻R14并联于电容C12的两端；PNP三极管Q7的发射极耦接于第二电源的输出端，基极耦接于电容C12和电阻R16的连接点，集电极耦接于芯片U1的7脚，其中光耦U4的1脚为发光二极管D的阴极，2脚为发光二极管D的阴极，3脚为光敏三极管的发射极，4脚为光敏三极管的集电极，开关S1串联于触发信号Vs和光耦U4的2脚之间。
参照图2，芯片U1的3脚耦接有电阻R21，电阻R21的另一端耦接于滤波整流模块1的输出端，滤波整流模块1和第二电源的负极端之间并联有电阻R1和电阻R2；芯片U1的1脚耦接于第二电源的负极端；芯片U1的2脚和1脚之间串联有电容C27；芯片U1的1脚和1脚之间串联有电阻R35；芯片U1的3脚和1脚之间串联有电容C24；芯片U1的5脚和1脚之间串联有电容C36；芯片U1的5脚和1脚之间串联有电容C37和电阻R47。
参照图1和图2，驱动模块3与控制模块2的输出端电连接并接收控制信号，将控制信号进行处理后输出驱动信号。驱动模块3包括二极管D1和二极管D2、电阻R27、NPN三极管Q9，PNP三极管Q10、电阻R19、电容C13以及电容C14。
参照图2，二极管D1的阳极与第二电源的负极端耦接，阴极与芯片U1的8脚耦接；二极管D2的阴极与二极管D1的阳极耦接，阴极耦接于第二电源的正极端；电阻R27串联于二极管D1的阴极和NPN三极管Q9的基极之间；电阻R19串联于二极管D2的阴极和NPN三极管Q9的集电极之间；NPN三极管Q9的发射极与PNP三极管Q10的发射极耦接，PNP三极管Q10的集电极耦接于第二电源的负极端；电容C13和电容C14并联与于第二电源的两端。
参照图1和3，执行模块4与滤波整流模块1电连接并接收第一信号，与驱动模块3电连接并接收驱动信号，并响应于驱动信号对第一信号进行放大并输出执行信号。执行模块4包括电阻R25、电阻R34、电容C1、二极管D5电阻R153、电阻R9、稳压二极管DZ1、电阻R8、稳压二极管DZ2、电感L4、二极管D51、二极管D8、电容C11、晶体管Q1以及晶体管Q2，晶体管Q1以及晶体管Q2设置为IGBT。
参照图2和3，电感L4的一端、二极管D8、电容C11串联于滤波整流模块1的输出端和第二电源的负极端之间，且二极管D8的阴极朝向第二电源的负极端；二极管D51的阳极的滤波整流模块1的输出端耦接，阴极与二极管D8的阴极耦接；电容C1和电容C153并联于第二电源的负极端和二极管D5的阴极之间；二极管D5的阳极与二极管D8的阳极耦接；晶体管Q1的集电极耦接于二极管D8的阴极，电阻R25串联于晶体管Q1的基极和PNP三极管Q10的发射极之间，晶体管Q1的发射极耦接于第二电源的负极端；晶体管Q2的集电极耦接于二极管D8的阳极，电阻R34串联于晶体管Q2的基极和PNP三极管Q10的发射极之间，晶体管Q2的发射极耦接于第二电源的负极端；电阻R8并联于晶体管Q2的基极和发射极之间，稳压二极管DZ2的阴极与晶体管Q2的基极耦接，稳压二极管DZ2的阳极与晶体管Q2的发射极耦接；电阻R9并联于晶体管Q1的基极和发射极之间，稳压二极管DZ1的阴极与晶体管Q1的基极耦接，稳压二极管DZ1的阳极与晶体管Q1的发射极耦接。
参照图1和4，反馈模块5与执行模块4以及控制模块2电连接，将执行模块4输出的执行信号反馈于控制模块2。执行模块4包括电阻R43、电阻R44、电容C34、电容C35、电阻R37、电阻R38、电阻R39。
参照图2和4，电阻R43、电阻R44、电容C34、电容C35并联于芯片U1的6脚和第二电源的负极端之间，第二电源的负极端设置为VSS；电阻R37、电阻R38、电阻R39串联于芯片U1的6脚和二极管D8的阴极。
本实施例的实施原理为：关闭开关S1，光耦U4导通，芯片U1启动，芯片U1输出驱动信号，经推挽驱动放大，给后级的晶体管Q1和晶体管Q2驱动，经R39，R38，R37与R43，R44组成RC滤波电路，以稳压输出电压。光耦U4为芯片U1启动与关闭电源信号，控制芯片U1的供电，从而使输出的电压增大，实现功率因数提至0.99，机器工作效率提至0.87。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920117718.7
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209472547U
授权时间:20191008
主分类号:H02M 1/42
专利分类号:H02M1/42
范畴分类:37C;
申请人:上海沪工焊接集团股份有限公司
第一申请人:上海沪工焊接集团股份有限公司
申请人地址:201700 上海市青浦区外青松公路7177号
发明人:不公告发明人
第一发明人:不公告发明人
当前权利人:上海沪工焊接集团股份有限公司
代理人:谢绪宁;薛赟
代理机构:11508
代理机构编号:北京维正专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：功率因数论文; 三极管开关电路论文; 驱动电路论文; 电焊机论文; 二极管原理论文; 整流电路论文; 电容电阻论文; 晶体管论文; 三极管论文; 电源论文;