高頻數字電源電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是功率因數調節領域，尤其涉及高頻數字電源電路。
【背景技術】
[0002]功率因數校正(PFC, Power Factor Correct1n),即調整有效功率與總耗電量之間的關系，也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。本領域技術人員可以理解，功率因數可以衡量電力被有效利用的程度，當功率因素值越大，代表其電力利用率越高。功率因數校正系統中，其數字離散采樣模塊需對含有諧波分量和其他波形的混合直流電壓和直流電流信號進行比例積分調節，現有技術中采用對離散采樣值進行平均值計算的方式進行調節，但對于含有交流二次諧波的直流輸出信號要計算出其離散采樣值的平均值，至少要對10毫秒周期內的所有采樣值求平均值，這樣比例積分調節會造成電壓信號延時至少10毫秒，即比例積分調節的動態響應時間至少需要10毫秒。對于高頻數字電源，動態響應時間的過長，會造成電源的損壞，且對于含有重復周期不等于計算周期的波形計算的平均值存在較大的波動，這就使得比例積分調節的輸出信號不穩定，從而使輸出電壓存在較大波動。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種高頻數字電源電路。
[0004]本發明提供一種高頻數字電源電路，包括EMI濾波整流器(I)、光耦合器驅動單元
[4]、微控制器(3)、電壓調節電路⑵及開關電路(5);所述EMI濾波整流器(I)、電壓調節電路(2)、微控制器(3)及光耦合器驅動單元(4)依次電路連接；所述開關電路(5) —端與所述電壓調節電路(2)相連接且另一端與所述光耦合器驅動單元(4)電路連接。
[0005]所述微控制器(3)包括依次電路連接模數轉換單元(32)、第一乘法器(33)、低通濾波單元(34)、第二乘法器(35)及比例積分調節單元(36);所述模數轉換單元(32)的輸入端與所述電壓調節電路(2)相連接；所述比例積分調節單元(36)的輸出端與所述光耦合器驅動單元(4)相電路連接。
[0006]本發明所提供的高頻數字電源電路，輸出信號具有穩定的電壓值，避免了現有技術中電壓信號不穩定造成的電源損壞。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明實施例所述的高頻數字電源電路結構示意圖；
[0008]圖2為本發明實施例所述的高頻數字電源電路的電路結構圖；
[0009]圖3為本發明實施例所述的高頻數字電源電路中所述為控制器原理示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0011 ] 如圖1所示，本實施例提供的高頻數字電源電路，包括EMI濾波整流器1、光耦合器驅動單元4、微控制器3、電壓調節電路2及開關電路5 ;所述EMI濾波整流器1、電壓調節電路2、微控制器3及光耦合器驅動單元4依次電路連接；所述開關電路5 —端與所述電壓調節電路2相連接且另一端與所述光耦合器驅動單元4電路連接。
[0012]如圖3所述，所述微控制器3包括依次電路連接模數轉換單元32、第一乘法器33、低通濾波單元34、第二乘法器35及比例積分調節單元36 ;所述模數轉換單元32的輸入端與所述電壓調節電路2相連接；所述比例積分調節單元36的輸出端與所述光耦合器驅動單元4相電路連接。本領域技術人員可以理解，所述電壓調節電路2的輸出信號為第一電壓信號Udc,所述第一電壓信號為一模擬信號，所述第一電壓信號Udc輸入到所述模數轉換單元32后，所述數模轉換電路對其進行模數轉換并輸出第二電壓信號，所述第二電壓信號為一數字信號，所述第二電壓信號輸入到所述第一乘法器33后，經所述第一乘法器33運算處理為第三電壓信號，所述第三電壓信號為與所述第一電壓信號具有相同電壓值的數字信號；所述第三電壓信號自所述第一乘法器33輸出后輸入給所述低通濾波單元34，所述低通濾波單元34對所述第三電壓信號進行濾波處理后輸出第四電壓信號，所述第四電壓信號為純直流電壓信號，所述第四電壓信號輸入給所述第二乘法器35，并與所述第二乘法器35的設定電壓信號Vref進行減法運算從而獲得第五電壓信號，所述第五電壓信號為所述第四電壓信號與所述設定電壓信號Vref的誤差電壓信號，所述第五電壓信號經所述比例積分調節單元36進行比例積分調節處理后，輸出第六電壓信號，所述第六電壓信號作為光耦合器驅動單元4的驅動電壓信號，具有穩定的電壓值，避免了現有技術中電壓信號不穩定造成的電源損壞。
[0013]如圖3所示，所述微控制器3還包括一脈沖寬度調制單元37，脈沖寬度調制單元37的輸入端連接所述比例積分調節單元36的輸入端且所述脈沖寬度調制單元37的輸出端連接所述光耦合器驅動單元4的輸入端。
[0014]如圖2所示，所述開關電路5為一絕緣柵增強型N-MOS管Q1，所述MOS管Ql的柵極與所述光耦合器驅動單元4相連接；所述MOS管Ql的漏記與所述電壓調節電路2相連接；所述MOS管Ql的源極經過第二電阻Rl分壓后接地。
[0015]進一步，所述電壓調節電路2包括第一二極管D1、第二二極管D2、第一電容Cl、第二電容C2、耦合電感L和第一電阻Rl ;所述耦合電感L包括第一電感LI和第二電感L2，所述第一電感LI 一端連接所述EMI濾波整流器I的輸出端且另一端連接所述MOS管Ql的漏記；所述第一二極管Dl的陽極連接所述MOS管Ql的漏記且陰極與所述第一電阻Rl的一端相連接，所述第一電阻Rl的另一端接在所述EMI濾波整流器I的輸出端上；所述第一電容Cl與所述第一電阻Rl并接；所述第二二極管D2陽極連接所述第二電感L2且陰極連接所述微控制器3的輸入端；所述第二電容C2 —端與所述第二二極管D2的陰極連接且另一端與所述第二電感L2的另一端連接。
[0016]所述微控制器3還可包括一除法運算器，所述除法運算器的輸入端與所述電壓調節電路2的輸出端連接且所述除法運算器的輸出端與所述模數轉換單元32相連接。
[0017]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制?’盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種高頻數字電源電路，其特征在于:包括EMI濾波整流器(I)、光耦合器驅動單元(4)、微控制器(3)、電壓調節電路⑵及開關電路(5);所述EMI濾波整流器(I)、電壓調節電路(2)、微控制器(3)及光耦合器驅動單元(4)依次電路連接；所述開關電路(5) —端與所述電壓調節電路(2)相連接且另一端與所述光耦合器驅動單元(4)電路連接。2.如權利要求1所述的高頻數字電源電路，其特征在于:所述微控制器(3)包括依次電路連接模數轉換單元(32)、第一乘法器(33)、低通濾波單元(34)、第二乘法器(35)及比例積分調節單元(36);所述模數轉換單元(32)的輸入端與所述電壓調節電路(2)相連接；所述比例積分調節單元(36)的輸出端與所述光耦合器驅動單元(4)相電路連接。3.如權利要求2所述的高頻數字電源電路，其特征在于:所述微控制器(3)還包括一脈沖寬度調制單元(37)，脈沖寬度調制單元(37)的輸入端連接所述比例積分調節單元(36)的輸入端且所述脈沖寬度調制單元(37)的輸出端連接所述光耦合器驅動單元(4)的輸入端。4.如權利要求1所述的高頻數字電源電路，其特征在于:所述開關電路(5)為一絕緣柵增強型N-MOS管(Ql)，所述MOS管(Ql)的柵極與所述光耦合器驅動單元⑷相連接；所述MOS管(Ql)的漏記與所述電壓調節電路(2)相連接；所述MOS管(Ql)的源極經過第二電阻(Rl)分壓后接地。5.如權利要求4所述的高頻數字電源電路，其特征在于:所述電壓調節電路⑵包括第一二極管(Dl)、第二二極管(D2)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)、耦合電感(L)和第一電阻(Rl);所述耦合電感(L)包括第一電感(LI)和第二電感(L2)，所述第一電感(LI) 一端連接所述EMI濾波整流器(I)的輸出端且另一端連接所述MOS管(Ql)的漏記；所述第一二極管(Dl)的陽極連接所述MOS管(Ql)的漏記且陰極與所述第一電阻(Rl)的一端相連接，所述第一電阻(Rl)的另一端接在所述EMI濾波整流器(I)的輸出端上；所述第一電容(Cl)與所述第一電阻(Rl)并接；所述第二二極管(D2)陽極連接所述第二電感(L2)且陰極連接所述微控制器(3)的輸入端；所述第二電容(C2) —端與所述第二二極管(D2)的陰極連接且另一端與所述第二電感(L2)的另一端連接。6.如權利要求2所述的高頻數字電源電路，其特征在于:所述微控制器(3)還可包括一除法運算器，所述除法運算器的輸入端與所述電壓調節電路(2)的輸出端連接且所述除法運算器的輸出端與所述模數轉換單元(32)相連接。
【專利摘要】本發明公開了一種高頻數字電源電路，包括EMI濾波整流器、光耦合器驅動單元、微控制器、電壓調節電路及開關電路；所述EMI濾波整流器、電壓調節電路、微控制器及光耦合器驅動單元依次電路連接；所述開關電路一端與所述電壓調節電路相連接且另一端與所述光耦合器驅動單元電路連接。本發明所提供的高頻數字電源電路，輸出信號具有穩定的電壓值，避免了現有技術中電壓信號不穩定造成的電源損壞。
【IPC分類】H02M1/42
【公開號】CN105186851
【申請號】CN201510250760
【發明人】樊志堅, 王曉峰
【申請人】巨爾(上海)光電照明有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年5月16日