阅读说明：本技术 电压自动跟随滑频功率因数校正电路 (Voltage automatic following sliding frequency power factor correction circuit ) 是由 王磊 梁艳艳 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电压自动跟随滑频功率因数校正电路,属于无极灯领域。相比传统电压自动跟随滑频功率因数校正电路,增加了电压自动跟随检测电路,电流峰值检测电路,通过检测电路中的电压,自动匹配电流的峰值,当整个电路负载较低或者输入电压较高时,降低峰值电流的设定值,以此来提高开关管Q1的开关频率,将电流平均到整个电压周期,保证电流完全跟随电压。通过减少电路的峰值电流,一方面减少了元器件在电路中的损耗,提升了效率,减少了发热,提高了寿命,另一方面,通过提高频率,使电流波形极限接近正弦波形,极大降低了电路的谐波电流,使无极灯的更接近阻性负载特性,较少了电力的污染。(The invention relates to a voltage automatic following sliding frequency power factor correction circuit, and belongs to the field of electrodeless lamps. Compare traditional voltage automatic following slip frequency power factor correction circuit, increased voltage automatic following detection circuitry, current peak detection circuitry, through the voltage in the detection circuitry, the peak value of automatic matching electric current when whole circuit load is lower or input voltage is higher, reduces peak current's set value to this improves switching tube Q1's switching frequency, with the current average to whole voltage cycle, guarantees that the electric current follows voltage completely. By reducing the peak current of the circuit, on one hand, the loss of components in the circuit is reduced, the efficiency is improved, the heat emission is reduced, and the service life is prolonged, on the other hand, by improving the frequency, the limit of the current waveform is close to the sine waveform, the harmonic current of the circuit is greatly reduced, the electrodeless lamp is closer to the resistive load characteristic, and the electric power pollution is reduced.)

电压自动跟随滑频功率因数校正电路

技术领域

本发明涉及无极灯领域，详细地讲是一种电压自动跟随滑频功率因数校正电路。

背景技术

众所周知，无极灯由于具有发光强度高、光效高、显色性好、寿命长等优点而被广泛应用。无极灯在满功率运行的时候，功率因数可以达到0.99，谐波等级满足国家标准，但是在有调光电路以及无极灯刚启动的时候，不是满功率运行的话，由于输入电流的减小，电流检测电路的不灵敏等原因，就会大大降低功率因数，而且随着输入电压的升高，在一些工业用电380V电路中，同样会使功率因数降低，增加了无功损耗，对资源是一种浪费，谐波干扰也对电网产生了干扰。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电压自动跟随滑频功率因数校正电路，提高调光电路中轻载以及中载的功率因数，减少谐波，减少无功损耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电压自动跟随滑频功率因数校正电路，其特征在于，电流互感器L2的输入脚1接市电火线L，电流互感器L2的2脚与限流电阻R1的1脚、整流桥BD1的4脚相连，市电零线N与电流互感器L2的输入脚3相连，电流互感器L2的4脚与限流电阻R2的1脚、整流桥BD1的3脚相连，电流互感器L2的输出检测脚5脚及6脚分别通过检测电阻R8、检测电阻R9与检测电容C2及检测电容C3相连，限流电阻R1的2脚与限流电阻R2的2脚连接后连接单片机IC1B的7脚、检测电阻R5的1脚，检测电容C2的2脚及检测电容C3的2脚与单片机IC1B的1脚相连，整流桥BD1的1脚与储能电感L1的2脚、启动二极管D1的1脚相连，储能电感L1的输出1脚与开关管Q1的2脚、续流二极管D2的1脚相连，续流二极管D2的2脚与启动二极管D1的2脚并联后与分压电阻R6的1脚、储能电容C1的1脚及单片机IC1B的2脚相连，开关管Q1的1脚通过驱动电阻R3串联后连接单片机IC1B的5脚，开关管Q1的3脚通过检测电阻R4串联接地，并与单片机IC1B的4脚相连，分压电阻R6的2脚与分压电阻R7的2脚并联后连接单片机IC1B的3脚，储能电感L1的4脚与单片机IC1B的6脚相连，整流桥BD1的2脚与检测电阻R5的2脚、单片机IC1B的8脚、储能电感L1的3脚、分压电阻R7的1脚均与储能电阻C1的2脚相连，组出回路。

本发明还可通过如下措施来实现：单片机IC1B为带电压检测的MCU芯片。开关管Q1为N型600V或以上高压MOS。储能电感L1为PQ型变压器。

本发明的有益效果是，一方面减少了元器件在电路中的损耗，提升了效率，减少了发热，提高了寿命，提高调光电路中轻载以及中载的功率因数。另一方面，通过提高频率，使电流波形极限接近正弦波形，极大降低了电路的谐波电流，使无极灯的更接近阻性负载特性，较少了电力的污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 为本发明的电路原理图。

图中 F1.保险管，L1.储能电感,L2.电流互感器，R1、R2.限流电阻,R3.驱动电阻、R4、R5.检测电阻,R6、R7.分压电阻，R8、R9.检测电阻，C1.储能电容，C2、C3.检测电容,BD1.整流桥，D1.启动二极管，D2.续流二极管，Q1.开关管，IC1B.单片机，N.市电零线，L.市电火线。

具体实施方式

在图中，本发明所述保险管F1第1脚与市电火线L相连，保险管F1的2脚与电流互感器L2的输入脚1相连，电流互感器L2的2脚与限流电阻R1的1脚、整流桥BD1的4脚相连，市电零线N与电流互感器L2的输入脚3相连，电流互感器L2的4脚与限流电阻R2的1脚、整流桥BD1的3脚相连，电流互感器L2的输出检测脚5脚及6脚分别通过检测电阻R8、检测电阻R9与检测电容C2及检测电容C3相连，限流电阻R1的2脚与限流电阻R2的2脚连接后连接单片机IC1B的7脚、检测电阻R5的1脚，检测电容C2的2脚及检测电容C3的2脚与单片机IC1B的1脚相连，整流桥BD1的1脚与储能电感L1的2脚、启动二极管D1的1脚相连，储能电感L1的输出1脚与开关管Q1的2脚、续流二极管D2的1脚相连，续流二极管D2的2脚与启动二极管D1的2脚并联后与分压电阻R6的1脚、储能电容C1的1脚及单片机IC1B的2脚相连，开关管Q1的1脚通过驱动电阻R3串联后连接单片机IC1B的5脚，开关管Q1的3脚通过检测电阻R4串联接地，并与单片机IC1B的4脚相连，分压电阻R6的2脚与分压电阻R7的2脚并联后连接单片机IC1B的3脚，储能电感L1的4脚与单片机IC1B的6脚相连，整流桥BD1的2脚与检测电阻R5的2脚、单片机IC1B的8脚、储能电感L1的3脚、分压电阻R7的1脚均与储能电阻C1的2脚相连，组出回路。

该电路保证在正弦波时，当整流桥BD1的输入电压低于储能电容C1的电压，开关管Q1导通，储能电感L1进入储能状态，保证有电压时电流路过电路，与传统的功率因数校正电路相比，此电路多了限流电阻R1、限流电阻R2的电压检测以及电流互感器L2电路的电流检测电路，单片机IC1B的7脚得到的电压值与市电LN输入的相位是一致的，检测电容C2与检测电容C3的2脚即单片机IC1B的1脚电压值反应的是流过电流互感器L2的电流大小，当单片机IC1B的1脚电压变化以后，与单片机IC1B的7脚进行比较，通过芯片的内部计算，改变单片机IC1B的4脚峰值电压，调整流过开关管Q1的峰值电流的大小，同时调整单片机IC1B的5脚，即开关管Q1的驱动频率，当单片机IC1B的1脚电压升高，流过电路中的电流增加，此时单片机IC1B会通过计算滑频降低工作频率，以降低高频引起的开关损耗增加；当单片机IC1B的1脚的电压降低后，流过电路中的电流降低，此时单片机IC1B会自动降低4脚的阈值，提高了开关管Q1的频率，使开关管Q1在轻载的时候也可以保证全周期都有电流通过，以此提高了无极灯在90-480V全电压范围内，以及带调光功能的无极灯在不同亮度下都可以有非常高的功率因数，减少无极灯的谐波干扰，提高效率，减少损耗。

本发明相比于传统电压自动跟随滑频功率因数校正电路，增加了电压自动跟随检测电路，电流峰值检测电路，通过检测电路中的电压，自动匹配电流的峰值，当整个电路负载较低或者输入电压较高时，降低峰值电流的设定值，以此来提高开关管Q1的开关频率，将电流平均到整个电压周期，保证电流完全跟随电压。

通过减少电路的峰值电流，一方面减少了元器件在电路中的损耗，提升了效率，减少了发热，提高了寿命，另一方面，通过提高频率，使电流波形极限接近正弦波形，极大降低了电路的谐波电流，使无极灯的更接近阻性负载特性，较少了电力的污染。

因为电压自动跟随滑频功率因数校正电路在使用中比传统的功率因数校正电路增加的器件较少，对成本以及空间影响几乎为零，却可以提高功率因数2-5个点，节省能源3%。