[实用新型]直流电源装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电源装置领域，尤其涉及一种直流电源装置。

背景技术

变频空调等家电在其内部有把交流电压转换成直流电压的整流电路，以此形成直流电源，再把电力供到各电子电路中。这些整流电路大多数为电容输入型，其输入电流只在峰值电压波形附近流通、并呈脉冲状电流波形，从而产生出不同程度的谐波。谐波的出现会导致电压波形出现畸变、进相电容异常发热及电机或变压器的噪音增大、受电设备的容量降低等问题。因此IEC以及世界各国都设有限度值来控制谐波。

另一方面，由于电机里永久磁铁的存在，当电机转动时，电机自身会感应出动生电动势，并且有转速越大、动生电动势就越大。要想电机在更高的转速上运行，就需要更高的电压来驱动，但市电额定值220V是固定的，要想电机在更宽的频率范围内运行，必须人为地提高电路系统中的电压。

再则，在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，功率因数越高，系统利用能量的效率越好。在一般的非纯电阻电路中，功率因数都小于1，原因是由于电路中电感和电容的存在，使得交流电压与交流电流之间的相位差不等于零。

以上所述即为业界使用功率因数校正（PFC,Power Factor Correction）电路的主要原因，业界中使用的功率因数校正一般有以下几种：无源PFC、部分有源PFC、有源PFC。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直流电源装置，以安全可靠地解决现有技术中存在的需要控制供电系统的谐波电流以及提高其工作电压和功率因数的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种直流电源装置，用于给变频空调室外机的功率系统供电，除了依次连接的交流电源、电抗器和交流电整流滤波单元，还包括：

分别与所述交流电源的火线、零线相接的过零信号检测单元和与所述交流电源的火线相接的交流电流检测单元；

第一端接所述电抗器的输出端、第二端通过一保险丝与所述交流电源的零线相接、强制对所述电抗器进行短路通电的强制短路单元；

输入端接所述交流电整流滤波单元的输出端、对经整流后的直流电压进行检测的直流电压检测单元；

连接在所述直流电压检测单元与强制短路单元之间、当直流电压过高时对所述强制短路单元输出硬件保护信号的过压检测保护单元；以及

分别与所述过零信号检测单元、交流电流检测单元、直流电压检测单元和过压检测保护单元的输出端相连，接收上述各个单元发送的信号、并发送PWM控制信号给所述强制短路单元的微处理器控制单元。

具体地，所述强制短路单元包括：由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流桥BR1、绝缘栅双极晶体管G1、压敏电阻R1、推挽输出型光耦IC1和PNP型三极管Q1；所述整流桥BR1的两个输入端分别接所述交流电源的火线和保险丝，所述整流桥BR1的输出端接所述绝缘栅双极晶体管G1的集电极，所述压敏电阻R1并接在所述绝缘栅双极晶体管G1的集电极与发射极之间，所述整流桥BR1的接地端与所述绝缘栅双极晶体管G1的发射极都接地，所述绝缘栅双极晶体管G1的栅极接所述推挽输出型光耦IC1的输出端，所述推挽输出型光耦IC1输入端的发光二极管的阳极接所述PNP型三极管Q1的集电极，所述推挽输出型光耦IC1的输入端的发光二极管的阴极接所述过压检测保护单元的输出端，所述PNP型三极管Q1的发射极接工作电压VCC，所述PNP型三极管Q1的基极接所述微处理器控制单元的PWM控制信号输出端。

进一步地，所述强制短路单元还包括：下拉电阻R10、抗干扰电阻R11和限流电阻R12；所述下拉电阻R10接在所述绝缘栅双极晶体管G1的栅极与地之间，所述抗干扰电阻R11连接在所述绝缘栅双极晶体管G1的栅极与所述推挽输出型光耦IC1的输出端之间，所述限流电阻R12接在所述推挽输出型光耦IC1输入端的发光二极管的阳极与所述PNP型三极管Q1的集电极之间。

更具体地，所述直流电压检测单元包括采样电阻R2、采样电阻R3和采样电阻R4；所述采样电阻R2、采样电阻R3和采样电阻R4依次串接在所述交流电整流滤波单元的输出端与地之间，所述采样电阻R3与采样电阻R4的公共连接端作为所述直流电压检测单元的输出端、分别接所述过压检测保护单元和所述微处理器控制单元的输入端。