[发明专利]一种开关电源中三相待机零无功消耗控制电路

说明书

本发明提供一种开关电源中三相待机零无功消耗控制电路，包括：设置在第一相线和第二相线与PFC电路之间的开关K1、开关K3和控制器，所述的控制器PFC电路、开关K1和开关K2提供控制信号。还包括由控制器控制的开关K2、开关K4、双向可控硅Q1和双向可控硅Q2以及整流电路。本发明将常规开关电源内部的大继电器提前到交流输入端口，结合便宜的小继电器和双向可控硅等器件，在PFC电路不工作时断开大继电器、小继电器和可控硅，实现待机时的零无功消耗的控制功能。在PFC电路启动工作时，通过时序的控制，也可以实现安全可靠的X电容和总线大电解电容预充电的缓启动功能。

技术领域

本发明涉及开关电源中三相待机零无功消耗控制电路。

背景技术

开关电源的前级一般有PFC电路，当PFC电路工作时可获得很高的功率因子，但当PFC电路不工作时，因为输入端的电容和电感等器件还接在交流电网上，会消耗很多的无功功率，造成功率因素很低。

普通做法是在电网输入端用一可控的空开或者接触器等开关，在PFC电路不工作时通过控制信号断开这个开关来切断后端无功器件的供电。但是大电流的带可控开关的三相开关器件体积很大、并且价格很高。

还有一种做法是直接在电源输入端的每条相线上加双向可控硅，在PFC电路不工作时控制可控硅关断，实现切断后端无功器件供电的功能，但是双向可控硅的导通压降很高，在电流大时损耗很大发热严重，需要外接大的散热器。对效率也有影响。当总线接有大电解电容的情况下，上电时流过双向可控硅的冲击电流也会很大，可靠性不高。在三相三线输入电路中，当可控硅关闭时，由于三相电路的相与相之间存在耦合，且后端的X电容放电较慢，所以可控硅上的耐压较高。而在PFC电路正常工作，在交流过零点的时候，由于双向可控硅的导通换向的延迟，对电路的性能也有影响。

发明内容

本发明针对目前开关电源的上述不足，提供一种开关电源中三相待机零无功消耗控制电路。

本发明实现其技术目的技术方案是：一种开关电源中三相待机零无功消耗控制电路，包括：设置在第一相线和第二相线与PFC电路之间的开关K1、开关K3和控制器，所述的控制器PFC电路、开关K1和开关K2提供控制信号。

还包括由控制器控制的开关K2、开关K4、双向可控硅Q1和双向可控硅Q2以及整流电路。开关K2和双向可控硅Q1串联后并联到开关K1两端，开关K4和双向可控硅Q2串联以后并联到开关K3两端。开关K2和双向可控硅Q1串联的公共端与开关K4和双向可控硅Q2串联的公共端分别接整流电路的两个输入端，整流电路的输出端加到PFC电路的总线大电解电容E1两端。在开关电源启动时，控制器先控制开关K2、开关K4闭合，在零电流时控制双向可控硅Q1和双向可控硅Q2导通，PFC的电容充满后，控制开关K1和开关K3吸合，然后控制PFC控制部分启动工作进入正常的工作模式。在开关电源停止时，控制器在控制PFC控制部分停止后，先控制开关K2和开关K4断开、然后控制双向可控硅Q1和双向可控硅Q2断开，最后控制开关K1和开关K3断开。

进一步的，上述的开关电源中三相待机零无功消耗控制电路中：在第三相线与PFC电路之间，也设置有开关K5，所述的开关K5在控制器控制下与开关K1、开关K3同步闭合或者断开。

进一步的，上述的开关电源中三相待机零无功消耗控制电路中：所述的开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5为继电器，其控制端与控制器相连。

进一步的，上述的开关电源中三相待机零无功消耗控制电路中：所述的继电器为单刀双掷、单刀三掷的形式。

进一步的，上述的开关电源中三相待机零无功消耗控制电路中：所述的开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5是由控制器控制的空气开关或者接触器。

进一步的，上述的开关电源中三相待机零无功消耗控制电路中：所述的开关K1、开关K2、开关K3、开关K4为MOS管，开关K1和开关K3的MOS管的D极、S极分别接相线和PFC，G极接控制器。