[实用新型]一种高功率因数开关电源及其构成的单晶炉供电系统

说明书

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是一种高功率因数开关电源及其构成的单晶炉供电系统。包括整流调压模块、直流变压模块以及控制单元，其中，所述整流调压模块与直流变压模块分体设置。本实用新型通过减小直流变压模块部分的体积，将其就近设置于负载(用电设备)周侧，运用整流调压模块升压后的高电压小电流传输，相对于现有低电压大电流传输，可降低线路传输损耗，及对应的导体成本。采用功率因数校正电路可提升所述开关电源的功率因数，结合调压电路及直流变压模块部分的自动驱动控制，可提高电源转换效率，同时还可避免外界环境对驱动信号的干扰。

技术领域

本实用新型涉及单晶炉供电领域，特别是一种高功率因数开关电源。

背景技术

开关电源可广泛应用于电解、电镀、晶体生长、冶金等行业的低电压大电流用电设备，此类用电设备的四周空间狭小，难以放置下开关电源。现有技术中的开关电源为一体式结构，通常根据其体积大小，将其尽可能近的放置于用电设备四周后，通过电缆或铜排将开关电源的输出端连接至用电设备，由于传输电流较大，存在长距离线路上损耗较大的不足。此外，现有开关电源在拓扑上采用全桥整流及逆变技术，通过逆变部分调节开关电源的输出，存在功率因数低、效率低的不足。因此，需要一种新型的开关电源，来提高功率因数、转换效率，降低电能传输的损耗以及配置成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种高功率因数开关电源及其构成的单晶炉供电系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高功率因数开关电源，包括：整流调压模块、直流变压模块以及控制单元，其中，所述整流调压模块与直流变压模块分体设置；

所述整流调压模块包括功率因数校正电路以及调压电路；所述功率因数校正电路的输出端、所述调压电路以及所述直流变压模块依次连接，所述调压电路采用Buck降压电路或Bost升压电路；

所述控制单元与所述调压电路相连接，用于调节所述调压电路的输出电压来改变所述直流变压模块的输入电压；

所述直流变压模块包括逆变单元、变压器、整流单元以及驱动电路；所述调压电路的输出端、所述逆变单元、所述变压器以及所述整流单元依次连接，所述整流单元的输出端与负载相连接；所述驱动电路从所述调压电路的输出端取电，并自动控制所述逆变单元或/和所述整流单元中功率开关的运行。本实用新型通过采用整流调压模块与直流变压模块分体设置，同时通过减小直流变压模块这部分的体积，将其就近设置于负载(用电设备)周侧，运用整流调压模块升压后的高电压小电流传输电能，相对于现有低电压大电流传输，可有效降低线路传输损耗，同时降低了对大电流导体(如铜排或电缆)的成本。通过采用功率因数校正电路结合调压电路，可提升所述开关电源的功率因数，通过直流变压模块从调压电路的输出端取电，实现自动驱动控制逆变单元或/和整流单元，可避免驱动干扰和减小直流变压模块的体积，同时结合调压电路调节开关电源的输出，可提高电源转换效率。

作为本实用新型的优选方案，所述自动驱动控制为通过驱动电路控制逆变单元或/和整流单元功率开关的全导通运行。

作为本实用新型的优选方案，所述功率因数校正电路包括电感：L1、L2、L3，二极管：D1、D2、D3、D4、D5、D6，功率开关：Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，电容：C1、C2；

所述D1、D3、D5的阴极相连，D2、D4、D6的阳极相连，且D2、D4、D6的阴极分别对应连接至D1、D3、D5的阳极；所述L1、L2、L3的输出端分别连接至D1、D3、D5的阳极；所述Q1与Q2、Q3与Q4、Q5与Q6均反向串联，且Q1、Q3、Q5分别连接至D1、D3、D5的阳极，所述Q2、Q4、Q6并联后连接至串联的C1与C2的公共端，且C1的第一端连接至D1、D3、D5的阴极，C2的第一端连接至D2、D4、D6的阳极。