專利名稱：高功率因素的交流負載驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是與驅(qū)動交流負載的技術(shù)有關(guān)，特別是指一種高功率因 素的交流負載驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
針對交流負載的現(xiàn)有驅(qū)動技術(shù)中，例如美國第US 6，256,211號專利 所揭露的，即是一種利用橋式整流架構(gòu)來驅(qū)動交流負載的技術(shù)。其中， 該件專利利用PWM(脈沖寬度調(diào)變)來控制驅(qū)動功率，改善了以TRIAC(雙 向硅控體)來驅(qū)動時會產(chǎn)生與交流諧波的問題。
然而，上述專利雖然揭露了其電路構(gòu)成，但卻沒有揭露實際操作時， 最佳的操作狀態(tài)，例如，并未揭露其PWM的工作頻率。
本實用新型的主要目的在于提供一種高功率因素的交流負載驅(qū)動電 路，其可以有效提高功率因素來驅(qū)動交流負載。
為了達成前述目的，依據(jù)本實用新型所提供的一種高功率因素的交 流負載驅(qū)動電路，包含有 一功率元件單元，具有一功率元件以及一功 率元件驅(qū)動電路，其中該功率元件驅(qū)動電路連接于一 PWM(脈沖寬度調(diào)變) 信 源且連接于該功率元件，用以受該PWM信號源的控制而驅(qū)動該功率 元件； 一橋式整流單元；第一反饋回路以及第二反饋回路，用以并聯(lián)于 一交流負載，該第一反饋回路連接于一交流電源的第二端，且該第一及第二反饋回路分別具有一晶體管以及一續(xù)流二極管，該第一及第二反饋 回路交互地作用于該交流電源的正半周及負半周；該第二反饋回路以及 該交流電源的第一端連接于該橋式整流單元的相對兩端，該功率元件以 及一接地端連接于該橋式整流單元的另相對兩端；其中，該P麗信號源 的信號頻率在20 kHz(20千赫)以上。為此，可借由提高該P麗信號源的 信號頻率來達到提高功率因素的功效。


圖1是本實用新型高功率因素的交流負載驅(qū)動電路的第一較佳實施 例的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實用新型高功率因素的交流負載驅(qū)動電路的第二較佳實施 例的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為了詳細說明本實用新型的特點所在，茲舉以下較佳實施例并配合 圖式說明如后，其中
如圖1所示，本實用新型第一較佳實施例所提供的一種高功率因素 的交流負載驅(qū)動電路IO，主要由一濾波單元ll、 一功率元件單元21、 一
橋式整流單元31、第一反饋回路41、第二反饋回路51所組成，其中 該濾波單元ll，連接于一交流電源的第一端及第二端12， 13，用以
去除交流電源電磁干擾的雜訊。
該功率元件單元21，具有一功率元件22以及一功率元件驅(qū)動電路
24，其中該功率元件驅(qū)動電路24連接于一 PWM(脈沖寬度調(diào)變)信號源26
且連接于該功率元件22，用以受該P麗信號源26的控制而驅(qū)動該功率元件22。
該第一反饋回路41以及該第二反饋回路51，用以并聯(lián)于一交流負載 91，該交流負載91在本實施例中以馬達為例。該第一及第二反饋回路 41， 51分別具有一晶體管Ql, Q2以及一續(xù)流二極管Dl， D2，該第一及第二 反饋回路41,51交互地作用于交流電源的正半周及負半周，其中，該二 晶體管Q1，Q2為NPN型功率晶體管。該第一反饋回路41的晶體管Ql的 射極連接于該第二反饋回路51的續(xù)流二極管D2;該第二反饋回路51的 晶體管Q2的射極連接于該第一反饋回路41的續(xù)流二極管Dl。該第二反 饋回路51以及該濾波單元11連接于該橋式整流單元31的相對兩端，該 功率元件22以及一接地端GND連接于該橋式整流單元31的另相對兩端。
其中，該PVfM信號源26的信號頻率在20 kHz - 400 kHz之間。此 外，各該續(xù)流二極管D1，D2使用快速回復二極管。
以下說明本第一實施例的作動方式。
如圖1所示，交流電源所提供的交流電經(jīng)由該濾波單元11的濾波而 進入該橋式整流單元31。而同時，借由控制該P麗信號源26的信號頻率 在62 kHz，使得該功率元件驅(qū)動電路24驅(qū)動該功率元件22，進而控制 該橋式整流單元31的整流狀態(tài)。
該橋式整流單元31所整流后的電源進入該第一反饋回路41以及該 第二反饋回路51，電源的正半波以及負半波時以其順向偏壓分別開啟該 二晶體管Q1，Q2。
其中，在電流正半波PWM信號0N的狀態(tài)時，電流由第一晶體管Q1 的基極進入射極，而進入該交流負載91。
在電流負半波時，則由另一反饋回路(即第二反饋回路51)來運作，類同于上述的第一反饋回路的動作，因此不再贅述。
請再參閱圖2 ，本實用新型第二較佳實施例所提供的一種高功率因 素的交流負載驅(qū)動電路60，主要概同于前揭第一實施例，不同之處在于
該第一反饋回路進一步具有 一個二極管D3、 一第一電容C1、以及 兩個第一二極管D5，D6。
該第二反饋回路進一步具有 一個二極管D4、 一第二電容C2、以及 兩個第二二極管D7，D8。
其中，該第一電容Cl兩端分別連接于該第一晶體管Ql的基極與射 極。該第二電容C2兩端分別連接于該第二晶體管Q2的基極與射極。
該兩個第一二極管D5， D6彼此串聯(lián)，再并聯(lián)于該第一反饋回路41的 二極管D3，以及并聯(lián)于該第一電容C1。該兩個第二二極管D7，D8彼此串 聯(lián)，再并聯(lián)于該第二反饋回路51的二極管D4，以及并聯(lián)于該第二電容C2。
本第二實施例的操作方式說明如下
其中，在電流正半波P麗信號0N的狀態(tài)時，電流由該兩個第一二 極管D5，D6經(jīng)由該交流負載91，而由該第二反饋回路51的二極管D4流 出；而P麗信號OFF的狀態(tài)時，由于該第一電容Cl放電維持該晶體管Ql 開啟，電流由該兩個第一二極管D5，D6經(jīng)由該交流負載91，再經(jīng)該續(xù)流 二極管Dl以及該晶體管Ql，形成續(xù)流電流，因此不會有交流諧波的產(chǎn)生。
在電流負半波時，則由另一對二極管(即該兩個第二二極管D7，D8) 以及另一反饋回路(即第二反饋回路51)搭配該續(xù)流二極管D2來運作。
由上述兩個實施例所揭露的技術(shù)可以了解，本實用新型除了可以減 少該交流負載91的諧波之外，借由提高P麗信號源26的頻率，可利用 高頻驅(qū)動來達成實際負載端電壓相與電流相處于相當接近的相位，進而可拉高功率因素，達成高效率的功效。以本案P麗信號頻率為62 kHz而 言，其功率因素可達到0.97，已非常接近于l了。另外，若是PWM信號 頻率為40 kHz時，則其功率因素可達0.92，也是相當接近于l。
由上可知，本實用新型所能達成的功效在于，可提高功率因素，其 主要是透過控制PWM信號的頻率來達成。
權(quán)利要求1.一種高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特征在于，包含有一功率元件單元，具有一功率元件以及一功率元件驅(qū)動電路，其中該功率元件驅(qū)動電路連接于一PWM信號源且連接于該功率元件，用以受該PWM信號源的控制而驅(qū)動該功率元件；一橋式整流單元；第一反饋回路以及第二反饋回路，用以并聯(lián)于一交流負載，該第一反饋回路連接于一交流電源的第二端，且該第一及第二反饋回路分別具有一晶體管以及一續(xù)流二極管，該第一及第二反饋回路交互地作用于該交流電源的正半周及負半周；該第二反饋回路以及該交流電源的第一端連接于該橋式整流單元的相對兩端，該功率元件以及一接地端連接于該橋式整流單元的另相對兩端；該PWM信號源的信號頻率在20kHz以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特 征在于該P麗信號源的信號頻率在20 kHz - 400 kHz之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特 征在于該第一反饋回路以及該第二反饋回路的晶體管為NPN型功率 晶體管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特 征在于該第一反饋回路以及該第二反饋回路分別包含有一個二極 管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特 征在于該第一反饋回路以及該第二反饋回路分別包含有至少一第一二極管以及至少一第二二極管，該第一二極管并聯(lián)于該第一反饋回路 的二極管，該第二二極管并聯(lián)于該第二反饋回路的二極管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特征在于該第一反饋回路以及該第二反饋回路分別包含有一第一電容 以及一第二電容。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特征在于該第一反饋回路的晶體管連接于該第二反饋回路的續(xù)流二極 管；該第二反饋回路的晶體管連接于該第一反饋回路的續(xù)流二極管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，其特 征在于，還包含有 一濾波單元，連接于該交流電源與該橋式整流單 元與該第一反饋回路之間，用以去除交流電源電磁干擾的雜訊；該濾 波單元連接于該交流電源的第一端以及第二端，并且連接于該橋式整 流單元以及該第一反饋回路。
專利摘要一種高功率因素的交流負載驅(qū)動電路，包含有一功率元件單元；一橋式整流單元；第一反饋回路以及第二反饋回路，用以并聯(lián)于一交流負載，該第一反饋回路連接于一交流電源，且該第一及第二反饋回路分別具有一晶體管以及一續(xù)流二極管，該第一及第二反饋回路交互地作用于該交流電源的正半周及負半周；其中，該PWM信號源的信號頻率在20kHz以上。為此，可借由提高該PWM信號源的信號頻率來達到提高功率因素的功效。
文檔編號H02M1/00GK201365190SQ20092000167
公開日2009年12月16日 申請日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者林國尊 申請人:林國尊