專(zhuān)利名稱(chēng)：可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高頻手術(shù)設(shè)備的控制裝置，具體地說(shuō)涉及一種可控式功率因素校正(PFC)用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0505-2005《醫(yī)用電氣設(shè)備第1_2部分安全通用要求并列標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容要求和試驗(yàn)》對(duì)醫(yī)用電氣設(shè)備的諧波電流發(fā)射限值方面有較高的要求，功率因素校正(縮寫(xiě)PFC)用于高頻手術(shù)設(shè)備，可以解決網(wǎng)電源經(jīng)整流和帶開(kāi)關(guān)電源后將引起電流電壓波形嚴(yán)重失真，造成電網(wǎng)污染等問(wèn)題，使網(wǎng)電源電壓電流失真系數(shù)減小，從而使高頻手術(shù)設(shè)備滿(mǎn)足諧波電流發(fā)射限值方面的要求。為了防止接通電源時(shí)的預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，功率因素校正(PFC)系統(tǒng)中須有軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)可以有效地防止預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，使得預(yù)充電沖擊電流控制在較低的水平。軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是由功率因素校正(PFC)和后續(xù)的開(kāi)關(guān)電源電路中的阻容電路構(gòu)成，第二部分是由功率因素校正(PFC)中控制芯片的軟啟動(dòng)功能形成。傳統(tǒng)的功率因素校正(PFC)中控制芯片的供電是由電源變壓器以及整流濾波電路組成，其控制電路較復(fù)雜，而且在很短的時(shí)間內(nèi)就可以滿(mǎn)足控制芯片的供電，使得功率因素校正(PFC)中的控制芯片的軟啟動(dòng)功能不能有效地用于防止預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，以滿(mǎn)足預(yù)充電沖擊電流控制在較低的水平的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有功率因素校正(PFC)用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)的不足，提供一種可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其能夠有效控制功率因素校正(PFC)中控制芯片的供電時(shí)間，充分發(fā)揮該控制芯片的軟啟動(dòng)功能，以有效防止預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，從而使高頻手術(shù)設(shè)備滿(mǎn)足預(yù)充電沖擊電流控制在較低的水平的要求，以保證高頻手術(shù)設(shè)備具有較高的可靠性。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下一種用于高頻手術(shù)設(shè)備的可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其包括一能夠?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換為直流電壓的AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)、一能夠通過(guò)延時(shí)調(diào)控直流電壓導(dǎo)通時(shí)間的可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)和一功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)；所述AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)為交直流轉(zhuǎn)換模塊且輸出直流電壓，所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)連接該AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)并控制直流電壓的延時(shí)輸出，所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)連接該可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)，并且向所述高頻手術(shù)設(shè)備輸出工作用電壓。本實(shí)用新型所述的可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)包括調(diào)節(jié)電阻Rl及R2、調(diào)節(jié)電容Cl和直流電壓開(kāi)關(guān)電路U1，所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)包括依次連接的功率因素校正控制芯片U2、高頻開(kāi)關(guān)Ql和升壓電感L0，該功率因素校正控制芯片U2與所述直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul連接。與現(xiàn)有功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)比較，本實(shí)用新型包括有可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)，其通過(guò)延時(shí)電路，調(diào)控直流電壓開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通的時(shí)間，在達(dá)到預(yù)定的延時(shí)時(shí)間后，才能有效地提供直流電壓開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通所需的導(dǎo)通控制電壓，使直流電壓開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，輸出后級(jí)需用的直流電壓。因此，所述可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)的啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行控制，充分發(fā)揮了 PFC控制芯片的軟啟動(dòng)功能， 有效地防止預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，以使高頻手術(shù)設(shè)備滿(mǎn)足了預(yù)充電沖擊電流控制在較低的水平的要求，從而提高了高頻手術(shù)設(shè)備的可靠性。本實(shí)用新型的控制線路較傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單得多。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作一詳細(xì)說(shuō)明。首先請(qǐng)參閱圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖，圖示可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)能夠用于高頻手術(shù)設(shè)備，其包括一個(gè)AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)1，一個(gè)可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2和一個(gè)功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)3。再請(qǐng)參閱圖2本實(shí)用新型的電路原理圖，所述可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)的電源輸入為約AC220V的交流電壓，輸出UO為約300V的直流電壓，UC和UC，為約18V的直流電壓，Ui為0 400V的直流電壓。所述AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)1是一個(gè)能夠?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換為直流電壓的交直流轉(zhuǎn)換模塊， 在輸入供電電壓AC后的很短的時(shí)間內(nèi)，其即可將約220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為約18V的直流電壓，并且輸出直流電壓供后續(xù)電路使用。所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2與所述AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)1連接并控制直流電壓UC’的延時(shí)輸出，其能夠通過(guò)延時(shí)調(diào)控直流電壓UC’的導(dǎo)通時(shí)間。該AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)1包括調(diào)節(jié)電阻Rl 及R2、調(diào)節(jié)電容Cl和直流電壓開(kāi)關(guān)電路U1。通過(guò)改變調(diào)節(jié)電阻Rl和R2、調(diào)節(jié)電容Cl的參數(shù)能夠調(diào)控直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間tl，同時(shí)通過(guò)改變調(diào)節(jié)電阻Rl、R2等的參數(shù)還可確定直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通所需的導(dǎo)通控制電壓，在直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通后輸出約18V的直流電壓UC，。所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)3連接所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2，并且向所述高頻手術(shù)設(shè)備輸出工作用電壓Ui。該功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)3包括功率因素校正控制芯片U2、高頻開(kāi)關(guān)Ql和升壓電感L0，該功率因素校正控制芯片U2與所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2的直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul連接，該高頻開(kāi)關(guān)Ql和升壓電感LO依次連接在功率因素校正控制芯片U2之后。在延時(shí)tl后，功率因素校正控制芯片U2即可得到由可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2輸出的約18V的直流電壓UC’，功率因素校正控制芯片U2即輸出高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)OUT， 再經(jīng)功率因素校正控制芯片U2軟啟動(dòng)時(shí)間t2(約為50ms)后，通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)Ql和升壓電感LO以及后續(xù)電路其它器件一起工作，可使直流電壓Ui的上升率約為Smv/μ s，經(jīng)時(shí)間t3 后，可使直流電壓Ui穩(wěn)定在400V左右?，F(xiàn)列舉一具體數(shù)據(jù)實(shí)例說(shuō)明可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2的延時(shí)作用。如果設(shè)計(jì)的延時(shí)時(shí)間tl = 2000ms，在可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2的直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通t2(約為50ms)時(shí)，由功率因素校正(PFC)中的升壓電感LO和后續(xù)的開(kāi)關(guān)電源電路中的阻容電路組成的軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)使得直流電壓Ui約為240V，則t3 = (400V-240V) / (8mv/ μ s) = 20000 μ s = 20ms直流電壓Ui升至約為400V所需時(shí)間約為T(mén)l = tl+t2+t3 = 2000ms+50ms+20ms = 2070ms。如果沒(méi)有可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2的延時(shí)作用(即tl’ = Oms)，則在通電后立即對(duì)功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)3中的功率因素校正控制芯片U2提供約18V的直流電壓UC’， 則t2，還是50ms，而t3，= (400V-0V) / (8mv/ μ s) = 50000 μ s = 50ms于是，直流電壓Ui升至約為400V所需時(shí)間約為ΤΓ = tl' +t2' +t3' = 0ms+50ms+50ms = 100ms。顯而易見(jiàn)Tl’遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Tl，可見(jiàn)沒(méi)有可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2的軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其預(yù)充電沖擊電流也必然遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)有起延時(shí)作用的可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2的軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)。因此本實(shí)用新型工作時(shí)，所述AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)1可以實(shí)現(xiàn)將交流電壓到直流電壓的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生所需的直流電壓UC;所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)2通過(guò)延時(shí)電路，調(diào)控直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通的時(shí)間，在達(dá)到設(shè)計(jì)的延時(shí)時(shí)間后，才能有效地提供直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通所需的導(dǎo)通控制電壓，使直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul導(dǎo)通，輸出后級(jí)需用的直流電壓UC’ ；所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)3在達(dá)到設(shè)計(jì)的延時(shí)時(shí)間后，其功率因素校正控制芯片U2才能得到所需的直流電壓UC’并開(kāi)始工作，產(chǎn)生高頻軟啟動(dòng)信號(hào)供PFC中的高頻開(kāi)關(guān)Ql工作， 通過(guò)升壓電感LO升壓，在一定的時(shí)間內(nèi)輸出所需的電壓UO0經(jīng)圖2所示本實(shí)用新型的實(shí)施例驗(yàn)證，本實(shí)用新型所述的可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)可以有效地控制功率因素校正(PFC)中功率因素校正控制芯片U2的供電時(shí)間，充分發(fā)揮功率因素校正控制芯片U2的軟啟動(dòng)功能，有效防止預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，以使高頻手術(shù)設(shè)備滿(mǎn)足預(yù)充電沖擊電流控制在較低的水平的要求，解決了高頻手術(shù)設(shè)備必須滿(mǎn)足預(yù)充電沖擊電流控制在較低水平的要求的問(wèn)題，從而確保即將上市的高頻手術(shù)設(shè)備的可靠性達(dá)到很高的水平。本實(shí)用新型具有線路簡(jiǎn)單、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠用于各種高頻手術(shù)設(shè)備中。
權(quán)利要求1.一種可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，用于高頻手術(shù)設(shè)備，其特征在于所述軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)包括一能夠?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換為直流電壓的AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)、一能夠通過(guò)延時(shí)調(diào)控直流電壓導(dǎo)通時(shí)間的可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)和一功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)；所述 AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)為交直流轉(zhuǎn)換模塊且輸出直流電壓，所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)連接該AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)并控制直流電壓的延時(shí)輸出，所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)連接該可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)，并且向所述高頻手術(shù)設(shè)備輸出工作用電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)包括調(diào)節(jié)電阻Rl及R2、調(diào)節(jié)電容Cl和直流電壓開(kāi)關(guān)電路U1，所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)包括依次連接的功率因素校正控制芯片U2、高頻開(kāi)關(guān)Ql和升壓電感L0，該功率因素校正控制芯片U2與所述直流電壓開(kāi)關(guān)電路Ul連接。
專(zhuān)利摘要一種可控式功率因素校正用軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其包括一能夠?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換為直流電壓的AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)、一能夠通過(guò)延時(shí)調(diào)控直流電壓導(dǎo)通時(shí)間的可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)和一功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)；所述AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)為交直流轉(zhuǎn)換模塊且輸出直流電壓，所述可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)連接該AC-DC轉(zhuǎn)換級(jí)并控制直流電壓的延時(shí)輸出，所述功率因素校正用軟啟動(dòng)控制級(jí)連接該可控時(shí)間的開(kāi)關(guān)級(jí)，并且向所述高頻手術(shù)設(shè)備輸出工作用電壓。本實(shí)用新型充分發(fā)揮了PFC控制芯片的軟啟動(dòng)功能，有效地防止預(yù)充電沖擊現(xiàn)象，以使高頻手術(shù)設(shè)備滿(mǎn)足了預(yù)充電沖擊電流控制在較低的水平的要求，從而提高了高頻手術(shù)設(shè)備的可靠性，其具有線路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，能夠用于各種高頻手術(shù)設(shè)備中。
文檔編號(hào)H02M1/42GK202076925SQ20112016660
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者丁紅雪, 張挺, 張韻奇 申請(qǐng)人:上海滬通電子有限公司