请问有什么办法能让业绩增长不让42v以上的电流通过电路,而不影响42v以下电流通过?

电机就是我们平时俗称的“马达,电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。而电机与电气控制技术的一些基础的知识点是不论是在学习还是工作中都是需要牢记的。我们今天分享的就是关于电机与电气控制基础的一些基本的知识点。
是指在交流额定电压1200V,直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。
自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
是一种简单的短路或严重过载保护电器,其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。
一种触头延时接通或断开的控制电器。
电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图。
“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。K1动作就禁止了K2的得电,K2动作就禁止了K1的得电。
电路自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。
为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。
在电源电压降到允许值以下时,为了防止控制电路和电动机工作不正常,需要采取措施切断电源,这就是欠压保护。
三个绕组,每一端接三相电压的一相,另一端接在一起。
三个绕组首尾相连,在三个联接端分别接三相电压。
在电动机容量较大时,将电源电压降低接入电动机的定子绕组,起动电动机的方法。
主电路是从电源到电动机或线路末端的电路,是强电流通过的电路。
辅助电路是小电流通过电路。
以转速为输入量的非电信号检测电器,它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。
继电器是一种控制元件,利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)。
是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。
吸引线圈电流为交流的继电器。
在电动机容量较小时,将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下起动。
触头亦称触点,是电磁式电器的执行元件,起接通和分断电路的作用。
电磁机构是电磁式电器的感测元件,它将电磁能转换为机械能,从而带动触头动作。
电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。
接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。
利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。
按下点动按钮,线圈通电吸合,主触头闭合,电动机接人三相交流电源,起动旋转;松开按钮,线圈断电释放,主触头断开,电动机断电停转。
电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成。
异步电动机调速中,改变定子极对数的调速方法。
电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图。
电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式,它是用规定的图形符号按电器元件的实际位置和实际接线来绘制的。
异步电动机调速中,改变电源频率的调速方法。
32、三相异步电机能耗制动的原理
能耗制动是在电动机停止切除定子绕组三相电源的同时,定子绕组接通直流电源,产生静止磁场,利用转子感应电流与静止磁场的相互作用,产生一个制动转矩进行制动。
33、三相异步电机反接制动的工作原理
反接制动是在电动机停止时,改变定子绕组三相电源的相序,使定子绕组旋转磁场反向,转子受到与旋转方向相反的制动转矩作用而迅速停车。
34、短路保护和过载保护有什么区别?
短路时电路会产生很大的短路电流和电动力而使电气设备损坏。需要迅速切断电源。常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。
电机允许短时过载,但长期过载运行会导致其绕组温升超过允许值,也要断电保护电机。常用的过载保护元件是热继电器。
35、电机起动时电流很大,为什么热继电器不会动作?
由于热继电器的热元件有热惯性,不会变形很快,电机起动时电流很大,而起动时间很短,大电流还不足以让热元件变形引起触点动作。
36、在什么条件下可用中间继电器代替交流接触器?
触点数量相同、线圈额定电压相同、小电流控制时可以替换。
37、常用继电器按动作原理分那几种?
电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式,时间与温度(热)继电器等。
38、在电动机的主回路中,既然装有熔断器,为什么还要装热继电器?他们有什么区别?
熔断器只能用作短路保护,不能用作过载保护;而热继电器只能用作过载保护,不能用作短路保护。所以主回路中装设两者是必需的。
热继电器是利用电流的热效应原理来工作的电器,主要用于电动机的过载保护、断相保护及其他电气设备发热状态的控制。
40、额定工作制有那几种?
额定工作制:8小时工作制、长期工作制、短时工作制、断续周期工作制。
41、三相交流电动机反接制动和能耗制动分别适用于什么情况?
反接制动适用于不经常起制动的10KW以下的小容量电动机。能耗制动适用于要求制动平稳、准确和起动频繁的容量较大的电动机。
42、常用的主令开关有哪些?
控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器(如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关、指示灯)等。
43、电气控制分析的依据是什么?
依据设备说明书、电气控制原理图、电气设备的总接线图、电器元件布置图与接线图。
44、继电器按输入信号的性质和工作原理分别分为哪些种类?
按输入信号的性质分:电压、电流、时间、温度、速度、压力等。
按工作原理分:电磁式、感应式、电动式、热、电子式等。
45、中间继电器和接触器有何区别?在什么条件下可用中间继电器代替接触器?
接触器的主触点容量大,主要用于主回路;中间继电器触点数量多,主要用于控制回路。在电路电流较小时(小于5A),可用中间继电器代替接触器。
46、绘制电气原理图的基本规则有哪些?
(1)电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出。
(2)各电器元件应采用国家标准统一的图形符号和文字符号。
(3)各电器元件的导电部件的位置应根据便于阅读和分析的原则来安排,同一电器元件的不同部分可以不画在一起。
(4)所有电器元件的触点都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。
(5)有直接电连接的交叉导线的连接点要用黑圆点表示。
(6)各电器元件一般应按动作的顺序从上到下,从左到右依次排列,可水平或竖直布置。
47、三相交流电动机反接制动和能耗制动各有何特点?
电源反接制动时,转子与定子旋转磁场的相对转速接近两倍的电动机同步转速,所以此时转子绕组中流过的反接制动电流相当于电动机全压起动时起动电流的两倍。因此反接制动转矩大,制动迅速。
在能耗制动中,按对接入直流电的控制方式不同,有时间原则控制和速度原则控制两种。两种方式都需加入直流电源和变压器,制动缓慢。
48、电动机“正―反―停”控制线路中,复合按钮已经起到了互锁作用,为什么还要用接触器的常闭触点进行联锁?
因为当接触器主触点被强烈的电弧“烧焊”在一起或者接触器机构失灵使衔铁卡死在吸合状态时,如果另一只接触器动作,就会造成电源短路。接触器常闭触点互相联锁时,能够避免这种情况下短路事故的发生。
49、什么是自锁控制?为什么说接触器自锁控制线路具有欠压和失压保护?
自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。
当电源电压过低时,接触器线圈断电,自锁触点返回使线圈回路断开,电压再次升高时,线圈不能通电,即形成了欠压和失压保护。
50、电气原理图设计方法有哪几种?简单的机床控系统常用哪一种?写出设计的步骤。
有经验设计和逻辑设计两种。常用的是经验设计。设计步骤是:主电路→控制电路→辅助电路→联锁与保护→总体检查→反复修改与完善。
51、速度继电器的触头动作时的速度范围是多少?
一般速度继电器触头的动作转速为140r/min左右,触头的复位转速为100r/min。
52、按动作原理时间继电器分那几种?
时间继电器有电磁式、空气阻尼式、电动机式与电子式等。
53、低压电器按用途分那几类?
1)控制电器 2)配电电器 3)执行电器 4)可通信低压电器 5)终端电器
54、时间继电器的选用原则
选用时可从延时长短、延时精度、控制电路电压等级和电流种类、延时方式和触头形式与数量几方面考虑来选择。
55、电动机单向反接制动控制线路原理
按下SB2,KM1吸合并自保,电机运行,速度达到140转/分以上时,KS触点闭合。按下SB1,KM1断电,KM2吸合,进行反接制动,速度达到100转/分以下时,KS触点断开,制动结束,电机慢慢停止转动。
56、点动控制电路的工作原理
按下SB,KM线圈得电,KM触点闭合,电机转动;松开SB,KM线圈失电,KM触点断开,电机停转。
57、起动、自保控制电路的工作原理
按下SB2,KM1线圈得电,KM吸合,主触电接通电机电源,电机运行;同时辅助触点闭合,接通控制回路,并保持。松开SB2,由于辅助触点已经闭合了控制回路,靠辅助触点继续接通控制回路,电机继续运行。按下SB1,KM1断电,辅助触点断开,主触点断开电机电源,电机慢慢停止转动。
58、多点控制电路的工作原理
按下SB2、SB4、SB6中的任何一个按钮,KM线圈就得电,KM就吸合并自保,电机运行;按下SB1、SB3、SB5中的任何一个按钮,KM线圈就失电,KM就断开,电机就慢慢停转。
59、速度继电器逆时针工作时触点动作的工作原理
其转子的轴与被控电动机的轴相连接,定子空套在转子外围。当电动机运行时,速度继电器的转子随电动机轴转动,永久磁铁形成旋转磁场,定子中的笼型导条切割磁场而产生感应电动势,形成感应电流、其在磁场作用下产生电磁转矩,使定子随转子旋转方向转动,但由于有返回杠杆挡住,故定子只能随转子转动方向转动一定角度,当定子偏转到一定角度时,在杠杆7的作用下使常闭触头打开,常开触头闭合。
60、正、停、反转电路的工作原理
当正转起动时,按下正转起动按钮SB2,KM1线圈通电吸合并自锁,电动机正向起动并旋转;当反转起动时,按下反转起动按钮SB3,KM2线圈通电吸合并自锁,电动机便反向起动并旋转。在控制电路中将KM1、KM2正反转接触器的常闭辅助触头串接在对方线圈的电路中,形成相互制约的控制,若在按下正转起动按钮SB2,电动机已进入正转运行后,要使电动机转向改变,必须先按下停止按钮SBl,而后再按反向起动按钮。


一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法、装置和电子设备
1.本发明涉及电能变换技术领域,尤其涉及一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法、装置和电子设备。

2.功率因数是指有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量的比值,是衡量元器件、电子设备等耗电设备的性能优劣的重要指标之一。因此,功率因数的数值可以用来确定耗电设备的电力被有效利用的程度,当功率因数的数值越大,表示耗电设备的电力利用率越高,性能越好。
correction,pfc)是电源领域的常用技术,现有的pfc电路存在效率低、开关频率低、磁性元器件体积大等问题。有基于此,现有技术中提出了图腾柱pfc电路,可以解决现有的pfc电路的问题。但是,图腾柱pfc电路的输入端输入交流电,当交流电由正半周期切换到负半周期、或者由负半周期切换到正半周期时,产生的冲击电流会让图腾柱pfc电路中的开关触发过流保护机制,开关处于关断状态,导致图腾柱pfc电路工作异常。

4.为了解决上述的问题,本技术的实施例中提供了一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法、装置和电子设备,图腾柱pfc电路的输入交流电处在过零点切换时,让控制图腾柱pfc电路中工频开关先导通一次,图腾柱pfc电路中的pfc电感放电,图腾柱pfc电路中各种寄生电容充放电时产生共模电流。关断工频开关一段时间后,再次让工频开关导通,并让高频开关导通。此时,图腾柱pfc电路中的pfc电感充电产生差模电流。让图腾柱pfc电路中寄生电容的充放电时间与pfc电感l的储能时间错开,避免寄生电容充放电电流与pfc电感l的储能电流叠加,可以降低图腾柱pfc电路的冲击电流。
5.为此,本技术的实施例中采用如下技术方案:
6.第一方面,本技术提供一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法,所述方法由控制器执行,包括:对图腾柱pfc电路的输入端的交流电进行采样;确定所述输入端的交流电的电压过零切换时,向所述第三开关或所述第四开关发送控制信号,所述过零切换为所述交流电的电压从正半周期切换到负半周期、或者从负半周期切换到正半周期,所述第三开关为所述交流电的电压处在负半周期时让所述图腾柱pfc电路中的pfc电感充放电的开关,所述第四开关为所述交流电的电压处在正半周期时让所述pfc电感充放电的开关,所述控制信号用于让所述第三开关或所述第四开关处于导通状态;在导通设定时间后,停止向所述第三开关或所述第四开关发送所述控制信号;在断开设定时间后,向所述第三开关或所述第四开关发送所述控制信号。
7.在该实施方式中,图腾柱pfc电路的输入交流电处在过零点切换时,作为工频开关的第三开关或第四开关导通,让图腾柱pfc电路中的pfc电感放电,图腾柱pfc电路中各种寄
生电容充放电时产生共模电流。第三开关或第四开关导通设定时间后,让第三开关或第四开关断开。第三开关或第四开关断开设定时间,再次导通,让图腾柱pfc电路中的pfc电感充电产生差模电流。本技术通过让图腾柱pfc电路中寄生电容的充放电时间与pfc电感l的储能时间错开,避免图腾柱pfc电路中的共模电流和差模电流叠加,可以降低图腾柱pfc电路的冲击电流。当冲击电流降低后,不会让开关触发过流保护机制,图腾柱pfc电路可以正常工作。
8.在一种实施方式中,在所述确定所述输入交流电的电压过零切换时,向所述第三开关发送控制信号之后,还包括:向第二开关发送所述控制信号,所述第二开关为所述交流电的电压处在负半周期时让所述pfc电感放电的开关,或所述交流电的电压处在正半周期时让所述pfc电感充电的开关;或者,在所述确定所述输入交流电的电压过零切换时,向所述第四开关发送控制信号之后,还包括:向第一开关发送所述控制信号,所述第一开关为所述交流电的电压处在负半周期时让所述pfc电感充电的开关,或所述交流电的电压处在正半周期时让所述pfc电感放电的开关。
9.在该实施方式中,当第三开关或第四开关第一次导通时,可以让第一开关或第二开关导通,让图腾柱pfc电路中的pfc电感放电,pfc电感放电产生的电流可以让图腾柱pfc电路中各种寄生电容进行充放电,实现让图腾柱pfc电路中各种寄生电容产生共模电流。
10.在一种实施方式中,在所述在断开设定时间后,向所述第三开关发送所述控制信号之后,还包括:向所述第一开关发送所述控制信号;或者,在所述在断开设定时间后,向所述第四开关发送所述控制信号之后,还包括:向所述第二开关发送所述控制信号。
11.在该实施方式中,当第三开关或第四开关第二次导通时,可以让第二开关或第一开关导通,让图腾柱pfc电路中的pfc电感充电,实现让图腾柱pfc电路中pfc电感产生差模电流。
12.在一种实施方式中,所述第三开关和所述第四开关均包括mos晶体管,所述确定所述输入端的交流电的电压过零切换时,向所述第三开关或所述第四开关发送控制信号之前或之后,还包括:增大所述第三开关中的mos晶体管或所述第四开关中的mos晶体管的栅极的电阻。
13.在该实施方式中,如果第三开关和第四开关是由mos晶体管构成。为了减小图腾柱pfc电路中的冲击电流,可以增加第三开关和第四开关中的mos晶体管的栅极的驱动电阻,可以降低通过第三开关或第四开关的共模电流的导通速度,让该共模电流回路中共模电流与其它共模电流回路中共模电流错开,实现减小图腾柱pfc电路中的冲击电流。
14.第二方面,本技术实施例提供了一种图腾柱pfc电路的噪声抑制装置,包括:图腾柱pfc电路、输入电压检测单元和控制单元,所述输入电压检测单元,用于对所述图腾柱pfc电路的输入端的交流电进行采样,并向所述控制单元输入交流电的电压;所述控制单元,用于确定所述输入端的交流电的电压过零切换时,向所述第三开关或所述第四开关发送控制信号,所述过零切换为所述交流电的电压从正半周期切换到负半周期、或者从负半周期切换到正半周期,所述第三开关为所述交流电的电压处在负半周期时让所述图腾柱pfc电路中的pfc电感充放电的开关,所述第四开关为所述交流电的电压处在正半周期时让所述pfc电感充放电的开关,所述控制信号用于让所述第三开关或所述第四开关处于导通状态;在导通设定时间后,停止向所述第三开关或所述第四开关发送所述控制信号;以及在断开设
定时间后,向所述第三开关或所述第四开关发送所述控制信号。
15.在一种实施方式中,所述控制单元,还用于在确定所述输入交流电的电压过零切换时,向所述第三开关发送控制信号之后,向第二开关发送所述控制信号,所述第二开关为所述交流电的电压处在负半周期时让所述pfc电感放电的开关,或所述交流电的电压处在正半周期时让所述pfc电感充电的开关;或者,在确定所述输入交流电的电压过零切换时,向所述第四开关发送控制信号之后,向第一开关发送所述控制信号,所述第一开关为所述交流电的电压处在负半周期时让所述pfc电感充电的开关,或所述交流电的电压处在正半周期时让所述pfc电感放电的开关。
16.在一种实施方式中,所述控制单元,还用于在所述在断开设定时间后,向所述第三开关发送所述控制信号之后,向所述第一开关发送所述控制信号;或者,在所述在断开设定时间后,向所述第四开关发送所述控制信号之后,向所述第二开关发送所述控制信号。
17.在一种实施方式中,所述第三开关和所述第四开关均包括mos晶体管,所述控制单元,还用于增大所述第三开关中的mos晶体管或所述第四开关中的mos晶体管的栅极的电阻。
18.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括:如第二方面各个可能实现的图腾柱pfc电路的噪声抑制装置。其中,电子设备可以基站、充电桩、交换机、电动汽车等等,本技术在此不作限定。
19.下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
20.图1为现有技术中一种图腾柱pfc电路的结构示意图;
21.图2(a)为现有技术中另一种图腾柱pfc电路中的电流流通方向的示意图;
22.图2(b)为现有技术中另一种图腾柱pfc电路中的电流流通方向的示意图;
23.图2(c)为现有技术中一种图腾柱pfc电路中输入电压处在负半周期切换到正半周期阶段时的电流流通方向的示意图;
24.图2(d)为现有技术中一种图腾柱pfc电路中输入电压处在正半周期切换到负半周期阶段时的电流流通方向的示意图;
25.图3为本技术实施例中提供的一种图腾柱pfc电路的噪声抑制装置的结构示意图;
26.图4为本技术实施例中提供的图腾柱pfc电路中输入电压处在负半周期切换到正半周期阶段时控制单元向各个开关发送控制信号的仿真图;
27.图5(a)为本技术实施例中提供的图腾柱pfc电路中输入电压处在正半周期切换到负半周期阶段时第一控制阶段的电流流通方向的示意图;
28.图5(b)为本技术实施例中提供的图腾柱pfc电路中输入电压处在正半周期切换到负半周期阶段时第二控制阶段的电流流通方向的示意图;
29.图5(c)为本技术实施例中提供的图腾柱pfc电路中输入电压处在负半周期切换到正半周期阶段时第一控制阶段的电流流通方向的示意图;
30.图5(d)为本技术实施例中提供的图腾柱pfc电路中输入电压处在负半周期切换到正半周期阶段时第二控制阶段的电流流通方向的示意图;
31.图6为本技术实施例中提供的一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法的流程图。
32.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
33.本文中术语“和/或”,是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系,例如a/b表示a或者b。
34.本文中的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一响应消息和第二响应消息等是用于区别不同的响应消息,而不是用于描述响应消息的特定顺序。
35.在本技术实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
36.在本技术实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或者两个以上,例如,多个处理单元是指两个或者两个以上的处理单元等;多个元件是指两个或者两个以上的元件等。
37.图1为现有技术中一种图腾柱pfc电路的结构示意图。如图1所示,该图腾柱pfc电路包括输入端1、输入端2、pfc电感l、共模电感lcmc、开关s1、开关s2、开关s3、开关s4、滤波电容c
、开关s1的寄生电容cp1、开关s2的寄生电容cp2、开关s3的寄生电容cp3、开关s4的寄生电容cp4、对地x电容cx1、对地x电容cx2、对地y电容cy1、对地y电容cy2、对地等效电容cpg、输出端3和输出端4。
38.输入端1与输入端2可以与外接电源电连接。输出端3和输出端4可以与多个负载电连接。开关s1与开关s2串联,开关s1与开关s2电连接在输出端3与输出端4之间。开关s3与开关s4串联,开关s3与开关s4电连接在输出端3与输出端4之间。滤波电容c
电连接在输出端3与输出端4之间。输入端1通过共模电感lcmc和pfc电感l电连接在开关s1与开关s2之间的节点sw1上。输入端2通过共模电感lcmc电连接在开关s3与开关s4之间的节点sw2上。
39.对地等效电容cpg的一端电连接在开关s2与输出端4之间,另一端接地。对地y电容cy 1一端电连接在输入端1上,另一端电连接在对地等效电容cpg的接地端。对地y电容cy2一端电连接在输入端2上,另一端电连接在对地等效电容cpg的接地端。对地x电容cx1和对地x电容cx2分别电连接在输出端1与输入端2之间,且分别处在共模电感lcmc两侧。
40.如图2(a)所示,图腾柱pfc电路输入电压v
《0。也即,输入端1为负,输入端2为正。此时,图腾柱pfc电路中的开关s3导通,开关s4断开。开关s1作为主开关导通,让pfc电感l充电。开关s2作为副开关导通,让pfc电感l放电。图腾柱pfc电路中电流依次流通的器件有:输入端2
开关s1(或者输出端3
输入端1。此时,节点sw2处的电压v
41.如图2(b)所示,图腾柱pfc电路输入电压v
》0。也即,输入端1为正,输入端2为负。此时,图腾柱pfc电路中的开关s4导通,开关s3断开。开关s2作为主开关导通,让pfc电感l充电。开关s1作为副开关导通,让pfc电感l放电。图腾柱pfc电路中电流依次流通的器件有:输入端1
开关s2(或者开关s1
输入端2。此时,节点sw2处的电压v
42.图腾柱pfc电路输入电压v
出现过零变换时,开关s3和开关s4会轮流导通,节点sw2处的电压v
变化到0v)。在这个短暂变换过程中,图腾柱pfc电路中会产生一个冲击电流。其中,过零变换是指交流电由正半周期切换到负半周期,或者由负半周期切换到正半周期。
43.如图2(c)所示,图腾柱pfc电路的输入电压v
处在负半周期切换到正半周期阶段,也即“输入端1为负和输入端2为正”的情况变换成“输入端1为正和输入端2为负”的情况。图腾柱pfc电路产生的冲击电流通过pfc电感l和开关s2后,分别对对地等效电容cpg和开关s4的寄生电容cp4充电。对地y电容cy1和对地y电容cy2放电产生的电流汇入到pfc电感l。因此,冲击电流包括两个部分,一部分是通过对地等效电容cpg、对地y电容cy1和对地y电容cy2的共模电流,另一部分是通过开关s4的寄生电容cp4的差模电流。
44.如图2(d)所示,图腾柱pfc电路的输入电压v
处在正半周期切换到负半周期阶段,也即“输入端1为正和输入端2为负”的情况变换成“输入端1为负和输入端2为正”的情况。图腾柱pfc电路产生的冲击电流通过节点sw2后,对开关s3的寄生电容cp3充电。对地y电容cy1和对地y电容cy2放电产生的电流对对地等效电容cpg充电。冲击电流包括两个部分,一部分是通过对地y电容cy1、对地y电容cy2和对地等效电容cpg的共模电流,另一部分是通过开关s3的寄生电容cp3的差模电流。
45.现有技术的图腾柱pfc电路中,在同一时间产生共模电流和差模电流,造成图腾柱pfc电路中的冲击电流比较大,会损坏图腾柱pfc电路中器件,降低了图腾柱pfc电路的可靠性。另外,图腾柱pfc电路的输入电压v
出现过零切换时,开关s3导通产生的冲击电流会让图腾柱pfc电路中的开关s3触发过流保护机制,开关s3处于关断状态,导致图腾柱pfc电路工作异常。其中,图腾柱pfc电路的输入端接收的是交流电。过零切换为交流电的电压从正半周期切换到负半周期、或者从负半周期切换到正半周期的状态。
46.为了解决现有的图腾柱pfc电路的缺陷,本技术实施例设计了一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法和噪声抑制装置。图腾柱pfc电路的输入交流电处在过零点切换时,让控制图腾柱pfc电路中工频开关先导通一次,图腾柱pfc电路中的pfc电感放电,图腾柱pfc电路中各种寄生电容充放电时产生共模电流。关断工频开关一段时间后,再次让工频开关导通,并让高频开关导通。此时,图腾柱pfc电路中的pfc电感充电产生差模电流。本技术中,通过将图腾柱pfc电路中寄生电容的充放电时间与pfc电感l的储能时间错开,避免寄生电容充放电电流与pfc电感l的储能电流叠加,可以降低图腾柱pfc电路的冲击电流。当冲击电流降低后,不会让开关触发过流保护机制,图腾柱pfc电路可以正常工作。
47.图3为本技术实施例中提供的一种图腾柱pfc电路的噪声抑制装置的结构示意图。如图3所示,该图腾柱pfc电路的噪声抑制装置300包括图腾柱pfc电路310、输入电压检测单元320、输出电压检测单元330、检测电路340和控制单元350。其中,图腾柱pfc电路310用于将输入的交流电转换成直流电。输入电压检测单元320与图腾柱pfc电路310中输入端耦合,用于检测图腾柱pfc电路310输入的电压v
的电压值,并将检测结果发送给控制单元350。输出电压检测单元330与图腾柱pfc电路310中输出端耦合,用于检测图腾柱pfc电路310输出的电压v
的电压值,并将检测结果发送给控制单元350。检测电路340的输入端与图腾柱
pfc电路310电连接,检测电路340的输出端与控制单元350电连接,用于将图腾柱pfc电路310中的节点sw1处的电压值发送给控制单元350。控制单元350的输出端与图腾柱pfc电路310中各个开关电连接,用于根据输入电压检测单元320的检测结果、输出电压检测单元330的检测结果、检测电路340输入的节点sw1处的电压值和电阻r的电流值,生成控制信号,向图腾柱pfc电路310中的各个开关发送控制信号。
48.如图3所示,图腾柱pfc电路310包括输入端1、输入端2、开关s1、开关s2、开关s3、开关s4、二极管d1、二极管d2、pfc电感l、电阻r、滤波电容c
、输出端3和输出端4。输入端1和输入端2可以与外接电源电连接,接收外接电源输入的电信号。输入端1和输入端2还可以与输入电压检测单元320电连接。输入电压检测单元320可以通过输入端1和输入端2检测输入的电压v
的电压值。开关s1与开关s2串联,开关s1与开关s2电连接在输出端3与输出端4之间。开关s3与开关s4串联,开关s3与开关s4电连接在输出端3与输出端4之间。二极管d1与二极管d2串联,二极管d1与二极管d2电连接在输出端3与输出端4之间。滤波电容c
电连接在输出端3与输出端4之间。输入端1电连接在二极管d1与二极管d2之间的节点上。输入端2电连接在开关s3与开关s4之间的节点sw2上。pfc电感l的一端电连接在二极管d1与二极管d2之间的节点上,另一端电连接在开关s1与开关s2之间的节点sw1上。pfc电感l可以与其它元件配合,减少交流输入的基波电流与电压之间的相位差,具有整流器和滤波器的作用。输出端3和输出端4可以与多个负载电连接,向各个负载提供电能。输出端3和输出端4还可以与输出电压检测单元330电连接。输出电压检测单元330可以通过输出端3和输出端4检测输入的电压v
49.本技术中,图腾柱pfc电路310在正常工作时,电路中会产生寄生电容。为了便于理解,可以将寄生电容等效为对地等效电容cpg、地y电容cy1和对地y电容cy2。如图3所示,对地等效电容cpg的一端电连接在开关s2与输出端4之间,另一端接地。对地y电容cy1一端电连接在输入端1上,另一端电连接在对地等效电容cpg的接地端。对地y电容cy2一端电连接在输入端2上,另一端电连接在对地等效电容cpg的接地端。
50.本技术采用的图腾柱pfc电路不仅限于图3所示的结构,还可以为其它图腾柱pfc电路,本技术在此仅作示例来描述,并不作限定。
transistor,igbt)、二极管等器件作为开关。以mos晶体管为例,每个mos晶体管的栅极自举电路(图中未示出)电连接。控制单元350的输出端与自举电路电连接。控制单元350可以向自举电路发送脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)信号,实现让自举电路中的自举电容放电,让mos晶体管栅极输入电流,实现mos晶体管处在导通状态。本技术中,开关s1、开关s2、开关s3和开关s4均包括mos晶体管和二极管。二极管的一端与mos晶体管源极电连接,二极管的另一端与mos晶体管的漏极电连接。mos晶体管流通的电流方向与二极管流通的电流方向相反。
52.如图3所示,开关s1中,二极管流通的电流方向为“输入端1
开关s1”,mos晶体管流通的电流方向“开关s1
输入端1”。开关s2中,二极管流通的电流方向为“开关s2
输入端1”,mos晶体管流通的电流方向“输入端1
开关s2”。开关s3中,二极管流通的电流方向为“输入端2
开关s3”,mos晶体管流通的电流方向“开关s3
输入端2”。开关s4中,二极管流
通的电流方向为“开关s4
输入端2”,mos晶体管流通的电流方向“输入端2
53.本技术中,控制单元350可以分别控制开关s1、开关s2、开关s3和开关s4中的mos晶体管处在导通或断开状态,让图腾柱pfc电路310可以实现类似于图2(a)-图2(d)所示的四种工作模式。具体为:
54.一个实施例中,图腾柱pfc电路输入电压v
》0。也即,输入端1为正,输入端2为负。此时,开关s4中的mos晶体管导通。当pfc电感l充电时,开关s1中的mos晶体管断开,开关s2中的mos晶体管导通。图腾柱pfc电路510中电流依次流通的器件有:输入端1
55.一个实施例中,图腾柱pfc电路输入电压v
》0。也即,输入端1为正,输入端2为负。此时,开关s4中的mos晶体管导通。当pfc电感l放电时,开关s1中的mos晶体管导通,开关s2中的mos晶体管断开。图腾柱pfc电路510中电流依次流通的器件有:输入端1
56.一个实施例中,图腾柱pfc电路输入电压v
《0。也即,输入端1为负。此时,开关s3中的mos晶体管导通。当pfc电感l充电时,开关s1中的mos晶体管导通,开关s2中的mos晶体管断开。图腾柱pfc电路510中电流依次流通的器件有:输入端2
57.一个实施例中,图腾柱pfc电路输入电压v
《0。也即,输入端1为负。此时,开关s3中的mos晶体管导通。当pfc电感l放电时,图腾柱pfc电路中的开关s1断开,开关s2导通。图腾柱pfc电路中电流依次流通的器件有:输入端2
处在正半周期切换到负半周期阶段,控制单元350向开关s1、开关s2、开关s3和开关s4发送pwm信号的波形仿真如图4所示。
59.本技术实施例中,控制单元350根据图腾柱pfc电路310中产生共模电流和产生差模电流的时间顺序,划分为两个控制阶段。在第一控制阶段中,控制单元350向开关s3发送pwm s3信号,让开关s3处在导通状态,并导通设定时间tspwm_pre_on后,停止向开关s3发送pwm s3信号,让开关s3处在断开状态。其中,导通设定时间tspwm_pre_on一般是与开关s3和开关s4的桥臂的电压稳定时间。
60.如图3(a)所示,在第一控制阶段中,图腾柱pfc电路中的开关s3导通。控制单元350暂时让开关s1不导通,并让开关s2导通。此时,图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电。图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流依次通过对地y电容cy1和对地y电容cy2、对地等效电容cpg、开关s2中的寄生电容cp2、以及pfc电感l后回流到输入端1,形成第一条共模电流回路。图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流对开关s4的寄生电容cp4充电,通过开关s4的寄生电容cp4、开关s2中的寄生电容cp2、以及pfc电感l后回流到输入端1,形成第二条共模电流回路。
61.在第二条共模电流回路中,共模电流的导通速度与开关s4的导通速度有关,共模电流的导通速度也即节点sw2处的电压v
的速度。为了减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流,可以增加开关s3的栅极的驱动电阻。当开关s3的栅极的驱动电阻增大,可以降低第二条共模电流回路中共模电流的导通速度,让第二条共模电流回路中共模电流与第一条共模电流回路中共模电流错开,实现减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流。
62.在第二控制阶段中,控制单元350停止向开关s3发送pwm s3信号后,通过设定时间tqpwm_on_dly,再次向开关s3发送pwm s3信号,让开关s3处在导通状态。控制单元350再次向开关s3发送pwm s3信号时,还向开关s1发送pwm s1信号,让开关s3和开关s1都处在导通状态。
63.如图3(b)所示,在第二控制阶段中,图腾柱pfc电路310中相关电容的电压达到稳定后,控制单元350延迟设定时间tqpwm_on_dly后,让图腾柱pfc电路中的开关s3导通。控制单元350控制让开关s1导通,让pfc电感l充电。此时,图腾柱pfc电路310中的pfc电感l在充电过程中产生差模电流。图腾柱pfc电路310中差模电流依次流通的器件有:输入端2
输入端1。其中,延迟设定时间tqpwm_on_dly一般是与开关s3或开关s4的导通时间与关断时间的死区时间。
64.本技术实施例中,图腾柱pfc电路310的输入电压v
处在正半周期切换到负半周期阶段。当输入电压v
发生过零切换时,控制单元350让开关s3导通。控制单元350先控制开关s1不导通,让开关s2导通。图腾柱pfc电路中各个寄生电容在充放电过程中,会产生共模电流。当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350再控制开关s1导通,pfc电感l充电过程中,图腾柱pfc电路310中会产生差模电流。控制单元350通过延迟设定时间让开关s1导通,可以让图腾柱pfc电路中产生共模电流的时间与产生差模电流的时间错开,实现减小图腾柱pfc电路中的冲击电流。
65.当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350控制开关s3断开设定时间段。控制单元350断开设定时间后,再次控制开关s3导通。控制单元350在第二次导通中,可以屏蔽开关s3在第一次导通时产生的噪声,避免开关s3在第一次导通时产生的冲击电流过大,让开关s3触发过流保护机制,开关s3处于关断状态,导致图腾柱pfc电路工作异常。
处在负半周期切换到正半周期阶段,控制单元350在第一控制阶段中,向开关s4发送pwm s4信号,让开关s4处在导通状态。开关s4导通设定时间tspwm_pre_on后,控制单元350停止向开关s4发送pwm s3信号,让开关s4处在断开状态。
67.如图3(c)所示,在第一控制阶段中,图腾柱pfc电路中的开关s4导通。控制单元350暂时让开关s2不导通,并让开关s1导通。此时,图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电。图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流依次通过pfc电感l、开关s2中的寄生电容cp2、对地等效电容cpg、对地y电容cy1和对地y电容cy2,回流到输入端2,形成第一条共模电流回路。图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流对开关s4的寄生电容cp4充电,通过pfc电感l、开关s2中的寄生电容cp2和开关s4的寄生电容cp4,回流到输入端2,形成第二条共模电流回路。
68.在第二条共模电流回路中,共模电流的导通速度与开关s4的导通速度有关,共模电流的导通速度也即节点sw2处的电压v
变化到0v的速度。为了减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流,可以增加开关s4的栅极的驱动电阻。当开关s4的栅极的驱动电阻增大,可以降低第二条共模电流回路中共模电流的导通速度,让第二条共模电流回路中共模电流与第一条共模电流回路中共模电流错开,实现减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流。
69.在第二控制阶段中,控制单元350停止向开关s4发送pwm s4信号后,通过设定时间
tqpwm_on_dly,再次向开关s4发送pwm s4信号,让开关s4处在导通状态。控制单元350再次向开关s4发送pwm s4信号时,还向开关s2发送pwm s2信号,让开关s4和开关s2都处在导通状态。
70.如图3(d)所示,在第二控制阶段中,图腾柱pfc电路310中相关电容的电压达到稳定后,控制单元350延迟设定时间tqpwm_on_dly后,让图腾柱pfc电路中的开关s4导通。控制单元350控制让开关s2导通,让pfc电感l充电。此时,图腾柱pfc电路310中的pfc电感l在充电过程中产生差模电流。图腾柱pfc电路310中差模电流依次流通的器件有:输入端1
71.本技术实施例中,图腾柱pfc电路310的输入电压v
处在负半周期切换到正半周期阶段。当输入电压v
发生过零切换时,让开关s4导通。控制单元350先控制开关s2不导通,让开关s1导通。图腾柱pfc电路中各个寄生电容在充放电过程中,会产生共模电流。当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350再控制开关s2导通,pfc电感l充电过程中,图腾柱pfc电路310中会产生差模电流。控制单元350通过延迟设定时间让开关s2导通,可以让图腾柱pfc电路中产生共模电流的时间与产生差模电流的时间错开,实现减小图腾柱pfc电路中的冲击电流。
72.当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350控制开关s4断开设定时间段。控制单元350断开设定时间后,再次控制开关s4导通。控制单元350在第二次导通中,可以屏蔽开关s4在第一次导通时产生的噪声,避免开关s4在第一次导通时产生的冲击电流过大,让开关s4触发过流保护机制,开关s4处于关断状态,导致图腾柱pfc电路工作异常。
73.图6为本技术实施例中提供的一种图腾柱pfc电路的噪声抑制方法的流程图。如图6所示,该控制图腾柱pfc电路的方法是由上述控制单元350执行,控制单元350执行步骤具体如下:
74.步骤s601,接收输入电压v
是否处在正半周期。如果是,执行步骤s607,如果否,执行步骤s602。
75.步骤s602,向开关s3发送控制信号。
76.具体地,控制单元350通过输入电压检测单元320接收输入电压v
。如果当前时刻的输入电压v
处在负半周期,控制单元350向开关s3发送控制信号,让开关s3处于导通状态,以便控制单元350控制开关s1和开关s2让pfc电感充放电。
77.在一个例子中,如果让pfc电感充电时,开关s1中的mos晶体管导通,开关s2中的mos晶体管断开。图腾柱pfc电路510中电流依次流通的器件有:输入端2
78.在一个例子中,如果让pfc电感l放电时,图腾柱pfc电路中的开关s1断开,开关s2导通。图腾柱pfc电路中电流依次流通的器件有:输入端2
79.步骤s603,判断输入电压v
是否处在正半周期。如果是,执行步骤s604,如果否,执行步骤s602。
80.步骤s604,向开关s4发送控制信号。
81.步骤s605,导通设定时间后,停止向开关s4发送控制信号。
82.具体地,控制单元350不断地检测输入电压v
处在负半周期切换到正半周期阶段,控制单元350向开关s4发送控制信号,让开关s4处于导通状态。控制单元350暂时让开关s2不导通,并让开关s1导通。此时,图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电。
83.图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流依次通过pfc电感l、开关s2中的寄生电容cp2、对地等效电容cpg、对地y电容cy1和对地y电容cy2,回流到输入端2,形成第一条共模电流回路。图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流对开关s4的寄生电容cp4充电,通过pfc电感l、开关s2中的寄生电容cp2和开关s4的寄生电容cp4,回流到输入端2,形成第二条共模电流回路。
84.在第二条共模电流回路中,共模电流的导通速度与开关s4的导通速度有关,共模电流的导通速度也即节点sw2处的电压v
变化到0v的速度。为了减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流,可以增加开关s4的栅极的驱动电阻,。当开关s4的栅极的驱动电阻增大,可以降低第二条共模电流回路中共模电流的导通速度,让第二条共模电流回路中共模电流与第一条共模电流回路中共模电流错开,实现减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流。
85.步骤s606,断开设定时间后,向开关s4发送控制信号和向开关s2发送控制信号。
86.具体地,图腾柱pfc电路310中相关电容的电压达到稳定后,控制单元350延迟设定时间tqpwm_on_dly后,再次向开关s4发送pwm s4信号,让开关s4处在导通状态。控制单元350再次向开关s4发送pwm s4信号时,还向开关s2发送pwm s2信号,让开关s4和开关s2都处在导通状态。此时,图腾柱pfc电路310中的pfc电感l在充电过程中产生差模电流。图腾柱pfc电路310中差模电流依次流通的器件有:输入端1
处在负半周期切换到正半周期阶段。当输入电压v
发生过零切换时,控制单元350让开关s4导通。控制单元350先控制开关s2不导通,让开关s1导通。图腾柱pfc电路中各个寄生电容在充放电过程中,会产生共模电流。当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350再控制开关s2导通,pfc电感l充电过程中,图腾柱pfc电路310中会产生差模电流。控制单元350通过延迟设定时间让开关s2导通,可以让图腾柱pfc电路中产生共模电流的时间与产生差模电流的时间错开,实现减小图腾柱pfc电路中的冲击电流。
88.当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350控制开关s4断开设定时间段。控制单元350断开设定时间后,再次控制开关s4导通。控制单元350在第二次导通中,可以屏蔽开关s4在第一次导通时产生的噪声,避免开关s4在第一次导通时产生的冲击电流过大,让开关s4触发过流保护机制,开关s4处于关断状态,导致图腾柱pfc电路工作异常。
89.步骤s607,向开关s4发送控制信号。
90.具体地,如果当前时刻的输入电压v
处在正半周期,控制单元350向开关s4发送控制信号,让开关s4处于导通状态,以便控制单元350控制开关s1和开关s2让pfc电感充放电。
91.在一个例子中,如果让pfc电感充电时,开关s1中的mos晶体管断开,开关s2中的mos晶体管导通。图腾柱pfc电路510中电流依次流通的器件有:输入端1
92.在一个例子中,如果让pfc电感l放电时,开关s1中的mos晶体管导通,开关s2中的
mos晶体管断开。图腾柱pfc电路510中电流依次流通的器件有:输入端1
93.步骤s608,判断输入电压v
是否处在负半周期。如果是,执行步骤s609,如果否,执行步骤s607。
94.步骤s609,向开关s3发送控制信号。
95.步骤s610,导通设定时间后,停止向开关s3发送控制信号。
96.具体地,控制单元350不断地检测输入电压v
处在正半周期切换到负半周期阶段,控制单元350向开关s3发送控制信号,让开关s3处于导通状态。控制单元350暂时让开关s1不导通,并让开关s2导通。此时,图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电。
97.图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流依次通过对地y电容cy1和对地y电容cy2、对地等效电容cpg、开关s2中的寄生电容cp2、以及pfc电感l后回流到输入端1,形成第一条共模电流回路。图腾柱pfc电路中的pfc电感l放电产生的冲击电流对开关s4的寄生电容cp4充电,通过开关s4的寄生电容cp4、开关s2中的寄生电容cp2、以及pfc电感l后回流到输入端1,形成第二条共模电流回路。
98.在第二条共模电流回路中,共模电流的导通速度与开关s4的导通速度有关,共模电流的导通速度也即节点sw2处的电压v
的速度。为了减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流,可以增加开关s3的栅极的驱动电阻。当开关s3的栅极的驱动电阻增大,可以降低第二条共模电流回路中共模电流的导通速度,让第二条共模电流回路中共模电流与第一条共模电流回路中共模电流错开,实现减小图腾柱pfc电路310中的冲击电流。
99.步骤s611,断开设定时间后,向开关s3发送控制信号和向开关s1发送控制信号。
100.具体地,图腾柱pfc电路310中相关电容的电压达到稳定后,控制单元350延迟设定时间tqpwm_on_dly后,再次向开关s3发送pwm s3信号,让开关s3处在导通状态。控制单元350再次向开关s3发送pwm s3信号时,还向开关s1发送pwm s1信号,让开关s3和开关s1都处在导通状态。此时,图腾柱pfc电路310中的pfc电感l在充电过程中产生差模电流。图腾柱pfc电路310中差模电流依次流通的器件有:输入端2
处在正半周期切换到负半周期阶段。当输入电压v
发生过零切换时,控制单元350让开关s3导通。控制单元350先控制开关s1不导通,让开关s2导通。图腾柱pfc电路中各个寄生电容在充放电过程中,会产生共模电流。当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350再控制开关s1导通,pfc电感l充电过程中,图腾柱pfc电路310中会产生差模电流。控制单元350通过延迟设定时间让开关s1导通,可以让图腾柱pfc电路中产生共模电流的时间与产生差模电流的时间错开,实现减小图腾柱pfc电路中的冲击电流。
102.当图腾柱pfc电路中各个寄生电容的电压达到稳定后,控制单元350控制开关s3断开设定时间段。控制单元350断开设定时间后,再次控制开关s3导通。控制单元350在第二次导通中,可以屏蔽开关s3在第一次导通时产生的噪声,避免开关s3在第一次导通时产生的冲击电流过大,让开关s3触发过流保护机制,开关s3处于关断状态,导致图腾柱pfc电路工作异常。
103.本技术实施例提供一种电子设备,该电子设备包括图腾柱pfc电路的噪声抑制装
置。其中,图腾柱pfc电路的噪声抑制装置可以为如图3-图6和上述对应保护方案中记载的图腾柱pfc电路的噪声抑制装置。由于该电子设备包括该图腾柱pfc电路的噪声抑制装置,因此该电子设备包具有该图腾柱pfc电路的噪声抑制装置的所有或至少部分优点。其中,该电子设备可以基站、充电桩、交换机、电动汽车等等,本技术在此不作限定。
104.在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
105.最后说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例中技术方案的精神和范围。

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