CN106981869B - 用于不接地y形电路的三相电力开关 - Google Patents

用于不接地y形电路的三相电力开关 Download PDF

Info

Publication number
CN106981869B
CN106981869B CN201610982336.1A CN201610982336A CN106981869B CN 106981869 B CN106981869 B CN 106981869B CN 201610982336 A CN201610982336 A CN 201610982336A CN 106981869 B CN106981869 B CN 106981869B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
phase
load
zero
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610982336.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106981869A (zh
Inventor
J.希雷尔
C.埃施利曼
S.S.佩里亚坦比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodrich Corp
Original Assignee
Goodrich Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodrich Corp filed Critical Goodrich Corp
Publication of CN106981869A publication Critical patent/CN106981869A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106981869B publication Critical patent/CN106981869B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/083—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the ignition at the zero crossing of the voltage or the current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/275—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/293—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

一种电力控制系统包括多相电源、不接地多相负载、多个电力开关电路和多个零交叉电路。所述多相电源包括多个相位电力输出端。所述多个电力开关电路各自连接来将电力从所述多个相位电力输出端中的一个提供至所述不接地多相负载。所述多个零交叉电路被连接来将控制信号提供至所述多个电力开关电路。所述多个零交叉电路中的每一个连接在所述多个电力相位输出端中的一个与不接地基准之间。

Description

用于不接地Y形电路的三相电力开关
技术领域
本发明总体上涉及电力传输系统，并且具体来说涉及用于减少交流电(AC)电力开关系统中的电磁干扰(EMI)的系统和方法。
背景技术
三相电力系统常常包括以Y形(wye)配置连接的三相负载，所述系统如在飞机上实现的那些三相电力系统。一些飞机制造商不会允许这些三相AC电力负载的中性点进行接地。因此，负载常常包括Y形电路的中性点，所述中性点是浮动而不是接地的。浮动中性点难以控制，从而在开关去往负载的AC电力期间导致产生EMI的机会增加。为在现有技术系统中解决这个问题，已利用重型电感器和大型电容器来减少EMI的程度。这对系统增加不希望的重量和成本。合乎需要的是为三相系统中的不接地负载提供精确的零交叉(zero-crossing)电力开关，以便减少所产生的EMI量。
发明内容
一种电力控制系统，其包括多相电源、不接地多相负载、多个电力开关电路和多个零交叉电路。多相电源包括多个相位电力输出。多个电力开关电路各自连接以将电力从多个相位电力输出端中的一个提供至不接地多相负载。多个零交叉电路被连接来将控制信号提供至多个电力开关电路。多个零交叉电路中的每一个连接在多个电力相位输出端中的一个与不接地基准之间。
一种控制从多相电源至不接地多相负载的电力的方法，所述方法包括：从多相电源向多个电力开关电路提供电力；使用多个电力开关电路控制提供至不接地多相负载的电力，其中多个电力开关电路被配置来命令在电力的零交叉处的通电与断电；以及通过多个零交叉电路将控制信号提供至多个电力开关电路，其中多个零交叉电路中的每一个连接在多个电力相位输出端中的一个与不接地基准之间。
附图说明
图1A和1B是示出用于不接地Y形电路的三相电力开关系统的框图。
图2是示出三相电力开关系统的零交叉检测电路的电路图。
图3是示出三相电力开关系统的开关电路的电路图。
具体实施方式
本文公开一种电力传输系统，所述系统传输多相交流电(AC)电力以用于不接地Y形电路。所述系统包括三相AC电源，所述三相AC电源被配置来向三相不接地负载提供电力。来自电源的每一相位电力线包括电力开关电路，所述电力开关电路被配置来控制从电力相位到负载相位的电力。对于每一电力开关电路而言，相应零交叉电路被实现来将控制信号提供至电力开关电路。
每一零交叉电路连接在相应电力相位线与不接地基准之间。在一个实施方案中，不接地基准是电力相位线中的另一个。在另一实施方案中，不接地基准是负载基准电路的中性点。负载基准电路与三相负载电路并联连接并包括具有等效电阻的三个电阻器。零交叉电路被配置来将第一控制信号提供至相应电力开关电路以指示相应电力线上的电压处于正半周期中，并且提供第二控制信号以指示相应电力线上的电压处于负半周期中。相应电力开关电路利用这些信号来允许电力流向相应电力线上处于电压的零交叉处的相应负载信号，以便减少系统中的电磁干扰(EMI)。
图1A是示出三相电力开关系统10的框图。系统10包括开关电路12a-12c、负载电路14、零交叉电路16a-16c、包括电力相位18a-18c的三相AC电源和接地面20。尽管在图1A中示出为三相系统，但系统10可以是包括任何数量的AC相的多相系统。三相AC电力相位18a-18c可在电力相位线22a-22c上在400Hz下产生例如115伏特的电力。例如，可在飞机上实现系统10。三相AC电源的中性点可连接至接地面20，所述接地面20可以是例如飞机的底盘。
例如，可将负载电路14实现为不接地Y形电路。如图1A所示，负载电路14包括以不接地Y形配置连接的三相负载电阻器(RL)。例如，负载电阻器(RL)表示任何三相相位负载，如飞机空气加热器。一些飞机制造商不希望负载电路14连结至接地面20，并且负载电路14的中性点因此保持浮动。
当启动/禁用去往负载的电力时，开关动作会产生不合需要的EMI。如果针对每一相应电力相位线22a-22c在来自AC电源18a-18c的电压的零交叉处操作(即，打开或闭合)电力开关，那么可使这种EMI最小化。在现有技术电力开关系统中，系统依赖于连结至接地面20的负载电路14的中性点，以便确保在相位18a-18c的零交叉处的开关。将每一电力相位线22a-22c的电压与负载14的接地中性点比较以产生用于开关电路12a-12c的控制信号。然而，这种方法可在负载14不接地(例如，中性点不连结至飞机的底盘)的系统中产生不可预测的结果。
在图1A中所示出的实施方案中，零交叉电路16a-16c各自连接在电力相位线22a-22c中的两个之间。零交叉电路16a可连接在线22a与22b之间，零交叉电路16b可连接在线22b与22c之间，并且零交叉电路16c可连接在线22a与22c之间。零交叉电路16a被耦接来将控制信号提供至开关电路12a，零交叉电路16b被耦接来将控制信号提供至开关电路12b，并且零交叉电路16c被耦接来将控制信号提供至开关电路12c。开关电路12a-12c还可例如从内部或外部微控制器(未示出)接收控制信号。
开关电路12a-12c被配置来对从电力线22a-22c到负载电路14的电力提供进行控制。可使用例如电力金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)实现开关电路12a-12c。开关电路12a-12c可被配置来利用来自零交叉电路16a-16c的除控制信号之外的信号，以便在每一相位18a-18c的零交叉处控制去往负载14的电力。通过在电力相位18a-18c的零交叉处将去往负载14的通电和断电，可使EMI最小化。
零交叉电路16a-16c可被配置来将信号提供至开关电路12a-12c使得允许相应开关电路12a-12c来在相应电力相位18a-18c的零交叉处开关去往负载14的电力。例如，零交叉电路16a-16c可各自将信号提供至相应开关电路12a-12c，所述信号指示例如相应电力线22a-22c上的电压的正半周期和负半周期。在图1A中所示出的实施方案中，相位线22b比相位线22a滞后120°，并且相位线22c比相位线22b滞后120°。以这种方式，每一零交叉电路16a-16c比较在第二电压前120°的第一电压。因此，零交叉电路16a-16c各自能够提供控制信号，所述控制信号指示相应电力相位线22a-22c上的电压的正半周期和负半周期。
图1B是示出三相电力开关系统100的框图。系统100包括开关电路12a-12c、负载电路14、零交叉电路16a-16c、包括电力相位18a-18c的三相AC电源、接地面20和虚拟接地电路102。尽管在图1B中示出为三相系统，但系统100可以是包括任何数量的AC相的多相系统。三相AC电力相位18a-18c可在电力相位线22a-22c上在400Hz下产生例如115伏特的电力。例如，可在飞机上实现系统100。三相AC电源18a-18c的中性点可连接至接地面20，所述接地面20可以是例如飞机的底盘。可以与在图1A中所示出的实施方案中具有相同参考数字的那些部件大致上相似的方式来操作各部件。
虚拟接地电路102包括三个电阻器(RF)和共同节点104。节点104提供用于零交叉电路16a-16c的浮动虚拟接地基准。电阻器RF可全部具有相同电阻以便有助于在节点104处的可靠基准。这个值可例如是20kΩ。每一电阻器RF的电阻可被选择来确保产生足够电流来操作零交叉电路16a-16c。例如，如果零交叉电路16a-16c利用光耦合器，那么电阻器RF可被设定大小来确保至少2-3mA的电流通过每一相应零交叉电路16a-16c。如果使用20kΩ电阻器RF，那么大致5mA的电流可被提供至零交叉电路16a-16c。
通过使用虚拟接地电路102，零交叉电路16a-16c将操作来以与图1A中所示出的实施方案类似的方式控制开关电路12a-12c，但无需知道相位线22a-22c的相序，从而允许系统100相位独立。例如，当所有开关电路12a正在命令对负载14断电时，无电流流入虚拟接地电路102中，并且因此节点104处的电压大致为零。因此，当从控制器到开关电路12a-12c的控制信号例如指示了命令对负载14通电时，相位18a-18c中作为引导相位的那一个将使其相应开关电路接通以首先允许电力流动。
在针对引导电力相位18a-18c允许电力流动之后，节点104的电压将跟随第一相位。因此，第二相位18a-18c将使其零交叉电路命令其相应开关电路12a-12c允许去往负载14的电力流动。节点104的电压接着将跟随前两个相位18a-18c的组合。第三相18a-18c接着将使其相应零交叉电路16a-16c基于第三相应相位18a-18c与节点104的电压的比较而命令其相应开关电路12a-12c接通。节点104的电压跟随前两个相位电压的组合，所述前两个相位电压将与第三相应电力相位18a-18c不同相180°。以这种方式，相位18a-18c的顺序与零交叉电路16a-16c的适当操作无关，从而可有益于不具有用于电力相位18a-18c的指定相序的系统。
图2是示出零交叉电路16的实施方案的电路图。可利用图2中所示出的零交叉电路16的实施方案来实施图1A和1B所示出的实施方案的零交叉电路16a-16c。零交叉电路16包括电压基准结点202和204、电阻器RZC和包括光电二极管PD1和PD2的光耦合器。RZC可被设定大小以汲取用于操作光电二极管PD1和PD2所需的电流。
基准结点202可连结至电力相位线22a-22c中的一个，而基准结点204可连结至不接地基准。在图1A中所示出的实施方案中，不接地基准可以是电力相位线22a-22c中的另一个，而在图1B中所示出的实施方案中，不接地基准可以是虚拟接地电路102的节点104。例如，在图1A中所示出的实施方案中，节点204上的电压可比节点202上的电压滞后120°。
当基准结点204上的电压相对于基准结点202上的电压足够大时，光电二极管PD1受正向偏压，并且产生光学信号(POS)以供相应电力开关电路12a-12c使用。当基准结点202上的电压相对于基准结点204上的电压足够大时，光电二极管PD2受正向偏压，并且产生光学信号(NEG)以供相应电力开关电路12a-12c使用。虽然示出为具有光电二极管PD1和PD2的光耦合器，但可使用能够基于节点202与204上的电压的比较来提供信号的任何其他电子装置。
继续参考图1A-2，图3是示出三相电力开关系统的电力开关电路12的电路图。可使用电力开关电路12来实现图1A和1B中所示出的实施方案的全部电力开关电路12a-12c。电力开关电路12包括基准结点302、304和306、电力开关FET1和FET2、二极管D1-D6、电阻器R1-R4、光电晶体管PT1-PT3和触发器FF1和FF2。节点302可例如连接至电力供应。节点304可连接至相应负载RL，并且节点306可连接至相应相位电力线22a-22c。
当允许电力去往相应负载RL时，控制信号从例如控制器(未示出)提供至光电晶体管PT3。尽管示出为光电晶体管，但可使用能够接收允许电流流动的信号的任何其他装置来代替光电晶体管PT3。在接收信号之后，电流流过PT3和电阻器R2，从而产生等效于提供为FF1的输入的逻辑“1”的电压。在PT1将信号提供至FF1的时钟输入端时，来自PT3的输入被存储在FF1中。这发生在PT1从相应零交叉电路16接收“POS”信号时。以这种方式，在从零交叉电路16接收POS信号之后，FF1提供输出以开启FET2。
由于零交叉电路16的配置，当在PT1处接收POS信号时，来自相应相位电力线22a-22c的电压(即，节点306处的电压)处于正半周期中。在FET2关闭而FET1开启的情况下，当节点306处的电压为正时，电力不会从节点306流向节点304。因此，当节点306上的电压转变为负(即，在零交叉处从正到负)时，电力将在相应相位电力线22a-22c上的电力的负半周期中通过FET2和二极管D1从节点304流向节点306。
FF1的输出还被提供至FF2。以这种方式，当从零交叉电路16接收指示节点306上的电压处于负半周期中的NEG信号时，FF2存储来自FF1的逻辑“1”，从而开启FET1。因为FET1现已开启，所以电力将在下一正半周期中从节点306流向节点304。现在FET1与FET2都被开启，电力在两半周期中从相应电力线22a-22c正常地流向相应负载RL。通过利用零交叉电路16和电力开关电路12，确保电力仅在相应电力线22a-22c上的电力的零交叉处对不接地负载14接通，不考虑控制信号何时从外部控制器接收。这减少EMI，所述EMI在敏感电子环境(如飞机上的那些敏感电子环境)中是很至关重要的。
可能实施方案的讨论
以下是本发明的可能实施方案的非排他性描述。
一种电力控制系统，其包括多相电源、不接地多相负载、多个电力开关电路和多个零交叉电路。多相电源包括多个相位电力输出。多个电力开关电路各自连接来将电力从多个相位电力输出端中的一个提供至不接地多相负载。多个零交叉电路被连接来将控制信号提供至多个电力开关电路。多个零交叉电路中的每一个连接在多个电力相位输出端中的一个与不接地基准之间。
先前段落的电力控制系统可另外和/或替代地视需要包括以下特征、配置、操作和/或另外部件中的任何一个或多个：
前述电力控制系统的另一实施方案，其中多相电源是具有第一电力相位输出端、第二电力相位输出端和第三电力相位输出端的三相电源，并且其中多相负载是具有第一负载相位、第二负载相位和第三负载相位的三相负载。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中多个电力开关电路包括：第一电力开关电路，其连接在第一电力相位输出端与第一负载相位之间；第二电力开关电路，其连接在第二电力相位输出端与第二负载相位之间；以及第三电力开关电路，其连接在第三电力相位输出端与第三负载相位之间。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中多个零交叉电路包括：第一零交叉电路，其连接在第一电力相位输出端与第二电力相位输出端之间，并且被配置来将第一控制信号提供至第一电力开关电路；第二零交叉电路，其连接在第二电力相位输出端与第三电力相位输出端之间，并且被配置来将第二控制信号提供至第二电力开关电路；以及第三零交叉电路，其连接在第一电力相位输出端与第三电力相位输出端之间，并且被配置来将第三控制信号提供至第三电力开关电路。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其还包括虚拟负载基准电路，所述虚拟负载基准电路与不接地多相负载并联连接，其中多个零交叉电路中的每一个连接在多个电力相位输出端中的一个与虚拟负载基准电路之间。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中多相电源是具有第一电力相位输出端、第二电力相位输出端和第三电力相位输出端的三相电源，并且其中多相负载是具有第一负载相位、第二负载相位和第三负载相位的三相负载。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中多个电力开关电路包括：第一电力开关电路，其连接在第一电力相位输出端与第一负载相位之间；第二电力开关电路，其连接在第二电力相位输出端与第二负载相位之间；以及第三电力开关电路，其连接在第三电力相位输出端与第三负载相位之间。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中虚拟负载基准电路包括不接地基准节点；第一电阻器，其连接在第一电力开关电路与不接地基准节点之间；第二电阻器，其连接在第二电力开关电路与不接地基准节点之间；第三电阻器，其连接在第三电力开关电路与不接地基准节点之间。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器全部具有共同电阻值。
前述电力控制系统中的任何系统的另一实施方案，其中多个零交叉电路包括：第一零交叉电路，其连接在第一电力相位输出端与不接地基准节点之间；第二零交叉电路，其连接在第二电力相位输出端与不接地基准节点之间；以及第三零交叉电路，其连接在第三电力相位输出端与不接地基准节点之间。
一种控制从多相电源至不接地多相负载的电力的方法，所述方法包括：从多相电源向多个电力开关电路提供电力；使用多个电力开关电路控制提供至不接地多相负载的电力，其中多个电力开关电路被配置来命令在电力的零交叉处的通电与断电；以及通过多个零交叉电路将控制信号提供至多个电力开关电路，其中多个零交叉电路中的每一个连接在多个电力相位输出端中的一个与不接地基准之间。
先前段落的电力方法可另外和/或替代地视需要包括以下特征、配置、操作和/或另外部件中的任何一个或多个：
前述方法的另一实施方案，其中多相电源是具有第一电力相位输出端、第二电力相位输出端和第三电力相位输出端的三相电源，并且其中多相负载是具有第一负载相位、第二负载相位和第三负载相位的三相负载。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中使用多个电力开关电路控制提供至不接地多相负载的电力包括：使用第一电力开关电路控制从第一电力相位输出端至第一负载相位的电力；使用第二电力开关电路控制从第二电力相位输出端至第二负载相位的电力；以及使用第三电力开关电路控制从第三电力相位输出端至第三负载相位的电力。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中通过多个零交叉电路将控制信号提供至多个电力开关电路包括：将第一零交叉电路连接在第一电力相位输出端与第二电力相位输出端之间；以及被配置来将第一控制信号提供至第一电力开关电路；将第一控制信号从第一零交叉电路提供至第一电力开关电路；将第二零交叉电路连接在第二电力相位输出端与第三电力相位输出端之间；将第二控制信号从第二零交叉电路提供至第二电力开关电路；将第三零交叉电路连接在第一电力相位输出端与第三电力相位输出端之间；以及将第三控制信号从第三零交叉电路提供至第三电力开关电路。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其还包括通过与不接地多相负载并联连接的虚拟负载基准电路将不接地基准提供用于多个零交叉电路。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中多相电源是具有第一电力相位输出端、第二电力相位输出端和第三电力相位输出端的三相电源，并且其中多相负载是具有第一负载相位、第二负载相位和第三负载相位的三相负载。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中使用多个电力开关电路控制提供至不接地多相负载的电力包括：使用第一电力开关电路控制从第一电力相位输出端至第一负载相位的电力；使用第二电力开关电路控制从第二电力相位输出端至第二负载相位的电力；以及使用第三电力开关电路控制从第三电力相位输出端至第三负载相位的电力。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中通过与不接地多相负载并联连接的虚拟负载基准电路提供不接地基准包括：将第一电阻器连接在第一电力开关电路与不接地基准节点之间；将第二电阻器连接在第二电力开关电路与不接地基准节点之间；以及将第三电阻器连接在第三电力开关电路与不接地基准节点之间。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器全部具有共同电阻值。
前述方法中的任何方法的另一实施方案，其中通过多个零交叉电路将控制信号提供至多个电力开关电路包括：将第一零交叉电路连接在第一电力相位输出端与不接地基准节点之间；将第二零交叉电路连接在第二电力相位输出端与不接地基准节点之间；以及将第三零交叉电路连接在第三电力相位输出端与不接地基准节点之间。
虽然已经基准示例性实施方案描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并可使用等效物来取代示例性实施方案的要素。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以做出许多修改来使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不意图限于所公开的特定实施方案，而本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (12)

1.一种电力控制系统，其包括：
多相电源，其包括多个电力相输出端；
不接地多相负载；
多个电力开关电路，其各自连接来将电力从所述多个电力相输出端中的一个提供至所述不接地多相负载；
多个零交叉电路，其被连接来将控制信号提供至所述多个电力开关电路，其中所述多个零交叉电路中的每一个连接在所述多个电力相输出端中的一个与不接地基准之间；以及
虚拟负载基准电路，其充当所述不接地基准并且与所述不接地多相负载并联连接，其中所述多个零交叉电路中的每一个连接在所述多个电力相输出端中的所述一个与所述虚拟负载基准电路之间。
2.如权利要求1所述的电力控制系统，其中所述多相电源是具有第一电力相输出端、第二电力相输出端和第三电力相输出端的三相电源，并且其中所述多相负载是具有第一负载相、第二负载相和第三负载相的三相负载。
3.如权利要求2所述的电力控制系统，其中所述多个电力开关电路包括：
第一电力开关电路，其连接在所述第一电力相输出端与所述第一负载相之间；
第二电力开关电路，其连接在所述第二电力相输出端与所述第二负载相之间；以及
第三电力开关电路，其连接在所述第三电力相输出端与所述第三负载相之间。
4.如权利要求3所述的电力控制系统，其中所述虚拟负载基准电路包括：
不接地基准节点；
第一电阻器，其连接在所述第一电力开关电路与所述不接地基准节点之间；
第二电阻器，其连接在所述第二电力开关电路与所述不接地基准节点之间；以及
第三电阻器，其连接在所述第三电力开关电路与所述不接地基准节点之间。
5.如权利要求4所述的电力控制系统，其中所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述第三电阻器全部具有共同电阻值。
6.如权利要求4所述的电力控制系统，其中所述多个零交叉电路包括：
第一零交叉电路，其连接在所述第一电力相输出端与所述不接地基准节点之间；
第二零交叉电路，其连接在所述第二电力相输出端与所述不接地基准节点之间；以及
第三零交叉电路，其连接在所述第三电力相输出端与所述不接地基准节点之间。
7.一种控制从多相电源至不接地多相负载的电力的方法，所述方法包括：
从所述多相电源向多个电力开关电路提供所述电力；
使用所述多个电力开关电路控制提供至所述不接地多相负载的所述电力，其中所述多个电力开关电路被配置来命令在所述电力的零交叉处的通电与断电；
通过多个零交叉电路将控制信号提供至所述多个电力开关电路，其中所述多个零交叉电路中的每一个连接在所述多相电源的多个电力相输出端中的一个与不接地基准之间；以及
通过充当所述不接地基准并且与所述不接地多相负载并联连接的虚拟负载基准电路将所述不接地基准提供用于所述多个零交叉电路。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述多相电源是具有第一电力相输出端、第二电力相输出端和第三电力相输出端的三相电源，并且其中所述多相负载是具有第一负载相、第二负载相和第三负载相的三相负载。
9.如权利要求8所述的方法，其中使用所述多个电力开关电路控制提供至所述不接地多相负载的所述电力包括：
使用第一电力开关电路控制从所述第一电力相输出端至所述第一负载相的电力；
使用第二电力开关电路控制从所述第二电力相输出端至所述第二负载相的电力；以及
使用第三电力开关电路控制从所述第三电力相输出端至所述第三负载相的电力。
10.如权利要求9所述的方法，其中通过与所述不接地多相负载并联连接的所述虚拟负载基准电路提供所述不接地基准包括：
将第一电阻器连接在所述第一电力开关电路与不接地基准节点之间；
将第二电阻器连接在所述第二电力开关电路与所述不接地基准节点之间；以及
将第三电阻器连接在所述第三电力开关电路与所述不接地基准节点之间。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述第三电阻器全部具有共同电阻值。
12.如权利要求10所述的方法，其中通过所述多个零交叉电路将所述控制信号提供至所述多个电力开关电路包括：
将第一零交叉电路连接在所述第一电力相输出端与所述不接地基准节点之间；
将第二零交叉电路连接在所述第二电力相输出端与所述不接地基准节点之间；以及
将第三零交叉电路连接在所述第三电力相输出端与所述不接地基准节点之间。
CN201610982336.1A 2016-01-19 2016-11-08 用于不接地y形电路的三相电力开关 Active CN106981869B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/000,608 US9712056B1 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Three-phase power switching for ungrounded wye circuits
US15/000608 2016-01-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106981869A CN106981869A (zh) 2017-07-25
CN106981869B true CN106981869B (zh) 2021-10-15

Family

ID=57850939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610982336.1A Active CN106981869B (zh) 2016-01-19 2016-11-08 用于不接地y形电路的三相电力开关

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9712056B1 (zh)
EP (1) EP3197032B1 (zh)
CN (1) CN106981869B (zh)
BR (1) BR102016027505B1 (zh)
CA (1) CA2947903C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB202018480D0 (en) * 2020-11-24 2021-01-06 Gridon Ltd Fault current limiter-divrter (fcld)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1643626A2 (en) * 2004-09-22 2006-04-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Direct current power supply apparatus and control method for the same, and a compressor drive apparatus

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3946304A (en) * 1970-06-05 1976-03-23 Danfoss A/S Phase-initiation control arrangement, particularly for a three-phaseconsumer unit
US3742370A (en) 1971-12-20 1973-06-26 Cutler Hammer Inc Soft start a c motor control
US4070605A (en) * 1974-08-08 1978-01-24 Mcneil Corporation Polyphase power control
US4459528A (en) * 1982-12-16 1984-07-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Phase detector for three-phase power factor controller
US4701645A (en) 1985-01-24 1987-10-20 Cox & Company, Inc. Switching circuit with low conducted electromagnetic interference characteristics
US4996470A (en) * 1989-07-14 1991-02-26 Allen-Bradley Company, Inc. Electric motor speed control apparatus and method
US5091840A (en) * 1990-08-14 1992-02-25 General Electric Company Power conversion scheme employing shorting means to control current magnitude
US5321600A (en) 1992-10-26 1994-06-14 Hughes Aircraft Company Delta connected three phase AC-DC converter with power factor correction circuits
US5548197A (en) * 1994-09-28 1996-08-20 Allen-Bradley Company, Inc. Method and apparatus for determining motor speed using zero crossing times
US7196436B2 (en) * 2003-04-03 2007-03-27 Goodrich Corporation Solid state relay for switching AC power to a reactive load and method of operating the same
US7196435B2 (en) 2003-04-03 2007-03-27 Goodrich Corporation Solid state relay and method of operating the same
KR100639447B1 (ko) 2003-04-14 2006-10-26 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 모터 구동 장치, 압축기, 공기 조화기, 냉장고, 전기 세탁기, 송풍기, 전기 청소기, 전기 건조기 및 열 펌프 급탕기
US6911810B2 (en) 2003-07-11 2005-06-28 Wilsun Xu Reduction of energization transients in a three phase Y-connected load
US7378821B2 (en) * 2005-08-01 2008-05-27 Enviro World Technologies, Inc Method and apparatus using VAR measurements to control power input to a three-phase induction motor circuit
CN201063542Y (zh) * 2007-07-10 2008-05-21 伊恩·杰克逊 相移控制装置及使用其的相位变换器
US7898104B1 (en) 2008-12-08 2011-03-01 Cyber Switching, Inc. Apparatus and method for dynamically balancing loading of a polyphase circuit
US8482942B2 (en) 2010-08-26 2013-07-09 Fairchild Semiconductor Corporation Method and apparatus for bridgeless power factor correction
US8471514B2 (en) * 2010-09-30 2013-06-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Adaptive harmonic reduction apparatus and methods

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1643626A2 (en) * 2004-09-22 2006-04-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Direct current power supply apparatus and control method for the same, and a compressor drive apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CA2947903A1 (en) 2017-07-19
US20170207701A1 (en) 2017-07-20
BR102016027505B1 (pt) 2022-11-29
BR102016027505A2 (pt) 2017-07-25
EP3197032A1 (en) 2017-07-26
CN106981869A (zh) 2017-07-25
EP3197032B1 (en) 2023-05-03
US9712056B1 (en) 2017-07-18
CA2947903C (en) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9581626B2 (en) Circuit and method for detecting zero-crossings and brownout conditions on a single phase or multi-phase system
CN103633627A (zh) 一种四开关Buck-Boost变换器的过压保护控制方法及控制电路
CN107979265B (zh) 交错式电源及对应的控制方法
GB2415099A (en) Solid-state relay with current and voltage zero-crossing detectors
US9876438B2 (en) Converter unit system having inrush-current suppression circuit
US7193337B2 (en) System and method utilizing a solid state power controller (SSPC) for controlling an electrical load of a variable frequency three-phase power source
US9705502B2 (en) Power switch control between USB and wireless power system
CN103151910A (zh) 一种欠压保护电路、欠压保护方法及开关电源
TWI528701B (zh) 具有相位自我檢測的多相式升壓轉換器及其檢測電路
EP2339749B1 (en) Solid-state alternating current (AC) switch
CA2847979A1 (en) Dc/dc converters
CN106981869B (zh) 用于不接地y形电路的三相电力开关
US7196435B2 (en) Solid state relay and method of operating the same
CN107466488A (zh) 隔离驱动器
AU2012101415B4 (en) Overvoltage Protection Circuit
KR20150057235A (ko) 인버터의 초기충전회로
US20120199575A1 (en) Self-configuring flexible heater
TW201806289A (zh) 智慧型開關系統及開關箱控制方法
EP3592114B1 (en) Reset current control circuit, reset current control method and light emitting diode driving circuit
JP7279879B2 (ja) 信号変換装置、及びモータ駆動システム
US11018490B2 (en) Fault interrupt module
CN109075716B (zh) 具有电隔离的钟控电源单元
JP6234125B2 (ja) 負荷変更装置
AU2013228035A1 (en) Overvoltage Protection Circuit
JPH10201136A (ja) 無停電電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant