CN209283103U - 电路配置和系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电路配置(1)和系统。所述电路配置用于对由电网交流电压UN供电的直流电压中间电路的中间电路电压UZK进行中间电路平衡，所述直流电压中间电路用于为一或数个设备提供电压，所述电路配置包括：a.分压比可配置的分压器(SP)，由数个电性二端器件(R1、R2、…、R6)组成，通过所述二端器件，所述中间电路电压UZK被划分成每个所述二端器件上的电压分量，b.至少一个可被充电至所述中间电路电压UZK的第一分量UZK,1的第一中间电路电容器(C1)，c.至少一个可被充电至所述中间电路电压UZK的第二分量UZK,2的第二中间电路电容器(C2)。

Description

电路配置和系统
技术领域
本实用新型涉及一种经改善的电路配置，这种电路配置特别适用于制冷设备中的控制和调节。
背景技术
DE 10 2015 108 910 D1揭示一种例示性的冷却设备，其特别是用于冷却容置在开关柜中的组件。现有技术中存在如下的已知冷却设备：其电气组件在运行所需要的电压供应方面与冷却设备的预设地理使用区域中占优势的电网电压相适配。例如，通常为冷却设备的每个功率级分别提供一种电网电压115V、230V和400V，以便能最大程度地将冷却设备推广到全世界。此外还有各种不同的专用电压。
在现有技术中，在调理输入电压之前，一般先用整流器对输入电压进行整流。此外，通常在用于提供直流电压的中间电路中连接公共电容器。这会产生大量成本，因为电容器必须具有中间电路的高额定电压。整体效率不佳，因为整流器会产生额外的功率损耗和废热，从而加大冷却难度。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是克服上述缺点并提供一种经改善的电路配置，这种电路配置造价低，使用寿命更长且特别是有助于在功能上改善应用该电路配置的控制及调节电子器件。
这个目的通过根据本实用新型所述的特征组合而达成。
本实用新型的基本思路是采用仅部分地需要整流器或者尽可能不需要整流器的电路方案，也就是确保有效的中间电路调理，以便借助经相应调整的电路配置来为电子组件供电。
为此，本实用新型提出一种用于对由电网交流电压UN供电的直流电压中间电路的中间电路电压UZK进行中间电路平衡的电路配置，直流电压中间电路用于为一或数个设备提供电压，电路配置包括：
(a)分压比可配置的分压器，由数个电性二端器件R1、R2、…、 R6组成，通过二端器件，中间电路电压UZK被划分成每个二端器件上的电压分量，
(b)至少一个可被充电至中间电路电压UZK的第一分量UZK,1的第一中间电路电容器，
(c)至少一个可被充电至中间电路电压UZK的第二分量UZK,2的第二中间电路电容器，
其中，源自分压器的至少一个分压器分接点的连接线连接在两个二端器件与至少第一和第二电容器之间，使得至少两个电容器能够以预定的电压比UZK,1/UZK,2充电。
其中特别有利的是：至少两个电容器能够以50/50的分压比充电，或者能够可自由选择地被充电至中间电路电压。
进一步地，所述电路配置的以下技术方案是有利的：在分压器之前设有用于调理中间电路电压的电子中间电路调理器。
有利地，可以使用反激变换器或升降压转换器形式的直流电压转换器来对中间电路直流电压进行电压调理。
在本实用新型的第一有利技术方案中，如下设置：中间电路调理器实施为无桥功率因数校正电路(bridgeless PFC，无桥PFC)。
在本实用新型的另一有利技术方案中，如下设置：中间电路调理器实施为具有部分桥的功率因数校正电路 (Leistungsfaktorkorrekturschaltung mit einer Teilbrücke)(interleaved PFC，交错式PFC)。
在本实用新型特别有利的技术方案中，如下设置：通过按照期望比率(特别是面向用户所需要的比率)来为中间电路电容器配置可配置的二端器件，可自由设定分压比。
同样有利的是：在直流电压中间电路的电网电压侧输入侧与输出侧之间设有电隔离，举例而言，通过使用相应的反激变换器已经可以实现这一点，在反激变换器中，能量通过电磁变换器(例如线圈或电感)从反激变换器的一次侧传递至二次侧。
本实用新型的另一方面涉及一种用于以上述电路配置为数个设备的末级提供公共电压的系统，其中所述设备的DC/AC末级直接或者间接地通过DC/DC电压转换器被提供来自中间电路的电压或者与来自中间电路的电压连接。
进一步有利的是：所述系统是具有制冷回路调节器的冷却系统，制冷回路调节器通过直流电压转换器与电路配置的中间电路连接。
附图说明
关于本实用新型其他有利改进方案的特征请参阅从属权利要求，下面参照附图并结合本实用新型的优选实施方案予以详细说明。其中：
图1为本实用新型的电路配置的实施例；及
图2为图1中的电路配置的替代实施方式。
具体实施方式
下面参考图1和图2对本实用新型进行详细说明，其中相同的附图标记指向相同的结构特征和/或功能特征。
图1示出本实用新型的电路配置1的实施例。图中所示的电路配置1被构建为用来对由电网交流电压UN供电的直流电压中间电路的中间电路电压UZK进行中间电路平衡，所述直流电压中间电路用于为图示在系统中的设备M、K中的一者或数者提供电压，这些设备在此例示性地包括一台压缩机M、两台风扇M、一个泵M、一个制冷回路调节器K以及其他设备M、K。电路配置1包括分压比可配置的分压器SP，该分压器特别是用于中间电路平衡。分压器SP由数个(在此为6个)电性二端器件R1、R2、…、R6组成，通过这些二端器件，中间电路电压UZK被划分成每个二端器件上的电压分量。在此，例如可设置可调电阻R1、R2、…、R6作为二端器件。
此外，电路配置1具有两个中间电路电容器C1、C2，也就是可被充电至中间电路电压UZK的第一分量UZK,1(或充电至中间电路电压)的第一中间电路电容器C1，以及可被充电至中间电路电压UZK的第二分量UZK,2(或充电至中间电路电压)的第二中间电路电容器 C2。
分压器SP与两个电容器C1、C2的串联线路并联，电压节点3 位于这两个电容器之间。从分压器SP在二端器件R3与R4之间的分压器分接点A发出一条通向第一与第二电容器C1、C2之间的电压节点3的连接线。
电路配置1进一步地在分压器SP之前具有用于调理中间电路电压的电子中间电路调理器2。在根据图1的实施方案中，为此设有反激变换器或升降压转换器4形式的直流电压转换器，而在图2的替代实施方案(该图在此仅示出替代的中间电路调理器2)中，则实施为由二极管D1、D2和晶体管T1、T2组成的无桥功率因数校正电路 (bPFC)。此外，在通向EMC滤波器6的相路径(Phasenpfad)上设有扼流圈DR1。
在根据图1的实施方案中，二极管Dc和Da设置在一条支路中，二极管De和Db设置在并联支路中。第一支路中的节点7通过PFC 扼流圈DR1通向二极管D1之前的节点8，而源自第二支路中的节点 9的连接则是通向二极管D2之前的节点10。此外还根据电路示出晶体管T1和T2以及电感式电流变换器(Stromübertrag)4的电感耦合线圈I1、I2。所述耦合线圈被设置用于信号调理I1、I2。
总体而言，图1示出一个用于为连接在公共中间电路上的数个设备M、K的末级DC/AC提供公共电压的系统。
用于压缩机M的末级DC/AC直接与来自中间电路的电压连接。泵M和风扇1、2的DC/AC末级间接地通过图中所示的EMC滤波器 6与直流电压转换器DC/DC以及中间电路连接。
系统还具有通过直流电压转换器DC/DC与中间电路连接的制冷回路调节器K。图中还示出显示器5，用于呈现和显示制冷回路调节器K的参数或其他系统数据的参数。电路配置1在输入侧上通过EMC 滤波器6与电网交流电压UN连接。借助图中所示的系统，尤其能达到本实用新型的目的并取得以下优点：
-整流损耗减至最低或完全没有
-可以使用更便宜的电容器，因为其额定电压不必达到中间电- 路电压水平
-通过减小电容器上的电压，使用寿命得以延长
-至少一个用于风扇、泵和其他组件的集中低压电源
-针对单个组件的使用寿命监测得到改善/简化
-提升功能安全。
本实用新型的实施范围不限于前述优选实施例。确切而言，可以设置其他的更优化的中间电路调理器。

Claims (10)

1.一种电路配置(1)，用于对由电网交流电压UN供电的直流电压中间电路的中间电路电压UZK进行中间电路平衡，所述直流电压中间电路用于为一或数个设备提供电压，其特征在于，所述电路配置包括：
a.分压比可配置的分压器(SP)，由数个电性二端器件(R1、R2、…、R6)组成，通过所述二端器件，所述中间电路电压UZK被划分成每个所述二端器件上的电压分量，
b.至少一个可被充电至所述中间电路电压UZK的第一分量UZK,1的第一中间电路电容器(C1)，
c.至少一个可被充电至所述中间电路电压UZK的第二分量UZK,2的第二中间电路电容器(C2)，
其中，源自所述分压器(SP)的至少一个分压器分接点(A)的连接线连接在两个二端器件(R1、R2、…、R6)与至少所述第一中间电路电容器(C1)和所述第二中间电路电容器(C2)之间，使得至少两个电容器(C1、C2)能够以预定的电压比UZK,1/UZK,2充电。
2.根据权利要求1所述的电路配置(1)，其特征在于，所述电路配置在所述分压器(SP)之前具有用于调理所述中间电路电压的电子中间电路调理器(2)。
3.根据权利要求2所述的电路配置(1)，其特征在于，使用反激变换器或升降压转换器形式的直流电压转换器来对中间电路直流电压进行电压调理。
4.根据权利要求2所述的电路配置(1)，其特征在于，所述中间电路调理器(2)实施为无桥功率因数校正电路。
5.根据权利要求2所述的电路配置(1)，其特征在于，所述中间电路调理器(2)实施为具有部分桥的功率因数校正电路。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路配置(1)，其特征在于，通过按照期望比率来为所述第一中间电路电容器(C1)和所述第二中间电路电容器(C2)配置可配置的所述二端器件(R1、R2、…、R6)，可自由设定所述分压比。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电路配置(1)，其特征在于，在所述直流电压中间电路的电网电压侧输入侧与输出侧之间设有电隔离。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电路配置(1)，其特征在于，所述分压器(SP)的分压器分接点(A)居中设置在第一数目的两个串联二端器件(R1、R2、R3)与第二数目的串联二端器件(R4、R5、R6)之间，所述分压器分接点在中间分接点处连接在所述第一中间电路电容器(C1)和所述第二中间电路电容器(C2)之间，使得至少两个电容器(C1、C2)能够以预定的电压比UZK,1/UZK,2充电。
9.一种用于以根据权利要求1-8中任一项所述的电路配置(1)为数个设备(M、K)的末级(DC/AC)提供公共电压的系统，其中将来自所述中间电路的电压直接或者间接地通过电压转换器(DC/DC)提供给所述末级(DC/AC)。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统具有制冷回路调节器，所述制冷回路调节器通过直流电压转换器(DC/DC)与所述中间电路连接。
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