CN209435118U - 基于维也纳pfc及一字型逆变电路的变频调光器 - Google Patents
基于维也纳pfc及一字型逆变电路的变频调光器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209435118U CN209435118U CN201822174629.4U CN201822174629U CN209435118U CN 209435118 U CN209435118 U CN 209435118U CN 201822174629 U CN201822174629 U CN 201822174629U CN 209435118 U CN209435118 U CN 209435118U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switching tube
- polar capacitor
- frequency conversion
- inverter circuit
- switch
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器，包括功率因数校正电路以及通过并联中间电容与其输出端相连的一字型逆变电路。本实用新型基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器电路能够提高输入电流的功率因数接近1；降低电源对电网的谐波污染；中间电容上的能量经过逆变能够得到标准的正弦波输出，不受输入电网的影响，而且可以将输出频率提高到400Hz甚至1KHz，使得所需升压变压器和回路隔离变压器的体积和重量将大大减小；输出容量大、输出电压高、电流谐波小的优点，中点续流能力强，改善输出纹波，降低损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频调光器，尤其涉及基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器。
背景技术
机场现在使用的调光器电路结构有大致两种：可控硅相控调光器与IGBT高频PWM正弦波调光器。
可控硅相控调光器通过可控硅半导体对工频电压进行相控斩波来调整输出，输入电流功率因数低，谐波大，无功电流需要增大一倍电缆截面积，在输入需要增加一个功率补偿装置才能减小调光器对电网的干扰和影响；输出电压电流波峰系数大，谐波含量高，不仅会直接影响助航灯具的寿命，而且升压变压器噪音非常大(超过80dB)。而且频率和电网相同，只有50Hz,这样以来升压变压器和隔离变压器的体积和重量都非常大，比如一个30k的升压变压器重量超过200kg，不仅费铁费铜，占用机房面积大，而且搬运安装都很困难。
高频PWM调光器通过高频斩波，在一个工频周期里多次斩波变换，经过高频滤波输入输出都可以得到一个近似正弦波的电流波形，相对于相控调光器有了一定的改进，但受输入电网影响较大，当电网的谐波含量较高时，其输出的波形也会含有大量的谐波，不是标准的正弦波；而且其输出频率只能是电网频率，也只有50Hz，同样不能避免超大重量和体积的升压变压器。
两种调光器都是AC/AC单级变换电路，不能实现变频功能。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器，包括功率因数校正电路以及通过并联中间电容与其输出端相连的一字型逆变电路。
所述中间电容包括第一极性电容、第二极性电容；所述第一极性电容与第二极性电容串联；所述第一极性电容与第二极性电容串联公共节点接零线。
所述功率因数校正电路包括升压电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管；所述变频调光器输入端通过升压电感分别接第一开关管第二端、第二开关管第一端、第三开关管第二端；第一开关管第一端接第一极性电容正极；第三开关管接第四开关管第一端；第四开关管第二端接第一极性电容与第二电容的串联公共节点；所述第二开关管第二端接第二极性电容负极。
所述一字型逆变电路包括第十三开关管、第十四开关管、第十五开关管、第十六开关管、第一二极管、第二二极管、滤波电感、滤波电容；所述第十三开关管第一端与第一极性电容正极相连；所述第十三开关管第二端接第一二极管负极、第十四开关管第一端；所述第十四开关管第二端接滤波电感第一端、第十五开关管第一端；第十五开关管第二端接第二二极管正极、第十六开关管第一端；所述第十六开关管第二端接第二极性电容负极；所述滤波电感第二端接滤波电容、变频调光器正输出端；所述第一二极管正极、第二二极管负极接所述第一极性电容与第二极性电容的串联公共节点变频调光逆变器负输出端。
进一步的，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、十三开关管、第十四开关管、第十五开关管、第十六开关管均为反向并联二极管的MOS管或反向并联二极管的IGBT管或快恢复二极管。
进一步的，其特征在于，所述功率因数校正电路为单路或输出端并联的三路，用于单相市电或三相市电的电压变频调节。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器电路能够提高输入电流的功率因数接近1；降低电源对电网的谐波污染；中间电容上的能量经过逆变能够得到标准的正弦波输出，不受输入电网的影响，提高输出频率，使得所需升压变压器和回路隔离变压器的体积和重量将大大减小；同时输出容量大、输出电压高、电流谐波小，中点续流能力强，改善输出纹波，降低损耗。
附图说明
图1是基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器电路图。
图中：Q1-第一开关管；Q2-第二开关管；Q3-第三开关管；Q4-第四开关管；Q13-第十三开关管；Q14-第十四开关管；Q15-第十五开关管；Q16-第十六开关管；C1-第一极性电容；C2-第二极性电容；C3-逆变电容；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；L1,L2,L3-升压电感；L4-逆变电感；T隔离变压器；L-助航灯。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：如图1所示，本实用新型提供基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器，包括功率因数校正电路以及通过并联中间电容与其输出端相连的一字型逆变电路。
中间电容包括第一极性电容、第二极性电容；所述第一极性电容与第二极性电容串联；所述第一极性电容与第二极性电容串联公共节点接零线。
功率因数校正电路包括升压电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管；所述变频调光器输入端通过升压电感分别接第一开关管第二端、第二开关管第一端、第三开关管第二端；第一开关管第一端接第一极性电容正极；第三开关管接第四开关管第一端；第四开关管第二端接第一极性电容与第二电容的串联公共节点；所述第二开关管第二端接第二极性电容负极。
一字型逆变电路包括第十三开关管、第十四开关管、第十五开关管、第十六开关管、第一二极管、第二二极管、滤波电感、滤波电容；所述第十三开关管第一端与第一极性电容正极相连；所述第十三开关管第二端接第一二极管负极、第十四开关管第一端；所述第十四开关管第二端接滤波电感第一端、第十五开关管第一端；第十五开关管第二端接第二二极管正极、第十六开关管第一端；所述第十六开关管第二端接第二极性电容负极；所述滤波电感第二端接滤波电容、变频调光器正输出端；所述第一二极管正极、第二二极管负极接所述第一极性电容与第二极性电容的串联公共节点变频调光逆变器负输出端。第一极性电容与第二极性电容的串联公共节点为与中性线连接的中性点。
第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、十三开关管、第十四开关管、第十五开关管、第十六开关管均为反向并联二极管的IGBT管，其栅极接控制端，第一端接漏极，第二端接源极。
功率因数校正整流电路为单路或三路，用于单相市电或三相市电的电压调节：
(1)当外网电源为单相交流市电时，升压电感第一端接所述功率因数校正整流电路正输入端即单相交流市电的火线输入端；
(2)当外网电源为三相交流市电时，三个升压电感的第一端分别接所述功率因数校正整流电路正输入端即三相交流市电的火线输入端，三路功率因数校正整流电路并联即三路功率因数校正整流电路正输出端、负输出端与中间电容并联，第一极性电容与第二极性电容串联公共节点与三路功率因数校正整流电路负输入端、中性线相连。
软启动：正半周电流通过第一电感、第一开关管、第一极性电容、中性线所形成的回路为第一极性电容充电；负半周电路通过中性线、第二极性电容、第二开关管、第一电感所形成的回路为第二极性电容充电。
正半周工作时，第一开关管、第二开关管短接，这两只开关管的二极管用作续流二极管。第四开关管导通时，短路通过第一电感、第三开关管、第四开关管、中兴线所形成的回路将电能储存在第一电感，此时输出由第一极性电容与第二极性电容存储的能量为负载供电；当第四开关管关断时，存储在第一电感的能量通过第一电感、第一极性电容、中性线所形成的回路为第一极性电容充电并为负载供电；负半周工作时原理相同。
一字型逆变电路中，主管第十三开关管导通、第十四开关管导通时，电流经过第十三开关管、第十四开关管、逆变电感、逆变电容返回中性点；主管第十三开关管关断时，电流经过逆变电感、逆变电容、中性点、第十四开关管所形成的续流回路。
变频调光器能够提高输入电流的功率因数达到0.99；降低电源对电网的谐波污染；中间电容上的能量经过逆变可得到标准的正弦波输出，不受输入电网的影响，而且可以将输出频率提高到400Hz甚至1KHz，使得所需升压变压器和回路隔离变压器的体积和重量大大减小。
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器，其特征在于，包括功率因数校正电路以及通过并联中间电容与其输出端相连的一字型逆变电路；
所述中间电容包括第一极性电容、第二极性电容；所述第一极性电容与第二极性电容串联；所述第一极性电容与第二极性电容串联公共节点接零线；
所述功率因数校正电路包括升压电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管；所述变频调光器输入端通过升压电感分别接第一开关管第二端、第二开关管第一端、第三开关管第二端；第一开关管第一端接第一极性电容正极；第三开关管接第四开关管第一端；第四开关管第二端接第一极性电容与第二电容的串联公共节点；所述第二开关管第二端接第二极性电容负极；
所述一字型逆变电路包括第十三开关管、第十四开关管、第十五开关管、第十六开关管、第一二极管、第二二极管、滤波电感、滤波电容；所述第十三开关管第一端与第一极性电容正极相连；所述第十三开关管第二端接第一二极管负极、第十四开关管第一端；所述第十四开关管第二端接滤波电感第一端、第十五开关管第一端；第十五开关管第二端接第二二极管正极、第十六开关管第一端；所述第十六开关管第二端接第二极性电容负极；所述滤波电感第二端接滤波电容、变频调光器正输出端；所述第一二极管正极、第二二极管负极接所述第一极性电容与第二极性电容的串联公共节点变频调光逆变器负输出端。
2.根据权利要求1所述基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、十三开关管、第十四开关管、第十五开关管、第十六开关管均为反向并联二极管的MOS管或反向并联二极管的IGBT管或快恢复二极管。
3.根据权利要求1所述基于维也纳PFC及一字型逆变电路的变频调光器，其特征在于，所述功率因数校正电路为单路或输出端并联的三路，用于单相市电或三相市电的电压变频调节。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822174629.4U CN209435118U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 基于维也纳pfc及一字型逆变电路的变频调光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822174629.4U CN209435118U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 基于维也纳pfc及一字型逆变电路的变频调光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209435118U true CN209435118U (zh) | 2019-09-24 |
Family
ID=67973130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201822174629.4U Expired - Fee Related CN209435118U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 基于维也纳pfc及一字型逆变电路的变频调光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209435118U (zh) |
-
2018
- 2018-12-24 CN CN201822174629.4U patent/CN209435118U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101980409B (zh) | 一种光伏并网逆变器 | |
| CN105978376B (zh) | 并网逆变电路及其控制方法 | |
| CN102447396A (zh) | 高升压比变换器、太阳能逆变器与太阳能电池系统 | |
| CN104601003A (zh) | 一种基于模块化多电平变换器的电力电子变压器 | |
| CN103887981A (zh) | 一种全桥dc-dc变换器 | |
| CN110086360A (zh) | 一种五电平高效整流器 | |
| CN112953253A (zh) | 一种单向交流电力电子变压器拓扑及其功率均衡控制方法 | |
| CN114123268A (zh) | 一种集中换流高频升压火电储能系统 | |
| CN105792438A (zh) | 一种单位功率因数的降压式单级led驱动电路 | |
| CN209345007U (zh) | 基于功率因数校正及t型逆变电路的变频调光器 | |
| CN102255356B (zh) | 高效率的不间断电源 | |
| CN106452144A (zh) | 一种基于Zeta的升降压型三电平逆变器 | |
| CN101521465A (zh) | 直接ac-ac电力电子功率变换器及其控制方法 | |
| CN209435131U (zh) | 基于维也纳pfc及三电平逆变电路的变频调光器 | |
| CN202475260U (zh) | 高升压比变换器、太阳能逆变器与太阳能电池系统 | |
| CN209435118U (zh) | 基于维也纳pfc及一字型逆变电路的变频调光器 | |
| CN209845399U (zh) | 基于维也纳pfc及全桥逆变电路的变频调光器 | |
| CN102222966A (zh) | 不间断电源 | |
| CN201966809U (zh) | 一种基于简易pfc的电力电子变压器 | |
| CN105634321B (zh) | 高可靠性的单相双向dc‑ac变换器及其控制方法 | |
| CN102208874B (zh) | 一种隔离型电压补偿电路 | |
| CN104167946A (zh) | 带续流开关的中点箝位型单相非隔离光伏逆变器主电路拓扑 | |
| CN209345018U (zh) | 基于功率因数校正及全桥逆变电路的变频调光器 | |
| CN209345019U (zh) | 基于双开关管pfc及全桥逆变器的变频调光器 | |
| CN209345006U (zh) | 基于单管boost的PFC及一字型逆变器的变频调光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190924 Termination date: 20211224 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |