CN216721192U - 一种高压电源整流器的组合调压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种高压电源整流器的组合调压电路，包括有载粗调电路、相控细调电路、分压电路、正极电源输出端和负极电源输出端；有载粗调电路包括有载调压开关、第一同步变压器和第二同步变压器，有载调压开关的输入端与交流电网电性连接，有载调压开关的输出端与第一同步变压器的输入端和第二同步变压器的输入端电性连接；第一同步变压器的输出端和第二同步变压器的输出端均与相控细调电路的输入端电性连接；第一同步变压器输出相位与第二同步变压器输出的相位差为30°；相控细调电路的输出端分别与分压电路、正极电源输出端和负极电源输出端电性连接，并输出直流电源。

Description

一种高压电源整流器的组合调压电路

技术领域

本实用新型涉及整流变压技术领域，尤其涉及一种高压电源整流器的组合调压电路。

背景技术

整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输入交流，而副方通过整流元件后输出直流，变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种，作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器；工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。

但现有整流变压器的调压范围窄，低压输出电压范围小；调压级档数少，低压输出电压的数值少；非等级差调压，低压每档输出电压的数值不是等差输出；对于高压电源，比如燃料组件临界热流密度实验的电源，由于燃料组件临界热流密度的实验电源的电压过高，一般的整流器无法将该实验电源的交流电转换成直流电，因此，急需提供一种能够针对高压电源整流器的调压电路。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种高压电源整流器的组合调压电路，采用组合调压的方式解决了高压电源的整流变压器调压范围窄和功率因数低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种高压电源整流器的组合调压电路，包括有载粗调电路、相控细调电路、分压电路、正极电源输出端和负极电源输出端；有载粗调电路包括有载调压开关、第一同步变压器和第二同步变压器，有载调压开关的输入端与交流电网电性连接，有载调压开关的输出端与第一同步变压器的输入端和第二同步变压器的输入端电性连接；第一同步变压器的输出端和第二同步变压器的输出端均与相控细调电路的输入端电性连接；第一同步变压器输出相位与第二同步变压器输出的相位差为30°；相控细调电路的输出端分别与分压电路、正极电源输出端和负极电源输出端电性连接，并输出直流电源。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述相控细调电路包括第一相控调压电路和第二相控调压电路；第一相控调压电路的输入端与第一同步变压器的输出端电性连接，第二相控调压电路的输入端与第二同步变压器的输出端电性连接；第一相控调压电路的输出端分别与正极电源输出端和负极电源输出端电性连接；第二相控调压电路的输出端分别与正极电源输出端和负极电源输出端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一同步变压器输出第一三相交流信号和第二三相交流信号，第一三相交流信号与第二三相交流信号相位相同且极性相反，第一三相交流信号的相线和第二三相交流信号的相线均与第一相控调压电路电性连接；所述第二同步变压器输出第三三相交流信号和第四三相交流信号，第三三相交流信号与第四三相交流信号相位相同且极性相反，第三三相交流信号的相线和第四三相交流信号的相线均与第二相控调压电路电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一相控调压电路包括若干第一整流桥组，所述第二相控调压电路包括若干第二整流桥组；第一三相交流信号和第二三相交流信号分别与若干第一整流桥组对应电性连接，且第一整流桥组的两端分别与正极电源输出端和负极电源输出端电性连接；第三三相交流信号和第四三相交流信号分别与若干第二整流桥组对应电性连接，且第二整流桥组的两端分别与正极电源输出端和负极电源输出端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一三相交流信号包括a1相线、b1相线和c1相线，所述第二三相交流信号包括a2相线、b2相线和c2相线，a1相线、a2相线、b1相线、b2相线、c1相线和c2相线依次排列，并分别与若干第一整流桥组一一对应电性连接；所述第三三相交流信号包括a3相线、b3相线和c3相线，所述第四三相交流信号包括a4相线、b4相线和c4相线，a3相线、a4相线、b3相线、b4相线、c3相线和c4相线依次排列，并分别与若干第二整流桥组一一对应电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一整流桥组与所述第二整流桥组结构相同，第一整流桥组包括和第一桥臂和第二桥臂；第一桥臂的一端与正极电源输出端电性连接，第一桥臂的另一端分别与相线和第二桥臂的一端电性连接，第二桥臂的另一端与负极电源输出端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一桥臂包括可控硅G1、可控硅G2、熔断器RS1、熔断器RS2、吸收电容C1和电阻R1；可控硅G1的阴极、可控硅G2的阴极和吸收电容C1的一端均与正极电源输出端电性连接，可控硅G1的阳极与熔断器RS1的一端电性连接，可控硅G2的阳极与熔断器RS2的一端电性连接，吸收电容C1的另一端与电阻R1的一端电性连接；熔断器RS1的另一端、熔断器RS2的另一端和电阻R1的另一端均与相线和第二桥臂电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二桥臂包括可控硅G3、可控硅G4、熔断器RS3、熔断器RS4、电容C2和电阻R2；可控硅G3的阳极、可控硅G4的阳极和电阻R2的一端均与负极电源输出端电性连接，可控硅G3的阴极与熔断器RS3的一端电性连接，可控硅G4的阴极与熔断器RS4的一端电性连接，电阻R2的另一端与电容C2的一端电性连接；熔断器RS3的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接；熔断器RS4的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接；电容C2的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述分压电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8依次串联，电阻R3分别与相控细调电路的输出端和正极电源输出端电性连接，电阻R8分别与相控细调电路的输出端和负极电源输出端电性连接。

本实用新型的一种高压电源整流器的组合调压电路相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置有载粗调电路和相控细调电路，有载粗调电路包括有载调压开关、第一同步变压器和第二同步变压器，有载调压开关的输入端与交流电网电性连接，有载调压开关的输出端分别与第一同步变压器的输入端和第二同步变压器的输入端电性连接；第一同步变压器的输出端和第二同步变压器的输出端均与相控细调电路的输入端电性连接；第一同步变压器输出相位与第二同步变压器输出相位的相位差为30°；相控细调电路的输出端分别与分压电路、正极电源输出端和负极电源输出端电性连接，并输出直流电源；采用组合调压方式，在宽调压中保持系统具有较高的功率因数，网侧功率因数较大，减小了设备对电网的谐波干扰。

(2)设置第一相控调压电路和第二相控调压电路第一相控调压电路的输入端与第一同步变压器的输出端电性连接，第二相控调压电路的输入端与第二同步变压器的输出端电性连接；第一相控调压电路的输出端分别与正极电源输出端和负极电源输出端电性连接；第二相控调压电路的输出端分别与正极电源输出端和负极电源输出端电性连接；第一相控调压电路和第二相控调压电路可以输出12脉波的直流脉动电压，12脉波的直流脉动电压对电网的污染小，纹波较小。

(3)设置分压电路，对正极电源输出端和负极电源输出端具有续流和分压的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种高压电源整流器的组合调压电路的框架结构图；

图2为本实用新型的一种高压电源整流器的组合调压电路中有载粗调电路的电路图；

图3为本实用新型的一种高压电源整流器的组合调压电路中相控细调电路的电路图；

图4为本实用新型的一种高压电源整流器的组合调压电路中第一整流桥组的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型的一种高压电源整流器的组合调压电路，包括有载粗调电路1、相控细调电路2、分压电路3、正极电源输出端4和负极电源输出端5；有载粗调电路1为网侧调压电路，有载粗调电路1包括有载调压开关11、第一同步变压器12和第二同步变压器13，有载调压开关11可采用27级V型开关，有载调压开关11的输入端与交流电网电性连接，最高可输入35KV的三相交流电，有载调压开关11的输出端分别与第一同步变压器12的输入端和第二同步变压器13的输入端电性连接；第一同步变压器12的输出端和第二同步变压器13的输出端均与相控细调电路2的输入端电性连接；第一同步变压器12的相位正移15°，所述第二同步变压器13的相位负移15°；第一同步变压器12输出相位与第二同步变压器13输出相位的相位差为30°；相控细调电路2的输出端分别与分压电路3、正极电源输出端4和负极电源输出端5电性连接，并输出直流电源。采用组合调压方式，在宽调压中保持系统具有较高的功率因数，网侧功率因数大于0.9，减小了谐波干扰。

在本实用新型的一个具体实施例中，第一同步变压器12输出第一三相交流信号和第二三相交流信号，第二同步变压器13输出第三三相交流信号和第四三相交流信号；第一三相交流信号与第二三相交流信号相位相同且极性相反，第三三相交流信号与第四三相交流信号相位相同且极性相反；相控细调电路2为阀侧调压电路，相控细调电路2包括第一相控调压电路21和第二相控调压电路22；第一相控调压电路21的输入端分别与第一三相交流信号的相线和第二三相交流信号的相线电性连接，第二相控调压电路22的输入端分别与第三三相交流信号的相线和第四三相交流信号的相线电性连接；第一相控调压电路21的输出端分别与正极电源输出端4和负极电源输出端5电性连接；第二相控调压电路22的输出端分别与正极电源输出端4和负极电源输出端5电性连接。

第一相控调压电路21包括若干第一整流桥组211，所述第二相控调压电路22包括若干第二整流桥组；第一三相交流信号和第二三相交流信号分别与若干第一整流桥组211对应电性连接，且第一整流桥组211的两端分别与正极电源输出端4和负极电源输出端5电性连接；第三三相交流信号和第四三相交流信号分别与若干第二整流桥组对应电性连接，且第二整流桥组的两端分别与正极电源输出端4和负极电源输出端5电性连接；第一三相交流信号包括a1相线、b1相线和c1相线，所述第二三相交流信号包括a2相线、b2相线和c2相线，a1相线、a2相线、b1相线、b2相线、c1相线和c2相线依次排列，并分别与若干第一整流桥组211一一对应电性连接；所述第三三相交流信号包括a3相线、b3相线和c3相线，所述第四三相交流信号包括a4相线、b4相线和c4相线，a3相线、a4相线、b3相线、b4相线、c3相线和c4相线依次排列，并分别与若干第二整流桥组一一对应电性连接。第一三相交流信号、第二三相交流信号、第三三相交流信号和第四三相交流信号的同相逆并联的连接方式，互相抵消了在整流器中产生的磁场；第一同步变压器12输出相位与第二同步变压器13输出相位的相位差为30°，使得第一相控调压电路21和第二相控调压电路22可以输出12脉波的直流脉动电压，12脉波的直流脉动电压对电网的污染小，控制难度也相对较小。

第一整流桥组211与所述第二整流桥组结构相同，第一整流桥组211包括和第一桥臂2111和第二桥臂2112；第一桥臂2111的一端与正极电源输出端4电性连接，第一桥臂2111的另一端分别与相线和第二桥臂2112的一端电性连接，第二桥臂2112的另一端与负极电源输出端5电性连接；第一桥臂2111包括可控硅G1、可控硅G2、熔断器RS1、熔断器RS2、吸收电容C1和电阻R1；可控硅G1的阴极、可控硅G2的阴极和吸收电容C1的一端均与正极电源输出端4电性连接，可控硅G1的阳极与熔断器RS1的一端电性连接，可控硅G2的阳极与熔断器RS2的一端电性连接，吸收电容C1的另一端与电阻R1的一端电性连接；熔断器RS1的另一端、熔断器RS2的另一端和电阻R1的另一端均与相线和第二桥臂2112电性连接。第二桥臂2112包括可控硅G3、可控硅G4、熔断器RS3、熔断器RS4、电容C2和电阻R2；可控硅G3的阳极、可控硅G4的阳极和电阻R2的一端均与负极电源输出端5电性连接，可控硅G3的阴极与熔断器RS3的一端电性连接，可控硅G4的阴极与熔断器RS4的一端电性连接，电阻R2的另一端与电容C2的一端电性连接；熔断器RS3的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接；熔断器RS4的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接；电容C2的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接。

分压电路3对正极电源输出端4和负极电源输出端5具有续流和分压的作用，分压电路3包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8依次串联，电阻R3分别与相控细调电路2的输出端和正极电源输出端4电性连接，电阻R8分别与相控细调电路2的输出端和负极电源输出端5电性连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：包括有载粗调电路(1)、相控细调电路(2)、分压电路(3)、正极电源输出端(4)和负极电源输出端(5)；有载粗调电路(1)包括有载调压开关(11)、第一同步变压器(12)和第二同步变压器(13)，有载调压开关(11)的输入端与交流电网电性连接，有载调压开关(11)的输出端与第一同步变压器(12)的输入端和第二同步变压器(13)的输入端电性连接；第一同步变压器(12)的输出端和第二同步变压器(13)的输出端均与相控细调电路(2)的输入端电性连接；第一同步变压器(12)输出相位与第二同步变压器(13)输出的相位差为30°；相控细调电路(2)的输出端分别与分压电路(3)、正极电源输出端(4)和负极电源输出端(5)电性连接，并输出直流电源。

2.如权利要求1所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述相控细调电路(2)包括第一相控调压电路(21)和第二相控调压电路(22)；第一相控调压电路(21)的输入端与第一同步变压器(12)的输出端电性连接，第二相控调压电路(22)的输入端与第二同步变压器(13)的输出端电性连接；第一相控调压电路(21)的输出端分别与正极电源输出端(4)和负极电源输出端(5)电性连接；第二相控调压电路(22)的输出端分别与正极电源输出端(4)和负极电源输出端(5)电性连接。

3.如权利要求2所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述第一同步变压器(12)输出第一三相交流信号和第二三相交流信号，第一三相交流信号与第二三相交流信号相位相同且极性相反，第一三相交流信号的相线和第二三相交流信号的相线均与第一相控调压电路(21)电性连接；所述第二同步变压器(13)输出第三三相交流信号和第四三相交流信号，第三三相交流信号与第四三相交流信号相位相同且极性相反，第三三相交流信号的相线和第四三相交流信号的相线均与第二相控调压电路(22)电性连接。

4.如权利要求3所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述第一相控调压电路(21)包括若干第一整流桥组(211)，所述第二相控调压电路(22)包括若干第二整流桥组；第一三相交流信号和第二三相交流信号分别与若干第一整流桥组(211)对应电性连接，且第一整流桥组(211)的两端分别与正极电源输出端(4)和负极电源输出端(5)电性连接；第三三相交流信号和第四三相交流信号分别与若干第二整流桥组对应电性连接，且第二整流桥组的两端分别与正极电源输出端(4)和负极电源输出端(5)电性连接。

5.如权利要求4所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述第一三相交流信号包括a1相线、b1相线和c1相线，所述第二三相交流信号包括a2相线、b2相线和c2相线，a1相线、a2相线、b1相线、b2相线、c1相线和c2相线依次排列，并分别与若干第一整流桥组(211)一一对应电性连接；所述第三三相交流信号包括a3相线、b3相线和c3相线，所述第四三相交流信号包括a4相线、b4相线和c4相线，a3相线、a4相线、b3相线、b4相线、c3相线和c4相线依次排列，并分别与若干第二整流桥组一一对应电性连接。

6.如权利要求5所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述第一整流桥组(211)与所述第二整流桥组结构相同，第一整流桥组(211)包括和第一桥臂(2111)和第二桥臂(2112)；第一桥臂(2111)的一端与正极电源输出端(4)电性连接，第一桥臂(2111)的另一端分别与相线和第二桥臂(2112)的一端电性连接，第二桥臂(2112)的另一端与负极电源输出端(5)电性连接。

7.如权利要求6所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述第一桥臂(2111)包括可控硅G1、可控硅G2、熔断器RS1、熔断器RS2、吸收电容C1和电阻R1；可控硅G1的阴极、可控硅G2的阴极和吸收电容C1的一端均与正极电源输出端(4)电性连接，可控硅G1的阳极与熔断器RS1的一端电性连接，可控硅G2的阳极与熔断器RS2的一端电性连接，吸收电容C1的另一端与电阻R1的一端电性连接；熔断器RS1的另一端、熔断器RS2的另一端和电阻R1的另一端均与相线和第二桥臂(2112)电性连接。

8.如权利要求7所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述第二桥臂(2112)包括可控硅G3、可控硅G4、熔断器RS3、熔断器RS4、电容C2和电阻R2；可控硅G3的阳极、可控硅G4的阳极和电阻R2的一端均与负极电源输出端(5)电性连接，可控硅G3的阴极与熔断器RS3的一端电性连接，可控硅G4的阴极与熔断器RS4的一端电性连接，电阻R2的另一端与电容C2的一端电性连接；熔断器RS3的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接；熔断器RS4的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接；电容C2的另一端分别与熔断器RS1、熔断器RS2、电阻R1和相线电性连接。

9.如权利要求1所述的一种高压电源整流器的组合调压电路，其特征在于：所述分压电路(3)包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8依次串联，电阻R3分别与相控细调电路(2)的输出端和正极电源输出端(4)电性连接，电阻R8分别与相控细调电路(2)的输出端和负极电源输出端(5)电性连接。

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