CN2909689Y

CN2909689Y - 高效率三相功率因素校正双极性输出电路

Info

Publication number: CN2909689Y
Application number: CN 200620024300
Authority: CN
Inventors: 陈冀生; 刘亚峰; 李计福
Original assignee: SHIJIAZHUANG LIANLI CHUANGJIA SCIENCE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HEBEI SICON-EMI POWER SYSTEM CO., LTD.
Priority date: 2006-04-30
Filing date: 2006-04-30
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2016-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种高效率三相功率因素校正双极性输出电路，它涉及电力供电系统领域中的逆变电源三相交流电的正负升压电路。它由半波整流桥、升压电路、调整管、控制器、二极管等部件组成。它采用半波整流桥和升压电感进行三相逆变正负电压升压，提高功率因素和效率。且本实用新型还具有电路简单、体积小、重量轻、调测方便、成本低廉等优点，特别适用于做大功率不停电供电系统中三相逆变电源的正负电压升压电路。

Description

高效率三相功率因素校正双极性输出电路

技术领域

本实用新型涉及电力供电系统领域中的一种高效率三相功率因素校正双极性输出电路，特别适用于做大功率不停电供电系统中三相逆变电源的正、负电压升压电路。

背景技术

由于用电系统的负载情况比较复杂，非线性负载的引入较多，即使输入电源电压为正弦波，其输入电流却非正弦波形。由于电流波形的畸变，大量的电流谐波分量倒流入电网，造成对电网的谐波污染，同时由于功率因数的下降，使电网的供电质量及可靠性明显下降。为减小由于非线性负载引起的功率因数下降及对电网造成的污染，国家已颁布实施了相应的控制供电质量国际标准(IEC555-2，EN6055-2)。

供电电网中，特别在大功率不停电供电系统中常采用逆变电源，即先将交流电转换成直流电，然后再将直流电转换成交流电。整流对电网是非线性负载，必须进行功率因数调整，才能使逆变电源满足标准要求。

传统的三相高频逆变电源的正、负电压升压电路，每相电源需用两套全波整流桥将交流变为直流电，再利用功率因数升压电路将电压升到逆变电路要求的电压，因此三相交流电就需要6个全波整流桥、6个电感、6个调整管及6个三相控制器才能实现三相电源的逆变，这样造成使用元器件数量多，电路结构复杂，节点多，控制点多，电路功率因素相对较低，最高只能达到0.95。同时功率器件损耗较大，须加大散热器散热面积，使电路的体积、重量、成本加大，调测难度大，电路性能可靠性低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种采用半波整流桥进行三相逆变电源的高效率三相功率因素升压电路，且本实用新型还具有电路简单、体积小、重量轻、调测方便、成本低廉等特点。

本实用新型所要解决的技术问题由以下技术方案实现：

一种高效率三相功率因数升压电路，它包括：三相交流相电源A相、B相、C相；三相升压电感L1、L2、L3；三相控制器(1)、(2)、(3)；三相调整管BG1、BG2、BG3；A相二极管DA1、DA2，B相二极管DB1、DB2，C相二极管DC1、DC2；电容C1、C2，其特征在于：还包括三相半波整流桥B1、B2、B3，各三相半波整流桥B1或B2、B3均由4个二极管D1至D4构成，三相升压电感L1、L2、L3分别连接在三相半波整流桥B1或B2、B3的各输入前端口1脚，其中三相交流相电源A相、B相、C相出端分别串接三相升压电感L1、L2、L3后与半波整流桥B1、B2、B3各输入前端口1脚连接，三相控制器(1)、(2)、(3)出端分别与三相调整管BG1、BG2、BG3各基极连接；三相调整管BG、BG2、BG3各集电极分别与三相半波整流桥B1、B2、B3各入端口3脚及三相二极管DA1、DB1、DC1各正极并接；三相调整管BG1、BG2、BG3各发射极分别与三相半波整流桥B1、B2、B3各入端口4脚及三相二极管DA2、DB2、DC2各负极并接；三相二极管DA1、DB1、DC1各负极并接后与电容C1一端及正电压端V0+端口并接，三相二极管DA2、DB2、DC2各正极并接后与电容C2一端及负电压输出端V0一端口并接；三相半波整流桥B1、B2、B3各出端口2脚与电容C1、C2各另一端并接后分别再与三相交流相电源A相、B相、C相各入端连接；三相半波整流桥B1或B2、B3各4个二极管D1至D4连接成半波整流结构方式，其二极管D1正极与D3负极连接后构成半波整流桥入端口1脚、二极管D1负极与D2负极连接后构成半波整流桥入端口3脚、二极管D2正极与D4负极连接后构成半波整流桥出端口2脚、二极管D4正极与D3正极连接后构成半波整流桥入端口4脚。

本实用新型相比背景技术具有如下优点：

1、本实用新型逆变电路每相只需一个半波整流桥，一个升压电感，一个调整管，一个控制器电路，因此电路简单，体积小，重量轻，节点少，生产成本大幅度下降，产品性能高，调测方便。

2、本实用新型采用半波桥式整流桥电器，能为调整管始终提供正向工作电压，每相用一只升压电感在交流电的正半周为正电压的提升提供能量，在交流电的负半周为负电压的提升提供能量，因此逆变的效率高，功率因素可提高到1。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电原理图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型它包括：三相交流相电源A相、B相、C相；三相升压电感L1、L2、L3；三相控制器1、2、3；三相调整管BG1、BG2、BG3；A相二极管DA1、DA2，B相二极管DB1、DB2，C相二极管DC1、DC2；电容C1、C2，三相半波整流桥B1、B2、B3，各三相半波整流桥B1或B2、B3均由4个二极管D1至D4构成。图1是本实用新型实施例的电原力线路图，且按其连接线路，实施例三相交流相电源A相、B相、C相位三相供电系统中的三相交流电源。三相升压电感L1、L2、L3其作用使输入的交流电的正半周为正电压的提升提供能量，在交流电的负半周为负电压的提升提供能量，而且各升压电感L1、L2、L3连接在半波整流桥B1、B2、B3前端，则可利用一个升压电感为正负电压提供升压所需能量，实施例升压电感L1、L2、L3采用带铁芯的电感线圈自制而成。

本实用新型三相控制器1、2、3及的作用三相调整管BG1、BG2、BG3的作用是精确控制电压电流跟踪，使功率因素为1，并实现三相交流电负载均衡控制，实施例三相控制器1、2、3采用通用的电力电子电路自制而成，三相调整管BG1、BG2、BG3均采用市售G80N60OPD型调整管制作。

本实用新型A、B、C三相二极管DA1、DA2、DB1、DB2、DC1、DC2及电容C1、C2其作用是作为半波整流桥的整流输出正、负电压的输出二极管及输出电容。分别接在半波整流桥的正、负输出端，而受的反向电压低。实施例三相二极管DA、DB、DC均采用市售DSE130--06A二极管制作，电容C1、C2均采用市售的耐压电容制作。

本实用新型三相半波整流桥B1或B2、B3，其作用把输入的交流电压整流输出正、负直流电压，它各有4个二极管D1至D4连接成半波整流桥结构，3个半波整流桥B1或B2、B3，其输出直流电压进行并联连接，使三相不平衡度为零，提高了整流效率，实施例半波整流桥B1或B2、B3均采用市售2510型整流模块制作。

本实用新型简要工作原理如下：

三相交流电中，A相电压通过升压电感L1，在交流电的正半周，通过二极管DA1、电容C1得到正电压输出。在调整管BG1的作用下，使输出正电压上升到需要值。调整管BG1导通时，升压电感L1储存能量，调整管关断时，升压电感L1将储存的能量释放，并使输出电压提升。故升压电感L1的作用为储能和升压。

在交流电的负半周，通过二极管DA2、电容C2得到负电压输出。在调整管BG1的作用下，使输出负电压上升到需要值。调整管BG1导通时，升压电感L1储存能量，调整管关断时，升压电感L1将储存的能量释放，并使输出电压提升。

由此可知，由一个升压电感和一只调整管在交流电的一个周期内，可完成对输出正、负电压的调整。整流桥B1在交流电的一个周期内，始终为调整管BG1提供正向工作电压。

交流电B、C相工作原理同上A相所述，输出的正负电压在输出端并接。

本实用新型安装结构如下：

把图1个电路元器件安装一个长×宽×高为15×25×15厘米机箱内，机箱后面板上安装三相电输入插座，前面板上安装正、负直流输出插座，组装成本实用新型。

Claims

1、一种高效率三相功率因素校正双级性输出电路，它包括：三相交流相电源A相、B相、C相；三相升压电感L1、L2、L3；三相控制器(1)、(2)、(3)；三相调整管BG1、BG2、BG3；A相二极管DA1、DA2，B相二极管DB1、DB2，C相二极管DC1、DC2；电容C1、C2，其特征在于：还包括三相半波整流桥B1、B2、B3，各三相半波整流桥B1或B2、B3均由4个二极管D1至D4构成，三相升压电感L1、L2、L3分别连接在三相半波整流桥B1或B2、B3的各输入前端口1脚，其中三相交流相电源A相、B相、C相出端分别串接三相升压电感L1、L2、L3后与半波整流桥B1、B2、B3各输入前端口1脚连接，三相控制器(1)、(2)、(3)出端分别与三相调整管BG1、BG2、BG3各基极连接；三相调整管BG、BG2、BG3各集电极分别与三相半波整流桥B1、B2、B3各入端口3脚及三相二极管DA1、DB1、DC1各正极并接；三相调整管BG1、BG2、BG3各发射极分别与三相半波整流桥B1、B2、B3各入端口4脚及三相二极管DA2、DB2、DC2各负极并接；三相二极管DA1、DB1、DC1各负极并接后与电容C1一端及正电压端V0+端口并接，三相二极管DA2、DB2、DC2各正极并接后与电容C2一端及负电压输出端V0一端口并接；三相半波整流桥B1、B2、B3各出端口2脚与电容C1、C2各另一端并接后分别再与三相交流相电源A相、B相、C相各入端连接；三相半波整流桥B1或B2、B3各4个二极管D1至D4连接成半波整流结构方式，其二极管D1正极与D3负极连接后构成半波整流桥入端口1脚、二极管D1负极与D2负极连接后构成半波整流桥入端口3脚、二极管D2正极与D4负极连接后构成半波整流桥出端口2脚、二极管D4正极与D3正极连接后构成半波整流桥入端口4脚。