一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，包括輸入濾波電路、限流啟動(dòng)電路、移相整流電路、輸出濾波電路、輔助電源電路和故障檢測(cè)電路；輸入濾波電路的輸出端分別與限流啟動(dòng)電路和輔助電源電路的輸入端相連，限流啟動(dòng)電路的輸出端與移相整流電路的輸入端相連，移相整流電路的輸出端和輸出濾波電路的輸入端相連，輔助電源電路的輸出端與故障檢測(cè)電路輸入端相連。輸出濾波電路包括電感L1、電容C1和電阻R4；電感L1一端與移相整流電路輸出端相連，另一端分別與電容C1和電阻R4相連，電阻R4并聯(lián)在電容C1兩端。本實(shí)用新型使整流電源輕載時(shí)能降低輸入電流諧波，減少對(duì)供電系統(tǒng)的危害，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高和效率高等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及整流電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在航空供電系統(tǒng)或某些要求較高的地面供電系統(tǒng)中，常規(guī)整流電源輸入電流諧波對(duì)供電系統(tǒng)的危害較大。通常采用PFC整流、PWM整流和常規(guī)多脈沖整流方法來(lái)解決輸入電流諧波問(wèn)題。PFC整流電路容量小，應(yīng)用場(chǎng)合有限。PWM整流電路雖解決了電流諧波問(wèn)題，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且開關(guān)損耗大導(dǎo)致整流電源的效率偏低。常規(guī)多脈沖整流電源具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高等特點(diǎn)，但在電源輕載情況下，輸入電流諧波較大，可靠性低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，該電源在常規(guī)多脈沖整流電源基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使整流電源在輕載時(shí)也能降低輸入電流諧波，減少對(duì)供電系統(tǒng)的危害。本實(shí)用新型所述的多脈沖整流電源具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高和效率高等特點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，包括輸入濾波電路、限流啟動(dòng)電路、移相整流電路、輸出濾波電路、輔助電源電路和故障檢測(cè)電路；所述的輸入濾波電路的輸出端分別與限流啟動(dòng)電路和輔助電源電路的輸入端相連，限流啟動(dòng)電路的輸出端與移相整流電路的輸入端相連，移相整流電路的輸出端和輸出濾波電路的輸入端相連，輔助電源電路的輸出端與故障檢測(cè)電路輸入端相連。
[0005]具體地說(shuō)，輸入濾波電路采用定制濾波器設(shè)計(jì)，針對(duì)電源的噪聲譜線，將輸入連接器和濾波器設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)，可以減少分離式器件，提高電磁兼容性，滿足電磁兼容要求。因?yàn)樽儔浩髋c儲(chǔ)能電容的存在，電源啟動(dòng)時(shí)的瞬間啟動(dòng)電流很大，所以在電源輸入的主回路中，串聯(lián)限流電阻，可以抑制啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流。所述的移相整流電路為18脈沖自耦變壓器。根據(jù)階梯諧波抵消原理，當(dāng)合成電流波形的階梯數(shù)越多，對(duì)應(yīng)的電流波形中諧波成分越少，THD越小。18脈沖自耦變壓器，通過(guò)副邊繞組將輸入的三相電壓移相，產(chǎn)生另外兩組三相電壓，最終形成三組三相電壓。所述的故障檢測(cè)電路可以對(duì)電源進(jìn)行欠壓保護(hù)、過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護(hù)。
[0006]所述的輸入濾波電路經(jīng)電涌防護(hù)電路與限流啟動(dòng)電路相連，輸入濾波電路的輸出端與電涌防護(hù)電路的輸入端相連，電涌防護(hù)電路的輸出端與限流啟動(dòng)電路的輸入端相連。所述的電涌防護(hù)電路采用防雷模塊或各路輸出對(duì)機(jī)殼并聯(lián)壓敏電阻，用于抑制吸收來(lái)自電網(wǎng)的尖峰電壓。
[0007]所述的輸出濾波電路包括電感L1、電容Cl和電阻R4 ;電感LI 一端與移相整流電路輸出端相連，另一端分別與電容Cl和電阻R4相連，電阻R4并聯(lián)在電容Cl兩端。通過(guò)在移相整流電路輸出端添加合適參數(shù)的濾波電感，可以使輸入電流諧波更接近于正弦波，使輸入電流諧波進(jìn)一步降低。所述的儲(chǔ)能電容Cl用于平滑輸出波紋。
[0008]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型在常規(guī)多脈沖整流電源基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使整流電源在輕載時(shí)也能降低輸入電流諧波，減少對(duì)供電系統(tǒng)的危害。通過(guò)將移相整流電路設(shè)計(jì)為18脈沖自耦變壓器來(lái)整流，再通過(guò)LC輸出濾波，可以輸入電流的諧波系數(shù)在電源輕載或空載時(shí)，從現(xiàn)有的13%下降到8%~9%。本實(shí)用新型所述的多脈沖整流電源具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可罪性聞和效率聞等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型原理框圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型移相整流和輸出濾波電路圖。
[0011]其中:
[0012]1、輸入濾波電路，2、電涌防護(hù)電路，3、限流啟動(dòng)電路，4、移相整流電路，5、輸出濾波電路，6、輔助電源電路，7、故障檢測(cè)電路。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0014]如圖1-圖2所示的一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，包括輸入濾波電路1、限流啟動(dòng)電路3、移相整流電路4、輸出濾波電路5、輔助電源電路6和故障檢測(cè)電路7。所述的輸入濾波電路I的輸出端分別與限流啟動(dòng)電路3和輔助電源電路6的輸入端相連，限流啟動(dòng)電路3的輸出端與移相整流電路4的輸入端相連，移相整流電路4的輸出端和輸出濾波電路5的輸入端相連，輔助電源電路6的輸出端與故障檢測(cè)電路7輸入端相連。
[0015]具體地說(shuō)，輸入濾波電路I采用定制濾波器設(shè)計(jì)，針對(duì)電源的噪聲譜線，將輸入連接器和濾波器設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)，可以減少分離式器件，提高電磁兼容性，滿足電磁兼容要求。因?yàn)樽儔浩髋c儲(chǔ)能電容的存在，電源啟動(dòng)時(shí)的瞬間啟動(dòng)電流很大，所以在電源輸入的主回路中，串聯(lián)限流電阻，可以抑制啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流。所述的移相整流電路4為18脈沖自耦變壓器。根據(jù)階梯諧波抵消原理，當(dāng)合成電流波形的階梯數(shù)越多，對(duì)應(yīng)的電流波形中諧波成分越少，THD越小。18脈沖自耦變壓器，通過(guò)副邊繞組將輸入的三相電壓移相，產(chǎn)生另外兩組三相電壓，最終形成三組三相電壓。所述的故障檢測(cè)電路可以對(duì)電源進(jìn)行欠壓保護(hù)、過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護(hù)。
[0016]所述的輸入濾波電路I經(jīng)電涌防護(hù)電路2與限流啟動(dòng)電路3相連，輸入濾波電路I的輸出端與電涌防護(hù)電路2的輸入端相連，電涌防護(hù)電路2的輸出端與限流啟動(dòng)電路3的輸入端相連。所述的電涌防護(hù)電路2采用防雷模塊或各路輸出對(duì)機(jī)殼并聯(lián)壓敏電阻，用于抑制吸收來(lái)自電網(wǎng)的尖峰電壓。 [0017]所述的輸出濾波電路5包括電感L1、電容Cl和電阻R4 ;電感LI 一端與移相整流電路輸出端相連，另一端分別與電容Cl和電阻R4相連，電阻R4并聯(lián)在電容Cl兩端。通過(guò)在移相整流電路4輸出端添加合適參數(shù)的濾波電感，可以使輸入電流諧波更接近于正弦波，使輸入電流諧波進(jìn)一步降低。所述的儲(chǔ)能電容Cl用于平滑輸出波紋。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型在常規(guī)多脈沖整流電源基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使整流電源在輕載時(shí)也能降低輸入電流諧波，減少對(duì)供電系統(tǒng)的危害。通過(guò)將移相整流電路設(shè)計(jì)為18脈沖自耦變壓器來(lái)整流，再通過(guò)LC輸出濾波，可以輸入電流的諧波系數(shù)在電源輕載或空載時(shí)，從現(xiàn)有的13%下降到8%~9%。本實(shí)用新型所述的多脈沖整流電源具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可罪性聞和效率聞等特點(diǎn)。 [0019]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，其特征在于:包括輸入濾波電路、限流啟動(dòng)電路、移相整流電路、輸出濾波電路、輔助電源電路和故障檢測(cè)電路；所述的輸入濾波電路的輸出端分別與限流啟動(dòng)電路和輔助電源電路的輸入端相連，限流啟動(dòng)電路的輸出端與移相整流電路的輸入端相連，移相整流電路的輸出端和輸出濾波電路的輸入端相連，輔助電源電路的輸出端與故障檢測(cè)電路輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，其特征在于:所述的輸入濾波電路經(jīng)電涌防護(hù)電路與限流啟動(dòng)電路相連，輸入濾波電路的輸出端與電涌防護(hù)電路的輸入端相連，電涌防護(hù)電路的輸出端與限流啟動(dòng)電路的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，其特征在于:所述的移相整流電路為18脈沖自耦變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低諧波高功率密度多脈沖整流電源，其特征在于:所述的輸出濾波電路包括電感L1、電容Cl和電阻R4 ；電感LI 一端與移相整流電路輸出端相連，另一端分別與電容Cl和電阻R4相連，電阻R4并聯(lián)在電容Cl兩端。
【文檔編號(hào)】H02M1/12GK203734557SQ201420071203
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】李善慶, 陳乾宏, 程心前, 孫靖宇, 張瑩瑩 申請(qǐng)人:合肥華耀電子工業(yè)有限公司