專利名稱：高效率三相功率因素校正雙極性輸出電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力供電系統(tǒng)領(lǐng)域中的一種高效率三相功率因素校正雙極性輸出電路，特別適用于做大功率不停電供電系統(tǒng)中三相逆變電源的正、負(fù)電壓升壓電路。
背景技術(shù)：
由于用電系統(tǒng)的負(fù)載情況比較復(fù)雜，非線性負(fù)載的引入較多，即使輸入電源電壓為正弦波，其輸入電流卻非正弦波形。由于電流波形的畸變，大量的電流諧波分量倒流入電網(wǎng)，造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，同時(shí)由于功率因數(shù)的下降，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量及可靠性明顯下降。為減小由于非線性負(fù)載引起的功率因數(shù)下降及對(duì)電網(wǎng)造成的污染，國(guó)家已頒布實(shí)施了相應(yīng)的控制供電質(zhì)量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC555-2，EN6055-2)。
供電電網(wǎng)中，特別在大功率不停電供電系統(tǒng)中常采用逆變電源，即先將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后再將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。整流對(duì)電網(wǎng)是非線性負(fù)載，必須進(jìn)行功率因數(shù)調(diào)整，才能使逆變電源滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
傳統(tǒng)的三相高頻逆變電源的正、負(fù)電壓升壓電路，每相電源需用兩套全波整流橋?qū)⒔涣髯優(yōu)橹绷麟姡倮霉β室驍?shù)升壓電路將電壓升到逆變電路要求的電壓，因此三相交流電就需要6個(gè)全波整流橋、6個(gè)電感、6個(gè)調(diào)整管及6個(gè)三相控制器才能實(shí)現(xiàn)三相電源的逆變，這樣造成使用元器件數(shù)量多，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)多，控制點(diǎn)多，電路功率因素相對(duì)較低，最高只能達(dá)到0.95。同時(shí)功率器件損耗較大，須加大散熱器散熱面積，使電路的體積、重量、成本加大，調(diào)測(cè)難度大，電路性能可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種采用半波整流橋進(jìn)行三相逆變電源的高效率三相功率因素升壓電路，且本實(shí)用新型還具有電路簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、調(diào)測(cè)方便、成本低廉等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高效率三相功率因數(shù)升壓電路，它包括三相交流相電源A相、B相、C相；三相升壓電感L1、L2、L3；三相控制器(1)、(2)、(3)；三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3；A相二極管DA1、DA2，B相二極管DB1、DB2，C相二極管DC1、DC2；電容C1、C2，其特征在于還包括三相半波整流橋B1、B2、B3，各三相半波整流橋B1或B2、B3均由4個(gè)二極管D1至D4構(gòu)成，三相升壓電感L1、L2、L3分別連接在三相半波整流橋B1或B2、B3的各輸入前端口1腳，其中三相交流相電源A相、B相、C相出端分別串接三相升壓電感L1、L2、L3后與半波整流橋B1、B2、B3各輸入前端口1腳連接，三相控制器(1)、(2)、(3)出端分別與三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3各基極連接；三相調(diào)整管BG、BG2、BG3各集電極分別與三相半波整流橋B1、B2、B3各入端口3腳及三相二極管DA1、DB1、DC1各正極并接；三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3各發(fā)射極分別與三相半波整流橋B1、B2、B3各入端口4腳及三相二極管DA2、DB2、DC2各負(fù)極并接；三相二極管DA1、DB1、DC1各負(fù)極并接后與電容C1一端及正電壓端V0+端口并接，三相二極管DA2、DB2、DC2各正極并接后與電容C2一端及負(fù)電壓輸出端V0一端口并接；三相半波整流橋B1、B2、B3各出端口2腳與電容C1、C2各另一端并接后分別再與三相交流相電源A相、B相、C相各入端連接；三相半波整流橋B1或B2、B3各4個(gè)二極管D1至D4連接成半波整流結(jié)構(gòu)方式，其二極管D1正極與D3負(fù)極連接后構(gòu)成半波整流橋入端口1腳、二極管D1負(fù)極與D2負(fù)極連接后構(gòu)成半波整流橋入端口3腳、二極管D2正極與D4負(fù)極連接后構(gòu)成半波整流橋出端口2腳、二極管D4正極與D3正極連接后構(gòu)成半波整流橋入端口4腳。
本實(shí)用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、本實(shí)用新型逆變電路每相只需一個(gè)半波整流橋，一個(gè)升壓電感，一個(gè)調(diào)整管，一個(gè)控制器電路，因此電路簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，節(jié)點(diǎn)少，生產(chǎn)成本大幅度下降，產(chǎn)品性能高，調(diào)測(cè)方便。
2、本實(shí)用新型采用半波橋式整流橋電器，能為調(diào)整管始終提供正向工作電壓，每相用一只升壓電感在交流電的正半周為正電壓的提升提供能量，在交流電的負(fù)半周為負(fù)電壓的提升提供能量，因此逆變的效率高，功率因素可提高到1。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型它包括三相交流相電源A相、B相、C相；三相升壓電感L1、L2、L3；三相控制器1、2、3；三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3；A相二極管DA1、DA2，B相二極管DB1、DB2，C相二極管DC1、DC2；電容C1、C2，三相半波整流橋B1、B2、B3，各三相半波整流橋B1或B2、B3均由4個(gè)二極管D1至D4構(gòu)成。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電原力線路圖，且按其連接線路，實(shí)施例三相交流相電源A相、B相、C相位三相供電系統(tǒng)中的三相交流電源。三相升壓電感L1、L2、L3其作用使輸入的交流電的正半周為正電壓的提升提供能量，在交流電的負(fù)半周為負(fù)電壓的提升提供能量，而且各升壓電感L1、L2、L3連接在半波整流橋B1、B2、B3前端，則可利用一個(gè)升壓電感為正負(fù)電壓提供升壓所需能量，實(shí)施例升壓電感L1、L2、L3采用帶鐵芯的電感線圈自制而成。
本實(shí)用新型三相控制器1、2、3及的作用三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3的作用是精確控制電壓電流跟蹤，使功率因素為1，并實(shí)現(xiàn)三相交流電負(fù)載均衡控制，實(shí)施例三相控制器1、2、3采用通用的電力電子電路自制而成，三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3均采用市售G80N60OPD型調(diào)整管制作。
本實(shí)用新型A、B、C三相二極管DA1、DA2、DB1、DB2、DC1、DC2及電容C1、C2其作用是作為半波整流橋的整流輸出正、負(fù)電壓的輸出二極管及輸出電容。分別接在半波整流橋的正、負(fù)輸出端，而受的反向電壓低。實(shí)施例三相二極管DA、DB、DC均采用市售DSE130--06A二極管制作，電容C1、C2均采用市售的耐壓電容制作。
本實(shí)用新型三相半波整流橋B1或B2、B3，其作用把輸入的交流電壓整流輸出正、負(fù)直流電壓，它各有4個(gè)二極管D1至D4連接成半波整流橋結(jié)構(gòu)，3個(gè)半波整流橋B1或B2、B3，其輸出直流電壓進(jìn)行并聯(lián)連接，使三相不平衡度為零，提高了整流效率，實(shí)施例半波整流橋B1或B2、B3均采用市售2510型整流模塊制作。
本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下三相交流電中，A相電壓通過(guò)升壓電感L1，在交流電的正半周，通過(guò)二極管DA1、電容C1得到正電壓輸出。在調(diào)整管BG1的作用下，使輸出正電壓上升到需要值。調(diào)整管BG1導(dǎo)通時(shí)，升壓電感L1儲(chǔ)存能量，調(diào)整管關(guān)斷時(shí)，升壓電感L1將儲(chǔ)存的能量釋放，并使輸出電壓提升。故升壓電感L1的作用為儲(chǔ)能和升壓。
在交流電的負(fù)半周，通過(guò)二極管DA2、電容C2得到負(fù)電壓輸出。在調(diào)整管BG1的作用下，使輸出負(fù)電壓上升到需要值。調(diào)整管BG1導(dǎo)通時(shí)，升壓電感L1儲(chǔ)存能量，調(diào)整管關(guān)斷時(shí)，升壓電感L1將儲(chǔ)存的能量釋放，并使輸出電壓提升。
由此可知，由一個(gè)升壓電感和一只調(diào)整管在交流電的一個(gè)周期內(nèi)，可完成對(duì)輸出正、負(fù)電壓的調(diào)整。整流橋B1在交流電的一個(gè)周期內(nèi)，始終為調(diào)整管BG1提供正向工作電壓。
交流電B、C相工作原理同上A相所述，輸出的正負(fù)電壓在輸出端并接。
本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1個(gè)電路元器件安裝一個(gè)長(zhǎng)×寬×高為15×25×15厘米機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱后面板上安裝三相電輸入插座，前面板上安裝正、負(fù)直流輸出插座，組裝成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種高效率三相功率因素校正雙級(jí)性輸出電路，它包括三相交流相電源A相、B相、C相；三相升壓電感L1、L2、L3；三相控制器(1)、(2)、(3)；三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3；A相二極管DA1、DA2，B相二極管DB1、DB2，C相二極管DC1、DC2；電容C1、C2，其特征在于還包括三相半波整流橋B1、B2、B3，各三相半波整流橋B1或B2、B3均由4個(gè)二極管D1至D4構(gòu)成，三相升壓電感L1、L2、L3分別連接在三相半波整流橋B1或B2、B3的各輸入前端口1腳，其中三相交流相電源A相、B相、C相出端分別串接三相升壓電感L1、L2、L3后與半波整流橋B1、B2、B3各輸入前端口1腳連接，三相控制器(1)、(2)、(3)出端分別與三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3各基極連接；三相調(diào)整管BG、BG2、BG3各集電極分別與三相半波整流橋B1、B2、B3各入端口3腳及三相二極管DA1、DB1、DC1各正極并接；三相調(diào)整管BG1、BG2、BG3各發(fā)射極分別與三相半波整流橋B1、B2、B3各入端口4腳及三相二極管DA2、DB2、DC2各負(fù)極并接；三相二極管DA1、DB1、DC1各負(fù)極并接后與電容C1一端及正電壓端V0+端口并接，三相二極管DA2、DB2、DC2各正極并接后與電容C2一端及負(fù)電壓輸出端V0一端口并接；三相半波整流橋B1、B2、B3各出端口2腳與電容C1、C2各另一端并接后分別再與三相交流相電源A相、B相、C相各入端連接；三相半波整流橋B1或B2、B3各4個(gè)二極管D1至D4連接成半波整流結(jié)構(gòu)方式，其二極管D1正極與D3負(fù)極連接后構(gòu)成半波整流橋入端口1腳、二極管D1負(fù)極與D2負(fù)極連接后構(gòu)成半波整流橋入端口3腳、二極管D2正極與D4負(fù)極連接后構(gòu)成半波整流橋出端口2腳、二極管D4正極與D3正極連接后構(gòu)成半波整流橋入端口4腳。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效率三相功率因素校正雙極性輸出電路，它涉及電力供電系統(tǒng)領(lǐng)域中的逆變電源三相交流電的正負(fù)升壓電路。它由半波整流橋、升壓電路、調(diào)整管、控制器、二極管等部件組成。它采用半波整流橋和升壓電感進(jìn)行三相逆變正負(fù)電壓升壓，提高功率因素和效率。且本實(shí)用新型還具有電路簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、調(diào)測(cè)方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于做大功率不停電供電系統(tǒng)中三相逆變電源的正負(fù)電壓升壓電路。
文檔編號(hào)H02M7/217GK2909689SQ200620024300
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者陳冀生, 劉亞峰, 李計(jì)福 申請(qǐng)人:石家莊市聯(lián)力創(chuàng)佳科技有限公司