專利名稱：高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種三相調(diào)功電源，尤其是一種高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，屬于調(diào)功電源的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的三相調(diào)功電源又稱晶閘管電カ調(diào)整器，主要用于各種電加熱裝置(如電熱エ業(yè)窯爐、電熱干燥機(jī)、電熱油爐、各種反應(yīng)罐、反應(yīng)釜的電加熱裝置)的加熱功率調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱溫度的控制。三相調(diào)功器廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域A、電爐エ業(yè)退火爐，烘干爐，淬火爐，燒結(jié)爐，坩堝爐，隧道爐，熔爐，箱式電爐，井式電爐，熔化電爐，滾動(dòng)電爐，真空電爐，臺(tái)車電爐，淬火電爐，時(shí)效電爐，罩式電爐，氣氛電爐，烘箱，實(shí)驗(yàn)電爐，熱處理，電阻爐，真空爐，網(wǎng)帶爐，高溫爐，窯爐，電爐；B、機(jī)械設(shè)備包裝機(jī)械，注塑機(jī)械，熱縮機(jī)械，擠壓機(jī)械，食品機(jī)械，回火設(shè)備，塑料加工,紅外加熱；C、玻璃エ業(yè)玻璃纖維，玻璃成型，玻璃融化，玻璃印制，浮法玻璃生產(chǎn)線，退火槽；D、汽車エ業(yè)噴涂烘干，熱成型；E、節(jié)能照明隧道照明，路燈照明，攝影照明，舞臺(tái)燈光；F、化學(xué)エ業(yè)蒸餾蒸發(fā)，預(yù)熱系統(tǒng)，管道加熱，石油化工，溫度補(bǔ)償；G、其它行業(yè)鹽浴爐，エ頻感應(yīng)爐，淬火爐溫控，熱處理爐溫控，金剛石壓機(jī)加熱，大功率充磁/退磁設(shè)備，航空電源調(diào)壓，中央空調(diào)電加熱器溫控，紡織機(jī)械，水晶石生產(chǎn)，粉末冶金機(jī)械，彩色顯像管，生產(chǎn)設(shè)備，冶金機(jī)械設(shè)備，石油化工機(jī)械，燈光無(wú)級(jí)平滑調(diào)節(jié)，恒壓恒流恒功率控制等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的三相調(diào)功電源主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題功率因數(shù)低；輸出低次諧波含量大，電源的利用效率不高；電網(wǎng)諧波電流污染嚴(yán)重，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，無(wú)法應(yīng)對(duì)負(fù)載突變的情況，電加熱負(fù)載存在電感，存在無(wú)功損耗。全控逆變調(diào)壓電源能夠很好的解決諧波污染問(wèn)題，但開(kāi)關(guān)管大部分工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)開(kāi)關(guān)器件的要求比較高，増加成本，更重要的是增加了開(kāi)關(guān)損耗，降低了電源效率，特別是當(dāng)功率增大時(shí)，這方面的缺陷凸顯的更為明顯，限制了電源的高頻化發(fā)展。另外由于電カ電子器件和非線性元件的存在，使電源工作過(guò)程中產(chǎn)生大量電流諧波，導(dǎo)致電源輸入功率因數(shù)降低，對(duì)電網(wǎng)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。對(duì)于低壓輸出的調(diào)功電源，需要エ頻變壓器降壓，エ頻變壓器體積大，成本高，不適應(yīng)當(dāng)今調(diào)壓器高功率因數(shù)、高效率、小型化的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸入功率因數(shù)高，逆變橋采用負(fù)載諧振移向功率控制軟開(kāi)關(guān)技木，減小開(kāi)關(guān)損耗，提高整機(jī)效率，安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，包括與電網(wǎng)中A單相電源、B單相電源及C單相 電源對(duì)應(yīng)連接的AB相高頻濾波電路、BC相高頻濾波電路及CA相聞?lì)l濾波電路；所述AB相高頻濾波電路與AB相整流電路相連，AB相整流電路的輸出端與AB相逆變電路相連，AB相逆變電路的輸出端與AB相諧振電路相連，AB相諧振電路通過(guò)AB相高頻整流電路輸出A相直流正弦半波電壓UaO ；所述BC相高頻濾波電路與BC相整流電路相連，BC相整流電路的輸出端與BC相逆變電路相連，BC相逆變電路的輸出端與BC相諧振電路相連，BC相諧振電路通過(guò)BC相高頻整流電路輸出B相直流正弦半波電壓UbO ；所述CA相高頻濾波電路與CA相整流電路相連，CA相整流電路的輸出端與CA相逆變電路相連，所述CA相逆變電路與CA相諧振電路相連，CA相諧振電路通過(guò)CA相高頻整流電路輸出C相直流正弦半波電壓UcO ；AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路的輸出端均與用于檢測(cè)輸出電壓及輸出電流信號(hào)的輸出電壓電流檢測(cè)電路相連，所述輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端與控制電路相連，所述控制電路與用于檢測(cè)逆變電路輸出電流的逆變電流檢測(cè)電路輸出端相連，所述逆變電流檢測(cè)電路與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的輸出端對(duì)應(yīng)相連，控制電路還接收外部輸入的功率給定信號(hào)；所述控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路相連，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連；所述輸出電壓電流電路將檢測(cè)得到的檢測(cè)A相直流正弦半波電壓UaO、A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電壓UbO、B相直流正弦半波電流ibO、C相直流正弦半波電壓UcO及C相直流半波電流icO對(duì)應(yīng)變換處理后向控制電路內(nèi)輸入功率反饋信號(hào)，控制電路根據(jù)功率反饋信號(hào)及接收的功率給定信號(hào)形成功率控制信號(hào)；逆變電流檢測(cè)將檢測(cè)的AB相逆變電流ia2、BC相逆變電流ib2及CA相逆變電流ic2對(duì)應(yīng)變換處理后向控制電路內(nèi)輸入頻率跟蹤信號(hào)，控制電路對(duì)所述頻率跟蹤信號(hào)及功率控制信號(hào)運(yùn)算處理后向驅(qū)動(dòng)電路輸出頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，以通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別調(diào)節(jié)AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的導(dǎo)通狀態(tài)，以使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓；AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)的高頻交流脈沖電壓與AB相諧振電路、BC相諧振電路及CA相諧振電路對(duì)應(yīng)配合，并分別經(jīng)過(guò)AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路后得到A相直流正弦半波電壓UaOヽB相直流正弦半波電壓UbO及C相直流正弦半波電壓UcO,且A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電流ibO及C相直流正弦半波電流icO對(duì)應(yīng)的相位分別與A單相電源、B單相電源及C單相電源對(duì)應(yīng)的相位保持一致。所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間通過(guò)AB相變壓器功率匹配電路相連，BC相諧振電路與BC相高頻整流電路通過(guò)BC相變壓器功率匹配電路相連，CA相諧振電路與CA相高頻整流電路通過(guò)CA相變壓器功率匹配電路相連。所述逆變電流檢測(cè)電路包括第一 AB相輸出電流傳感器、第一 BC相輸出電流傳感器及第一 CA相輸出電流傳感器；所述第一 AB相輸出電流傳感器的輸出端與AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連，第一 BC相輸出電流傳感器的輸出端與BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連,第一 CA相輸出電流傳感器的輸出端與CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連；AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端與BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端相連，BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端與CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端相連，AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端及CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端均與控制電路內(nèi)的脈沖整形過(guò)零比較電路相連，所述脈沖整形過(guò)零比較電路的輸出端與鎖相環(huán)頻率跟蹤電路相連，所述鎖相環(huán)頻率跟蹤電路的輸出端與移相控制電路相連；所述輸出電壓電流檢測(cè)電路包括AB相輸出電壓傳感器、BC相輸出電壓傳感器、CA相輸出電壓傳感器、第二 AB相輸出電流傳感器、第二 BC相輸出電流傳感器及第ニ CA相輸出電流傳感器，所述AB相輸出電壓傳感器、BC相輸出電壓傳感器及CA相輸出電壓傳感器的 輸出端均與第一加法器相連，第二 AB相輸出電流傳感器、第二 BC相輸出電流傳感器及第ニCA相輸出電流傳感器的輸出端均與第二加法器相連，第一加法器與第二加法器的輸出端與乘法電路相連，以通過(guò)乘法電路輸出功率反饋信號(hào)Ur ；所述乘法電路輸出的功率反饋信號(hào)Ur通過(guò)控制電路內(nèi)的比較器與功率給定信號(hào)相比較，所述比較器的輸出端與PI調(diào)節(jié)器相連，所述PI調(diào)節(jié)器與移相功率控制電路相連，所述移相功率控制電路與脈沖分配電路相連，所述脈沖分配電路與驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路相連，AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路分別與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連，以使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓。所述AB相高頻濾波電路包括第一輸入濾波電感及第ー濾波電容，所述AB相整流電路包括第一単相整流橋；所述第一濾波電容的兩端分別與第一単相整流橋的第一輸入端、第二輸入端相連；第一單相整流橋的第一輸入端還通過(guò)第一輸入濾波電感與A單相電源相連，第一単相整流橋的第二輸入端與B單相電源相連；第一単相整流橋的第一輸出端與AB相逆變電路中的第一開(kāi)關(guān)管的漏極端及第三開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第一単相整流橋的第二輸出端與第二開(kāi)關(guān)管的源極端及第四開(kāi)關(guān)管的源極端相連；第一開(kāi)關(guān)管的漏極端與第二開(kāi)關(guān)管的源極端通過(guò)第一高頻吸收電容相連，第三開(kāi)關(guān)管的漏極端與第四開(kāi)關(guān)管的源極端通過(guò)第二高頻吸收電容相連；第一開(kāi)關(guān)管的源極端與第一ニ極管的陽(yáng)極端、第二開(kāi)關(guān)管的漏極端及第ニニ極管的陰極端相連，第一ニ極管的陰極端與第一開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第二ニ極管的陽(yáng)極端與第二開(kāi)關(guān)管的源極端相連，第二ニ極管的陰極端與第二開(kāi)關(guān)管的漏極端相連；第三開(kāi)關(guān)管的源極端與第三ニ極管的陽(yáng)極端、第四開(kāi)關(guān)管的漏極端及第四ニ極管的陰極端相連；第三ニ極管的陰極端與第三開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第四ニ極管的陽(yáng)極端與第四開(kāi)關(guān)管的源極端相連，第四ニ極管的陰極端與第四開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管及第四開(kāi)關(guān)管的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；第一ニ極管的兩端并聯(lián)有第一結(jié)電容，第二ニ極管的兩端并聯(lián)有第二結(jié)電容，第三ニ極管的兩端并聯(lián)有第三結(jié)電容，第四ニ極管的兩端并聯(lián)有第四結(jié)電容；第三開(kāi)關(guān)管的源極端及第三ニ極管的陽(yáng)極端與AB相諧振電路內(nèi)第一諧振電感的一端相連，第一諧振電感的另一端與AB相高頻整流電路相連，AB相高頻整流電路通過(guò)AB相諧振電路內(nèi)的第一諧振電容及第一 AB相輸出電流傳感器與第一開(kāi)關(guān)管的源極端及第ニ開(kāi)關(guān)管的漏極端相連。所述AB相高頻諧振電路包括第五ニ極管、第六ニ極管、第七ニ極管及第八ニ極管；第五ニ極管的陽(yáng)極端與第六ニ極管的陰極端相連，第六ニ極管的陽(yáng)極端與第八ニ極管的陽(yáng)極端相連，第八ニ極管的陰極端與第七ニ極管的陽(yáng)極端相連，第七ニ極管的陰極端與第五ニ極管的陰極端相互連接；第五ニ極管的陽(yáng)極端及第六ニ極管的陰極端與第一諧振電感相連，第七ニ極管的陽(yáng)極端及第八ニ極管的陰極端與第一諧振電容相連。 所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間通過(guò)AB相變壓器功率匹配電路相連時(shí)；所述AB相變壓器功率匹配電路包括第一高頻變壓器，所述第一高頻變壓器的一次側(cè)繞組的兩端分別與第一諧振電感及第一諧振電容相連，第一高頻變壓器的二次側(cè)繞組的兩端分別與AB相高頻整流電路內(nèi)的第九ニ極管的陽(yáng)極端及第十二極管的陽(yáng)極端相連，第十二極管的陰極端與第九ニ極管的陰極端相互連接，第九ニ極管的陰極端與第二 AB相輸出電流傳感器相連；第一高頻變壓器二次側(cè)繞組的中心抽頭與第九ニ極管的陰極端輸出A相直流正弦半波電壓UaO。所述BC高頻濾波電路包括第二輸入濾波電感及第ニ濾波電容；所述BC相整流電路包括第二單相整流橋，所述第二濾波電容的兩端分別與第二單相整流橋的第一輸入端、第二輸入端相連；第二単相整流橋的第一輸入端還通過(guò)第二輸入濾波電感與B單相電源相連，第二単相整流橋的第二輸入端與C單相電源相連；第二單相整流橋的第一輸出端與BC相逆變電路中的第五開(kāi)關(guān)管的漏極端及第七開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第二単相整流橋的第二輸出端與第六開(kāi)關(guān)管的源極端及第八開(kāi)關(guān)管的源極端相連；第五開(kāi)關(guān)管的漏極端與第六開(kāi)關(guān)管的源極端通過(guò)第三高頻吸收電容相連，第七開(kāi)關(guān)管的漏極端與第八開(kāi)關(guān)管的源極端通過(guò)第四高頻吸收電容相連；第五開(kāi)關(guān)管的源極端與第十一ニ極管的陽(yáng)極端、第六開(kāi)關(guān)管的漏極端及第十二ニ極管的陰極端相連，第十一ニ極管的陰極端與第五開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第十二ニ極管的陽(yáng)極端與第六開(kāi)關(guān)管的源極端相連，第十二ニ極管的陰極端與第六開(kāi)關(guān)管的漏極端相連；第七開(kāi)關(guān)管的源極端與第十三ニ極管的陽(yáng)極端、第八開(kāi)關(guān)管的漏極端及第十四ニ極管的陰極端相連；第十三ニ極管的陰極端與第七開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第十四ニ極管的陽(yáng)極端與第八開(kāi)關(guān)管的源極端相連，第十四ニ極管的陰極端與第八開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第七開(kāi)關(guān)管及第八開(kāi)關(guān)管的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；所述第十一ニ極管的兩端并聯(lián)有第五結(jié)電容，第十二ニ極管的兩端并聯(lián)有第六結(jié)電容，第十三ニ極管的兩端并聯(lián)有第七結(jié)電容，第十四ニ極管的兩端并聯(lián)有第八結(jié)電容；第七開(kāi)關(guān)管的源極端及第十三ニ極管的陽(yáng)極端與BC相諧振電路內(nèi)第二諧振電感的一端相連，第二諧振電感的另一端與BC相高頻整流電路相連，BC相高頻整流電路通過(guò)BC相諧振電路內(nèi)的第二諧振電容及第一 BC相輸出電流傳感器與第五開(kāi)關(guān)管的源極端及第六開(kāi)關(guān)管的漏極端相連。所述BC相諧振電路與BC相高頻整流電路間通過(guò)BC相變壓器功率匹配電路相連；所述BC相變壓器功率匹配電路包括第二高頻變壓器，所述第二高頻變壓器的一次側(cè)繞組的兩端分別與第二諧振電感及第二諧振電容相連，第二高頻變壓器的二次側(cè)繞組的兩端分別與BC相高頻整流電路內(nèi)的第十九二極管的陽(yáng)極端及第二十二極管的陽(yáng)極端相連，第二十二極管的陰極端與第十九二極管的陰極端相互連接；第十九二極管的陰極端與第二BC相輸出電流傳感器相連，第二高頻變壓器二次側(cè)繞組的中心抽頭與第十九二極管的陰極端輸出B相直流正弦半波電壓UbO。所述CA相高頻濾波包括第三輸入濾波電感及第三濾波電容，CA相整流電路包括第三單相整流橋，所述第三濾波電容的兩端分別與第三單相整流橋的第一輸入端、第二輸入端相連；第三單相整流橋的第一輸入端還通過(guò)第三輸入濾波電感與C單相電源相連，第三單相整流橋的第二輸入端與A單相電源相連； 第三單相整流橋的第一輸出端與CA相逆變電路中的第九開(kāi)關(guān)管的漏極端及第十一開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第三單相整流橋的第二輸出端與第十開(kāi)關(guān)管的源極端及第十二開(kāi)關(guān)管的源極端相連；第九開(kāi)關(guān)管的漏極端與第十開(kāi)關(guān)管的源極端通過(guò)第五高頻吸收電容相連，第十一開(kāi)關(guān)管的漏極端與第十二開(kāi)關(guān)管的源極端通過(guò)第六高頻吸收電容相連；第九開(kāi)關(guān)管的源極端與第二十一二極管的陽(yáng)極端、第十開(kāi)關(guān)管的漏極端及第二十二二極管的陰極端相連，第二十一二極管的陰極端與第九開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第二十二二極管的陽(yáng)極端與第十開(kāi)關(guān)管的源極端相連，第二十二二極管的陰極端與第十開(kāi)關(guān)管的漏極端相連；第十一開(kāi)關(guān)管的源極端與第二十三二極管的陽(yáng)極端、第十二開(kāi)關(guān)管的漏極端及第二十四二極管的陰極端相連；第二十三二極管的陰極端與第十一開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第二十四二極管的陽(yáng)極端與第十二開(kāi)關(guān)管的源極端相連，第二十四二極管的陰極端與第十二開(kāi)關(guān)管的漏極端相連，第九開(kāi)關(guān)管、第十開(kāi)關(guān)管、第七開(kāi)關(guān)管及第十二開(kāi)關(guān)管的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；第二十一二極管的兩端并聯(lián)有第九結(jié)電容，第二十二二極管的兩端并聯(lián)有第十結(jié)電容，第二十三二極管的兩端并聯(lián)有第十一結(jié)電容，第二十四二極管的兩端并聯(lián)有第十二結(jié)電容；第十一開(kāi)關(guān)管的源極端及第二十三二極管的陽(yáng)極端與CA相諧振電路內(nèi)第三諧振電感的一端相連，第三諧振電感的另一端與CA相高頻整流電路相連，CA相高頻整流電路通過(guò)CA相諧振電路內(nèi)的第三諧振電容及第一 CA相輸出電流傳感器與第九開(kāi)關(guān)管的源極端及第十開(kāi)關(guān)管的漏極端相連。所述CA相諧振電路與CA相高頻整流電路間通過(guò)CA相變壓器功率匹配電路相連；所述CA相變壓器功率匹配電路包括第三高頻變壓器，所述第三高頻變壓器的一次側(cè)繞組的兩端分別與第三諧振電感及第三諧振電容相連，第三高頻變壓器的二次側(cè)繞組的兩端分別與CA相高頻整流電路內(nèi)的第二十九二極管的陽(yáng)極端及第三十極管的陽(yáng)極端相連，第三十極管的陰極端與第二十九二極管的陰極端相互連接；第二十九二極管的陰極端與第二CA相輸出電流傳感器相連，第三高頻變壓器二次側(cè)繞組的中心抽頭與第二十九二極管的陰極端輸出C相直流正弦半波電壓UcO。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)利用單相線電壓輸入，在對(duì)單相線電壓整流后與逆變電路、諧振電路及高頻整流電路相連，在單相線電壓整流與逆變電路間不需要通過(guò)大濾波電容連接，提高三相電網(wǎng)的輸入功率因數(shù)；控制電路根據(jù)外部輸入的功率設(shè)定值與驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)配合，使得逆變電路輸出脈沖寬度可調(diào)的高頻脈沖電壓，所述高頻脈沖電壓與諧振電路對(duì)應(yīng)配合并經(jīng)過(guò)高頻整流后輸出直流正弦半波電壓，且所述直流正弦半波電壓的相位與單相輸入線電壓的相位保持一致，使得整個(gè)三相調(diào)功電源相對(duì)于三相電網(wǎng)來(lái)說(shuō)為阻抗性負(fù)載，對(duì)于三相電網(wǎng)而言輸出功率因數(shù)為1，提高三相電網(wǎng)的輸出效率；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸入功率因數(shù)高，逆變橋采用負(fù)載諧振移相功率控制軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，減小開(kāi)關(guān)損耗，提高整機(jī)效率，安全可
O


圖I是本發(fā)明高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源主電路原理圖。圖3為本發(fā)明不加變壓器時(shí)，AB相高頻整流電路采用全橋二極管整流原理圖。圖4為本發(fā)明不加變壓器時(shí)，AB相高頻整流電路采用全橋二極管整流原理圖。圖5為本發(fā)明不加變壓器時(shí)，AB相高頻整流電路采用全橋二極管整流原理圖。圖6為本發(fā)明逆變電路、諧振電路、聞?lì)l整流電路的等效原理圖。圖7為本發(fā)明針對(duì)圖6的等效原理圖的工作原理圖。圖8為本發(fā)明輸出電壓電流檢測(cè)電路、逆變電流檢測(cè)電路、控制電路及驅(qū)動(dòng)電路配合的結(jié)構(gòu)框圖。圖9為本發(fā)明移相角零時(shí)AB相輸入工頻電壓半個(gè)周期變換電路的各點(diǎn)波形。圖10為本發(fā)明移相角90°時(shí)AB相輸入工頻電壓半個(gè)周期變換電路的各點(diǎn)波形。圖11為本發(fā)明移相角零時(shí)AB相輸入工頻電壓一個(gè)周期變換電路的各點(diǎn)波形。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示為了提高輸入功率因數(shù)，降低調(diào)功電源的復(fù)雜度，本發(fā)明包括與電網(wǎng)中A單相電源Ua、B單相電源Ub及C單相電源Uc對(duì)應(yīng)連接的AB相高頻濾波電路、BC相高頻濾波電路及CA相聞?lì)l濾波電路；其特征是所述AB相高頻濾波電路與AB相整流電路相連，AB相整流電路的輸出端與AB相逆變電路相連，AB相逆變電路的輸出端與AB相諧振電路相連，AB相諧振電路通過(guò)AB相高頻整流電路輸出A相直流正弦半波電壓UaO ；所述BC相高頻濾波電路與BC相整流電路相連，BC相整流電路的輸出端與BC相逆變電路相連，BC相逆變電路的輸出端與BC相諧振電路相連，BC相諧振電路通過(guò)BC相高頻整流電路輸出B相直流正弦半波電壓UbO ；所述CA相高頻濾波電路與CA相整流電路相連，CA相整流電路的輸出端與CA相逆變電路相連，所述CA相逆變電路與CA相諧振電路相連，CA相諧振電路通過(guò)CA相高頻整流電路輸出C相直流正弦半波電壓UcO ；AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路的輸出端均與用于檢測(cè)輸出電壓及輸出電流信號(hào)的輸出電壓電流檢測(cè)電路相連，所述輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端與控制電路相連，所述控制電路與用于檢測(cè)逆變電路輸出電流的逆變電流檢測(cè)電路輸出端相連，所述逆變電流檢測(cè)電路與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的輸出端對(duì)應(yīng)相連，控制電路還接收外部輸入的功率給定信號(hào)；所述控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路相連，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連；所述輸出電壓電流電路將檢測(cè)得到的檢測(cè)A相直流正弦半波電壓UaO、A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電壓UbO、B相直流正弦半波電流ibO、C相直流正弦半波電壓UcO及C相直流半波電流icO對(duì)應(yīng)變換處理后向控制電路內(nèi)輸入功率反饋信號(hào)，控制電路根據(jù)功率反饋信號(hào)及接收的功率給定信號(hào)形成功率控制信號(hào)；逆變電流檢測(cè)將檢測(cè)的AB相逆變電流ia2、BC相逆變電流ib2及CA相逆變電流ic2對(duì)應(yīng)變換處理后向控制電路內(nèi)輸入頻率跟蹤信號(hào)，控制電路對(duì)所述頻率跟蹤信號(hào)及功率控制信號(hào)運(yùn)算處理后向驅(qū)動(dòng)電路輸出頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，以通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別調(diào)節(jié)AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的導(dǎo)通狀態(tài)，以使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓；AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)的高頻交流脈沖電壓與AB相諧振電路、BC相諧振電路及CA相諧振電路對(duì)應(yīng)配合，并分別經(jīng)過(guò)AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路后得到A相直流正弦半波電壓UaO、B相直流正弦半波電壓UbO及C相直流正弦半波電壓UcO,且A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電流ibO及C相直流正弦半波電流icO對(duì)應(yīng)的相位分別與A單相電源、B單相電源及C單相電源對(duì)應(yīng)的相位保持一致。如圖8所示為了能夠使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出所需寬度的高頻交流脈沖電壓，所述逆變電流檢測(cè)電路包括第一 AB相輸出電流傳感器LAal、第一 BC相輸出電流傳感器LAbl及第一 CA相輸出電流傳感器LAcl ;第一 AB相輸出電流傳感器LAal串接在AB相諧振電路中，第一 AB相輸出電流傳感器LAal的輸出端與AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連，第一 BC相輸出電流傳感器LAbl串接在BC相諧振電路中，第一 BC相輸出電流傳感器Labl的輸出端與BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連，第一 CA相輸出電流傳感器LAcl串接在CA相諧振電路中，第一 CA相輸出電流傳感器LAcl的輸出端與CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連；AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端與BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端相連，BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端與CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端相連，AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端及CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端均與控制電路內(nèi)的脈沖整形過(guò)零比較電路相連，AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路及CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路將采樣得到的諧振電流ia2、ib2及ic2轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的交流信號(hào)，并將三個(gè)交流信號(hào)進(jìn)行同頻率同相位相加，并輸入脈沖整形過(guò)零比較電路內(nèi)；所述脈沖整形過(guò)零比較電路的輸出端與鎖相環(huán)頻率跟蹤電路相連，所述鎖相環(huán)頻率跟蹤電路的輸出端與移相控制電路相連。脈沖整形過(guò)零比較電路輸出方波信號(hào)P1，所述方波信號(hào)Pl經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)頻率跟蹤電路時(shí)輸出頻率跟蹤方波信號(hào)P2。所述輸出電壓電流檢測(cè)電路包括AB相輸出電壓傳感器LVa、BC相輸出電壓傳感器 LVb, CA相輸出電壓傳感器LVc、第二 AB相輸出電流傳感器LAa2、第二 BC相輸出電流傳感器LAb2及第二 CA相輸出電流傳感器LAc2，所述AB相輸出電壓傳感器LVa、BC相輸出電壓傳感器LVb及CA相輸出電壓傳感器LVc的輸出端均與第一加法器相連，由第一加法器輸出三相電壓檢測(cè)平均值；第二 AB相輸出電流傳感器LAa2、第二 BC相輸出電流傳感器LAb2及第二 CA相輸出電流傳感器LAc2的輸出端均與第二加法器相連，由第二加法器輸出三相電流檢測(cè)平均值；第一加法器與第二加法器的輸出端與乘法電路相連，以通過(guò)乘法電路輸出功率反饋信號(hào)Ur ;所述第二 AB相輸出電流傳感器LAa2、第二 BC相輸出電流傳感器LAb2及第二 CA相輸出電流傳感器LAc2檢測(cè)得到的電流值為本發(fā)明調(diào)功電源驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的電流值，通過(guò)相應(yīng)電流值來(lái)進(jìn)行功率控制以及調(diào)節(jié)電源相對(duì)于電網(wǎng)的功率因數(shù)。所述乘法電路輸出的功率反饋信號(hào)Ur通過(guò)控制電路內(nèi)的比較器與功率給定信號(hào)相比較，一般地，比較器比較時(shí)將功率反饋信號(hào)Ur與功率給定信號(hào)進(jìn)行作差，所述差值輸A PI調(diào)節(jié)器內(nèi)。所述比較器的輸出端與PI調(diào)節(jié)器相連，PI調(diào)節(jié)器輸出功率控制信號(hào)Uk，所述PI調(diào)節(jié)器與移相功率控制電路相連，移相功率控制電路根據(jù)鎖相環(huán)頻率跟蹤電路輸入的頻率跟蹤方波信號(hào)P2及PI調(diào)節(jié)器輸入的功率控制信號(hào)Uk運(yùn)算處理后經(jīng)脈沖分配電路向驅(qū)動(dòng)電路輸出頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)；具體地，移相功率控制電路向脈沖分配電路輸出PWM脈沖信號(hào)P3。所述脈沖分配電路與驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路相連，AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋 驅(qū)動(dòng)電路分別與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連，以使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓。其中，AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路輸出AB相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Gal、Ga2、Ga3及Ga4，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Gal、Ga2、Ga3及Ga4分別與AB相逆變電路中開(kāi)關(guān)管的柵極端對(duì)應(yīng)相連；BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路輸出BC相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Gbl、Gb2、Gb3及Gb4，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Gbl、Gb2、Gb3及Gb4分別與BC相逆變電路中開(kāi)關(guān)管的柵極端對(duì)應(yīng)相連；CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路輸出CA相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Gcl、Gc2、Gc3及Gc4，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Gcl、Gc2、Gc3及Gc4分別與CA相逆變電路中開(kāi)關(guān)管的柵極端對(duì)應(yīng)相連，以分別驅(qū)動(dòng)逆變電路中的開(kāi)關(guān)管，實(shí)現(xiàn)逆變電路輸出所需寬度的高頻脈沖電壓。AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路及CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路均為采用常規(guī)的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路；脈沖整形過(guò)零比較電路、鎖相環(huán)頻率跟蹤電路、移相控制電路、脈沖分頻電路、AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路也均采用常規(guī)的電路，此處不再詳述其對(duì)應(yīng)的原理及工作過(guò)程。如圖I所示當(dāng)負(fù)載需要變壓器隔離或降壓時(shí)，所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間通過(guò)AB相變壓器功率匹配電路相連，BC相諧振電路與BC相高頻整流電路通過(guò)BC相變壓器功率匹配電路相連，CA相諧振電路與CA相高頻整流電路通過(guò)CA相變壓器功率匹配電路相連。如圖2所示所述AB相高頻濾波電路包括第一輸入濾波電感Lia及第一濾波電容Cia，所述AB相整流電路包括第一單相整流橋BGla ;所述第一濾波電容Cia的兩端分別與第一單相整流橋BGla的第一輸入端、第二輸入端相連；第一單相整流橋BGla的第一輸入端還通過(guò)第一輸入濾波電感Lia與A單相電源Ua相連,第一單相整流橋BGla的第二輸入端與B單相電源Ub相連；第一單相整流橋BGla的第一輸出端與AB相逆變電路中的第一開(kāi)關(guān)管VTla的漏極端及第三開(kāi)關(guān)管VT3a的漏極端相連，第一單相整流橋BGla的第二輸出端與第二開(kāi)關(guān)管VT2a的源極端及第四開(kāi)關(guān)管VT4a的源極端相連；第一開(kāi)關(guān)管VTla的漏極端與第二開(kāi)關(guān)管VT2a的源極端通過(guò)第一 高頻吸收電容Cla相連，第三開(kāi)關(guān)管VT3a的漏極端與第四開(kāi)關(guān)管VT4a的源極端通過(guò)第二高頻吸收電容C2a相連；第一開(kāi)關(guān)管VTla的源極端與第一二極管VDla的陽(yáng)極端、第二開(kāi)關(guān)管VT2a的漏極端及第二二極管VD2a的陰極端相連，第一二極管VDla的陰極端與第一開(kāi)關(guān)管VTla的漏極端相連，第二二極管VD2a的陽(yáng)極端與第二開(kāi)關(guān)管VT2a的源極端相連，第二二極管VD2a的陰極端與第二開(kāi)關(guān)管VT2a的漏極端相連；第三開(kāi)關(guān)管VT3a的源極端與第三二極管VD3a的陽(yáng)極端、第四開(kāi)關(guān)管VT4a的漏極端及第四二極管VD4a的陰極端相連；第三二極管VD3a的陰極端與第三開(kāi)關(guān)管VD3a的漏極端相連，第四二極管VD4a的陽(yáng)極端與第四開(kāi)關(guān)管VT4a的源極端相連，第四二極管VD4a的陰極端與第四開(kāi)關(guān)管VT4a的漏極端相連，第一開(kāi)關(guān)管VTla、第二開(kāi)關(guān)管VT2a、第三開(kāi)關(guān)管VT3a及第四開(kāi)關(guān)管VT4a的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；第一二極管VDla的兩端并聯(lián)有第一結(jié)電容CTal，第二二極管VD2a的兩端并聯(lián)有第二結(jié)電容CTa2，第三二極管VD3a的兩端并聯(lián)有第三結(jié)電容CTa3，第四二極管VD4a的兩端并聯(lián)有第四結(jié)電容CTa4 ；第三開(kāi)關(guān)管VT3a的源極端及第三二極管VD3a的陽(yáng)極端與AB相諧振電路內(nèi)第一諧振電感Lla的一端相連，第一諧振電感Lla的另一端與AB相高頻整流電路相連，AB相高頻整流電路通過(guò)AB相諧振電路內(nèi)的第一諧振電容C3a及第一 AB相輸出電流傳感器LAal與第一開(kāi)關(guān)管VTla的源極端及第二開(kāi)關(guān)管VT2a的漏極端相連。通過(guò)第一 AB相輸出電流傳感器LAal能檢測(cè)AB相逆變電路與AB相諧振電路構(gòu)成回路時(shí)的逆變電流ia2。所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間通過(guò)AB相變壓器功率匹配電路相連時(shí)；所述AB相變壓器功率匹配電路包括第一高頻變壓器Ta，所述第一高頻變壓器Ta的一次側(cè)繞組的兩端分別與第一諧振電感Lla及第一諧振電容C3a相連，并通過(guò)第一諧振電容C3a及第一 AB相輸出電流傳感器LAal檢測(cè)AB相逆變電流ia2 ;第一高頻變壓器Ta的二次側(cè)繞組的兩端分別與AB相高頻整流電路內(nèi)的第九二極管D5a的陽(yáng)極端及第十二極管D6a的陽(yáng)極端相連，第十二極管D6a的陰極端與第九二極管D5a的陰極端相互連接；第九二極管D5a的陰極端與第二 AB相輸出電流傳感器LAa2相連，第一高頻變壓器Ta 二次側(cè)繞組的中心抽頭與第九二極管D5a的陰極端輸出A相直流正弦半波電壓UaO ;同時(shí)，形成A相直流正弦半波電壓UaO的端部設(shè)有AB相輸出電壓傳感器LVa。通過(guò)第二 AB相輸出電流傳感器LAa2能夠測(cè)量得到A相直流正弦半波電壓iaO，通過(guò)AB相輸出電壓傳感器LVa能測(cè)量得到A相直流正弦半波電壓UaO。如圖3所示當(dāng)所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間直接相連時(shí)；所述AB相高頻諧振電路包括第五二極管Dla、第六二極管D2a、第七二極管D3a及第八二極管D4a ；第五二極管Dla的陽(yáng)極端與第六二極管D2a的陰極端相連，第六二極管D2a的陽(yáng)極端與第八二極管D4a的陽(yáng)極端相連，第八二極管D4a的陰極端與第七二極管D3a的陽(yáng)極端相連，第七二極管D3a的陰極端與第五二極管Dla的陰極端相互連接；第五二極管Dla的陽(yáng)極端及第六二極管D2a的陰極端與第一諧振電感Lla相連，第七二極管D3a的陽(yáng)極端及第八二極管D4a的陰極端與第一諧振電容C3a相連。為了能夠測(cè)量AB相逆變電流ia2、A相直流正弦半波電壓UaO及A相直流正弦半波電流iaO，也需要將第一 AB相輸出電流傳感器LAal、AB相輸出電壓傳感器LVa及第二 AB相輸出電流傳感器LAa2串接在整流橋相應(yīng)的位置，此處不再詳述。所述BC高頻濾波電路包括第二輸入濾波電感Lib及第二濾波電容Cib ;所述BC相整流電路包括第二單相整流橋BGlb，所述第二濾波電容Cib的兩端分別與第二單相整流橋BGlb的第一輸入端、第二輸入端相連；第二單相整流橋BGlb的第一輸入端還通過(guò)第二輸入濾波電感Lib與B單相電源Ub相連，第二單相整流橋BGlb的第二輸入端與C單相電源Uc相連；第二單相整流橋BGlb的第一輸出端與BC相逆變電路中的第五開(kāi)關(guān)管VTlb的漏極端及第七開(kāi)關(guān)管VT3b的漏極端相連，第二單相整流橋BGlb的第二輸出端與第六開(kāi)關(guān)管VT2b的源極端及第八開(kāi)關(guān)管VT4b的源極端相連；第五開(kāi)關(guān)管VTlb的漏極端與第六開(kāi)關(guān)管VT2b的源極端通過(guò)第三高頻吸收電容Clb相連，第七開(kāi)關(guān)管VT3b的漏極端與第八開(kāi)關(guān)管VT4b的源極端通過(guò)第四高頻吸收電容C2b相連；第五開(kāi)關(guān)管VTlb的源極端與第十一二極管VDlb的陽(yáng)極端、第六開(kāi)關(guān)管VT2b的漏極端及第十二二極管VD2b的陰極端相連，第i 二極管VDlb的陰極端與第五開(kāi)關(guān)管VTlb的漏極端相連,第十二二極管VD2b的陽(yáng)極端 與第六開(kāi)關(guān)管VT2b的源極端相連，第十二二極管VD2b的陰極端與第六開(kāi)關(guān)管VT2b的漏極端相連；第七開(kāi)關(guān)管VT3b的源極端與第十三二極管VD3b的陽(yáng)極端、第八開(kāi)關(guān)管VT4b的漏極端及第十四二極管VD4b的陰極端相連；第十三二極管VD3b的陰極端與第七開(kāi)關(guān)管VD3b的漏極端相連，第十四二極管VD4b的陽(yáng)極端與第八開(kāi)關(guān)管VT4b的源極端相連，第十四二極管VD4b的陰極端與第八開(kāi)關(guān)管VT4b的漏極端相連，第五開(kāi)關(guān)管VTlb、第六開(kāi)關(guān)管VT2b、第七開(kāi)關(guān)管VT3b及第八開(kāi)關(guān)管VT4b的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；所述第十一二極管VDlb的兩端并聯(lián)有第五結(jié)電容CTbl，第十二二極管VD2b的兩端并聯(lián)有第六結(jié)電容CTb2，第十三二極管VD3b的兩端并聯(lián)有第七結(jié)電容CTb3，第十四二極管VD4b的兩端并聯(lián)有第八結(jié)電容CTb4 ；第七開(kāi)關(guān)管VT3b的源極端及第十三二極管VD3b的陽(yáng)極端與BC相諧振電路內(nèi)第二諧振電感Llb的一端相連，第二諧振電感Llb的另一端與BC相高頻整流電路相連，BC相高頻整流電路通過(guò)BC相諧振電路內(nèi)的第二諧振電容C3b及第一 BC相輸出電流傳感器LAbl與第五開(kāi)關(guān)管VTlb的源極端及第六開(kāi)關(guān)管VT2b的漏極端相連。所述BC相諧振電路與BC相高頻整流電路間通過(guò)BC相變壓器功率匹配電路相連；所述BC相變壓器功率匹配電路包括第二高頻變壓器Tb，所述第二高頻變壓器Tb的一次側(cè)繞組的兩端分別與第二諧振電感Llb及第二諧振電容C3b相連，第二高頻變壓器Tb的二次側(cè)繞組的兩端分別與BC相高頻整流電路內(nèi)的第十九二極管D5b的陽(yáng)極端及第二十二極管D6b的陽(yáng)極端相連,第二十二極管D6b的陰極端與第十九二極管D5b的陰極端相互連接；第十九二極管D5b的陰極端與第二 BC相輸出電流傳感器LAb2相連，第二高頻變壓器Tb 二次側(cè)繞組的中心抽頭與第十九二極管D5b的陰極端輸出B相直流正弦半波電壓UbO。如圖4所示當(dāng)BC相諧振電路與BC相高頻整流電路直接連接時(shí)，所述BC相高頻整流電路包括第十五二極管Dlb、第十六二極管D2b、第十七二極管D3b及第十八二極管D4b，第十五二極管Dlb的陽(yáng)極端與第十六二極管D2b的陰極端相連，第十六二極管D2b的陽(yáng)極端與第十八二極管D4b的陽(yáng)極端相連,第十八二極管D4b的陰極端與第十七二極管D3b的陽(yáng)極端相連，第十七二極管D3b的陰極端與第十五二極管Dlb的陰極端相連連接。第十五二極管Dlb的陽(yáng)極端與第十六二極管D2b的陰極端對(duì)應(yīng)連接后與第二諧振電感Llb相連，第十七二極管D3b的陽(yáng)極端與第十八二極管D4b的陰極端對(duì)應(yīng)連接后與第二諧振電容C3b相連；以在第十七二極管D3b的陰極端與第十八二極管D4b的陽(yáng)極端間形成B相直流正弦半波電壓Ubo。為了能夠測(cè)量BC相逆變電流ib2、B相直流正弦半波電壓UbO及B相直流正弦半波電流ibO，也需要將第一 BC相輸出電流傳感器LAbUBC相輸出電壓傳感器LVb及第二 BC相輸出電流傳感器LAb2串接在整流橋相應(yīng)的位置，此處不再詳述。所述CA相高頻濾波包括第三輸入濾波電感Lic及第三濾波電容Cic，CA相整流電路包括第三單相整流橋BGlc，所述第三濾波電容Cic的兩端分別與第三單相整流橋BGlc的第一輸入端、第二輸入端相連；第三單相整流橋BGlc的第一輸入端還通過(guò)第三輸入濾波電感Lic與C單相電源Uc相連，第三單相整流橋BGlc的第二輸入端與A單相電源Ua相連；第三單相整流橋BGlc的第一輸出端與CA相逆變電路中的第九開(kāi)關(guān)管VTlc的漏極端及第i 開(kāi)關(guān)管VT3c的漏極端相連,第三單相整流橋BGlc的第二輸出端與第十開(kāi)關(guān) 管VT2c的源極端及第十二開(kāi)關(guān)管VT4c的源極端相連；第九開(kāi)關(guān)管VTlc的漏極端與第十開(kāi)關(guān)管VT2c的源極端通過(guò)第五高頻吸收電容Clc相連，第十一開(kāi)關(guān)管VT3c的漏極端與第十二開(kāi)關(guān)管VT4c的源極端通過(guò)第六高頻吸收電容C2c相連；第九開(kāi)關(guān)管VTlc的源極端與第二十一二極管VDlc的陽(yáng)極端、第十開(kāi)關(guān)管VT2c的漏極端及第二十二二極管VD2c的陰極端相連，第二i 二極管VDlc的陰極端與第九開(kāi)關(guān)管VTlc的漏極端相連,第二十二二極管VD2c的陽(yáng)極端與第十開(kāi)關(guān)管VT2c的源極端相連,第二十二二極管VD2c的陰極端與第十開(kāi)關(guān)管VT2c的漏極端相連；第十一開(kāi)關(guān)管VT3c的源極端與第二十三二極管VD3c的陽(yáng)極端、第十二開(kāi)關(guān)管VT4c的漏極端及第二十四二極管VD4c的陰極端相連；第二十三二極管VD3c的陰極端與第i 開(kāi)關(guān)管VT3c的漏極端相連,第二十四二極管VD4c的陽(yáng)極端與第十二開(kāi)關(guān)管VT4c的源極端相連，第二十四二極管VD4c的陰極端與第十二開(kāi)關(guān)管VT4c的漏極端相連，第九開(kāi)關(guān)管VTlc、第十開(kāi)關(guān)管VT2c、第七開(kāi)關(guān)管VT3b及第十二開(kāi)關(guān)管VT4c的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；第二十一二極管VDlc的兩端并聯(lián)有第九結(jié)電容CTcl，第二十二二極管VD2c的兩端并聯(lián)有第十結(jié)電容CTc2,第二十三二極管VD3c的兩端并聯(lián)有第^ 結(jié)電容CTc3，第二十四二極管VD4c的兩端并聯(lián)有第十二結(jié)電容CTc4 ；第十一開(kāi)關(guān)管VT3c的源極端及第二十三二極管VD3c的陽(yáng)極端與CA相諧振電路內(nèi)第三諧振電感Llc的一端相連,第三諧振電感Llc的另一端與CA相高頻整流電路相連，CA相高頻整流電路通過(guò)CA相諧振電路內(nèi)的第三諧振電容C3c及第一 CA相輸出電流傳感器LAcl與第九開(kāi)關(guān)管VTlc的源極端及第十開(kāi)關(guān)管VT2c的漏極端相連。所述CA相諧振電路與CA相高頻整流電路間通過(guò)CA相變壓器功率匹配電路相連；所述CA相變壓器功率匹配電路包括第三高頻變壓器Tc，所述第三高頻變壓器Tc的一次側(cè)繞組的兩端分別與第三諧振電感Llc及第三諧振電容C3c相連，第三高頻變壓器Tc的二次側(cè)繞組的兩端分別與CA相高頻整流電路內(nèi)的第二十九二極管D5c的陽(yáng)極端及第三十極管D6c的陽(yáng)極端相連,第三十極管D6c的陰極端與第二十九二極管D5c的陰極端相互連接；第二十九二極管D5c的陰極端與第二 CA相輸出電流傳感器LAc2相連，第三高頻變壓器Tc 二次側(cè)繞組的中心抽頭與第二十九二極管D5c的陰極端輸出C相直流正弦半波電壓UcO。如圖5所示當(dāng)CA相諧振電路與CA相高頻整流電路直接連接時(shí)，所述CA相高頻整流電路包括第二十五二極管Die、第二十六二極管D2c、第二十七二極管D3c、第二十八二極管D4c ;第二十五二極管Dlc的陽(yáng)極端與第二十六二極管D2c的陰極端相連,第二十六二極管D2c的陽(yáng)極端與第二十八二極管D4c的陽(yáng)極端相連，第二十八二極管D4c的陰極端與第二十七二極管D3c的陽(yáng)極端相連，第二十七二極管D3c的陰極端與第二十五二極管Dlc的陰極端對(duì)應(yīng)相互連接。第二十五二極管Dlc的陽(yáng)極端與第二十六二極管D2c的陰極端對(duì)應(yīng)連接后與第三諧振電感Llc相連,第二十七二極管D3c的陽(yáng)極端與第二十八二極管D4c的陰極端對(duì)應(yīng)連接后與第三諧振電容C3c相連。第二十七二極管D3c的陰極端與第二十八二極管D4c的陽(yáng)極端間形成C相直流正弦半波電壓UcO。為了能夠測(cè)量CA相逆變電流ic2、C相直流正弦半波電壓UcO及B相直流正弦半波電流icO，也需要將第一 CA相輸出電流傳感器LAcUCA相輸出電壓傳感器LVc及第二 CA相輸出電流傳感器LAc2串接在整流橋相應(yīng)的位置，此處不再詳述。如圖6所示為本發(fā)明逆變電路與諧振電路對(duì)應(yīng)配合時(shí)的等效原理圖。RO為負(fù)載等效電阻，包括AB相的負(fù)載等效電阻、BC相負(fù)載等效電阻及CA相負(fù)載等效電阻。VTl表示AB相逆變電路的第一開(kāi)關(guān)管VTla、BC相逆變電路的第五開(kāi)關(guān)管VTlb及CA相逆變電路的第六開(kāi)關(guān)管VTlc ；VT2表示AB相逆變電路的第二開(kāi)關(guān)管VT2a、BC相逆變電路的第六開(kāi)關(guān)管VT2b及CA相逆變電路的第十開(kāi)關(guān)管VT2c ；VT3及VT4與上面表示的情況類似。LI表示第一諧振電感Lla、第二諧振電感L2a及第三諧振電感L3a,C3表示第一諧振電容C3a、第二諧振電容 C3b 及第三諧振電容 C3c。CT1、CT2、CT3、CT4、Cl、C2、VD1、VD2、VD3 及 VD4 所表示的內(nèi)容可以參考圖2中的相應(yīng)表示內(nèi)容。當(dāng)逆變電路輸出所需脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓時(shí)，諧振電路內(nèi)的諧振電感LI、諧振電容C3在高頻交流脈沖電壓作用下產(chǎn)生諧振，從而使得諧振電路的輸出電流呈交流正弦狀態(tài)，再經(jīng)過(guò)高頻整流電路后得到相應(yīng)直流正弦半波電壓；當(dāng)與負(fù)載相連時(shí)，所述直流正弦半波電流的相位與單向電源的電壓相位保持一致，從而使得整個(gè)三相調(diào)功電源對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)呈阻性負(fù)載，功率因數(shù)為I。如圖7所不為根據(jù)圖6的等效原理圖進(jìn)行分析的不意圖。其中，G1、G2、G3及G4分別為開(kāi)關(guān)管VT1、開(kāi)關(guān)管VT2、開(kāi)關(guān)管VT3及開(kāi)關(guān)管VT4的柵極端，下方為G1、G2、G3及G4在t0 t8時(shí)刻的驅(qū)動(dòng)電壓，U2為逆變電路輸出的電壓值，12為逆變電路輸出的電壓與諧振電路形成回路時(shí)的電流值。t0時(shí)刻，由于開(kāi)關(guān)管VTl的柵極端Gl加載高電平，而開(kāi)關(guān)管VT2的柵極端G2為低電平，因此開(kāi)關(guān)管VTl驅(qū)動(dòng)，但沒(méi)有導(dǎo)通(開(kāi)關(guān)管VTl未導(dǎo)通，是由于諧振電流為負(fù)，這時(shí)諧振電流通過(guò)開(kāi)關(guān)管VTl的反并聯(lián)二極管VDl導(dǎo)通)。tO-tl階段，開(kāi)關(guān)管VTl仍然處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)管VT3也處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)管VT3、諧振電感LI、負(fù)載等效電阻R0、諧振電容C3、開(kāi)關(guān)管VTl并聯(lián)的二極管VDl形成環(huán)流；tl時(shí)刻，當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT3柵極端電壓變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，開(kāi)關(guān)管VT3關(guān)斷，與開(kāi)關(guān)管VT3相連的結(jié)電容CT3從零電壓充電，保證所述開(kāi)關(guān)管VT3零電壓關(guān)斷(零電壓關(guān)斷是指開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)開(kāi)關(guān)管兩邊的電壓維持一段時(shí)間接近零電壓)；t2時(shí)刻，開(kāi)關(guān)管VT4的柵極端G4為高電平，開(kāi)關(guān)管VT4在零電流導(dǎo)通；t2-t3階段，開(kāi)關(guān)管VTl和開(kāi)關(guān)管VT4工作；t3時(shí)刻，由于開(kāi)關(guān)管VTl的柵極端Gl為低電平，開(kāi)關(guān)管VTl關(guān)斷，與開(kāi)關(guān)管VTl相連的結(jié)電容CTl從零電壓充電，保證所述開(kāi)關(guān)管VTl零電壓關(guān)斷；t4時(shí)刻，開(kāi)關(guān)管VT2的柵極端G2為高電平，開(kāi)關(guān)管VT2驅(qū)動(dòng)，但沒(méi)有導(dǎo)通；t4-t5階段，通過(guò)開(kāi)關(guān)管VT2并聯(lián)的二極管VD2、諧振電感LI、負(fù)載等效電阻R0、諧振電容C3、開(kāi)關(guān)管VT4形成環(huán)流；t5時(shí)刻，在逆變交流電流由正變負(fù)的過(guò)零點(diǎn)，開(kāi)關(guān)管VT4在零電流關(guān)斷，與所述開(kāi)關(guān)管VT4的結(jié)電容CT4從零電壓充電，和開(kāi)關(guān)管VT3的結(jié)電容CT3放電；t6時(shí)刻，開(kāi)關(guān)管VT3零電壓零電流導(dǎo)通；t6-t7階段，開(kāi)關(guān)管VT2和開(kāi)關(guān)管VT3工作；t7時(shí)刻，開(kāi)關(guān)管VT2關(guān)斷，和開(kāi)關(guān)管VT2的結(jié)電容從零電壓充電，保證所述開(kāi)關(guān)管VT2零電壓關(guān)斷；t8時(shí)刻，開(kāi)關(guān)管VTl驅(qū)動(dòng)，但沒(méi)有導(dǎo)通，一個(gè)周期結(jié)束；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變電路中開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)控制。從這一個(gè)周期的描述來(lái)說(shuō)，說(shuō)明了本發(fā)明的開(kāi)關(guān)管工作在零電流或零電壓導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，減小開(kāi)關(guān)損耗和對(duì)空間的聞?lì)l無(wú)線電干擾。所述Gl、G2、G3及G4的高低電平情況如何確定的由頻率跟蹤鎖相環(huán)和移相控制電路決定，A單相電壓Ua、B單相電壓Ub及C單相電壓Uc之間的相位角相差120度；在實(shí)際控制中，驅(qū)動(dòng)電路分別輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖。圖9是移相角零時(shí)AB相輸入工頻電壓半個(gè)周期變換電路的各點(diǎn)波形。圖10是移相角90°時(shí)AB相輸入工頻電壓半個(gè)周期變換電路的各點(diǎn)波形。圖11是移相角零時(shí)AB相輸入工頻電壓一個(gè)周期變換電路的各點(diǎn)波形。所述移相角為根據(jù)功率給定值和功率反饋值比較后經(jīng)PI調(diào)節(jié)器和移相控制電路計(jì)算得到的角度值，根據(jù)移相角O能夠確定逆變電路輸出對(duì)應(yīng)脈沖寬度的高頻脈沖電壓。如圖I 圖11所示工作時(shí)，將A單相電源Ua、B單相電源Ub及C單相電源Uc分別與AB高頻濾波電路、BC相高頻濾波電路及CA相高頻濾波電路相連。AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路分別與負(fù)載相連。逆變電流檢測(cè)電路檢測(cè)相應(yīng)的逆變電流值，AB相逆變電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、BC相逆變電流/電壓轉(zhuǎn)換電路及CA相逆變電流/電壓轉(zhuǎn)換電路經(jīng)處理后形成頻率跟蹤信號(hào)；輸出電流電壓檢測(cè)電路內(nèi)的AB相輸出電壓傳感器LVa、BC相輸出電壓傳感器LVb、CA相輸出電壓傳感器LVc、第二 AB相輸出電流傳感器LAa2、第二 BC相輸出電流傳感器LAb2及第二 CA相輸出電流傳感器LAc2將相應(yīng)的電壓、電流信號(hào)變換處理后輸出功率反饋信號(hào)，所述功率反饋信號(hào)和功率給定信號(hào)經(jīng)比較器比較、PI調(diào)節(jié)器后形成功率控制信號(hào)；頻率跟蹤信號(hào)和功率控制信號(hào)同時(shí)輸入移相控制電路內(nèi)，向驅(qū)動(dòng)電路輸出頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別調(diào)節(jié)AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的導(dǎo)通狀態(tài)，以使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓；AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)的高頻交流脈沖電壓與AB相諧振電路、BC相諧振電路及CA相諧振電路對(duì)應(yīng)配合，并分別經(jīng)過(guò)AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路后得到A相直流正弦半波電壓UaO、B相直流正弦半波電壓UbO及C相直流正弦半波電壓UcO，且A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電流ibO及C相直流正弦半波電流icO對(duì)應(yīng)的相位分別與A單相電源、B單相電源及C單相電源對(duì)應(yīng)的相位保持一致。當(dāng)A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電流ibO及C相直流正弦半波電流icO對(duì)應(yīng)的相位分別與A單相電源、B單相電源及C單相電源對(duì)應(yīng)的相位保持一致時(shí)，整個(gè)三相調(diào)功電源相對(duì)于三相電網(wǎng)來(lái)說(shuō)為阻抗性負(fù)載，對(duì)于三相電網(wǎng)而言輸出功率因數(shù)為1，提高三相電網(wǎng)的輸出效率。本發(fā)明利用單相線電壓輸入，在對(duì)單相線電壓整流后與逆變電路、諧振電路及高頻整流電路相連，在單相線電壓整流與逆變電路間不需要通過(guò)大濾波電容連接，提高三相電網(wǎng)的輸入功率因數(shù)；控制電路根據(jù)外部輸入的功率設(shè)定值與驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)配合，使得逆變電路輸出脈沖寬度可調(diào)的高頻脈 沖電壓，所述高頻脈沖電壓與諧振電路對(duì)應(yīng)配合并經(jīng)過(guò)高頻整流后輸出直流正弦半波電壓，且所述直流正弦半波電壓的相位與單相輸入線電壓的相位保持一致，使得整個(gè)三相調(diào)功電源相對(duì)于三相電網(wǎng)來(lái)說(shuō)為阻抗性負(fù)載，對(duì)于三相電網(wǎng)而言輸出功率因數(shù)為1，提高三相電網(wǎng)的輸出效率；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸入功率因數(shù)高，逆變橋采用負(fù)載諧振移相功率控制軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，減小開(kāi)關(guān)損耗，提高整機(jī)效率，安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，包括與電網(wǎng)中A單相電源(Ua)、B單相電源 (Ub)及C單相電源(Uc)對(duì)應(yīng)連接的AB相高頻濾波電路、BC相高頻濾波電路及CA相高頻濾波電路；其特征是所述AB相高頻濾波電路與AB相整流電路相連，AB相整流電路的輸出端與AB相逆變電路相連，AB相逆變電路的輸出端與AB相諧振電路相連，AB相諧振電路通過(guò)AB相高頻整流電路輸出A相直流正弦半波電壓UaO ；所述BC相高頻濾波電路與BC相整流電路相連，BC相整流電路的輸出端與BC相逆變電路相連，BC相逆變電路的輸出端與BC相諧振電路相連，BC相諧振電路通過(guò)BC相高頻整流電路輸出B相直流正弦半波電壓UbO ；所述CA相高頻濾波電路與CA相整流電路相連，CA相整流電路的輸出端與CA相逆變電路相連，所述CA相逆變電路與CA相諧振電路相連，CA相諧振電路通過(guò)CA相高頻整流電路輸出C相直流正弦半波電壓UcO ；AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路的輸出端均與用于檢測(cè)輸出電壓及輸出電流信號(hào)的輸出電壓電流檢測(cè)電路相連，所述輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端與控制電路相連，所述控制電路與用于檢測(cè)逆變電路輸出電流的逆變電流檢測(cè)電路輸出端相連，所述逆變電流檢測(cè)電路與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的輸出端對(duì)應(yīng)相連，控制電路還接收外部輸入的功率給定信號(hào)；所述控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路相連，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連；所述輸出電壓電流電路將檢測(cè)得到的檢測(cè)A相直流正弦半波電壓UaO、A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電壓UbO、B相直流正弦半波電流ibO、C相直流正弦半波電壓UcO及C相直流半波電流icO對(duì)應(yīng)變換處理后向控制電路內(nèi)輸入功率反饋信號(hào)，控制電路根據(jù)功率反饋信號(hào)及接收的功率給定信號(hào)形成功率控制信號(hào)；逆變電流檢測(cè)將檢測(cè)的 AB相逆變電流ia2、BC相逆變電流ib2及CA相逆變電流ic2對(duì)應(yīng)變換處理后向控制電路內(nèi)輸入頻率跟蹤信號(hào)，控制電路對(duì)所述頻率跟蹤信號(hào)及功率控制信號(hào)運(yùn)算處理后向驅(qū)動(dòng)電路輸出頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)頻率跟蹤移相功率控制信號(hào)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，以通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分別調(diào)節(jié)AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的導(dǎo)通狀態(tài)，以使得 AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓；AB 相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)的高頻交流脈沖電壓與AB相諧振電路、BC相諧振電路及CA相諧振電路對(duì)應(yīng)配合，并分別經(jīng)過(guò)AB相高頻整流電路、BC相高頻整流電路及CA相高頻整流電路后得到A相直流正弦半波電壓UaO、B相直流正弦半波電壓 UbO及C相直流正弦半波電壓UcO，且A相直流正弦半波電流iaO、B相直流正弦半波電流 ibO及C相直流正弦半波電流icO對(duì)應(yīng)的相位分別與A單相電源、B單相電源及C單相電源對(duì)應(yīng)的相位保持一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間通過(guò)AB相變壓器功率匹配電路相連，BC相諧振電路與BC相高頻整流電路通過(guò)BC相變壓器功率匹配電路相連，CA相諧振電路與CA相高頻整流電路通過(guò)CA相變壓器功率匹配電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述逆變電流檢測(cè)電路包括第一 AB相輸出電流傳感器(LAal)、第一 BC相輸出電流傳感器(LAbl)及第一CA相輸出電流傳感器(LAcl);所述第一 AB相輸出電流傳感器(LAal)的輸出端與AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連，第一 BC相輸出電流傳感器(Labl)的輸出端與BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連，第一 CA相輸出電流傳感器(LAcl)的輸出端與CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路相連;AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端與BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端相連，BC相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端與CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端相連，AB相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出正極端及CA相電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極端均與控制電路內(nèi)的脈沖整形過(guò)零比較電路相連，所述脈沖整形過(guò)零比較電路的輸出端與鎖相環(huán)頻率跟蹤電路相連，所述鎖相環(huán)頻率跟蹤電路的輸出端與移相控制電路相連；所述輸出電壓電流檢測(cè)電路包括AB相輸出電壓傳感器(LVa)、BC相輸出電壓傳感器 (LVb)、CA相輸出電壓傳感器(LVc)、第二 AB相輸出電流傳感器(LAa2)、第二 BC相輸出電流傳感器(LAb2)及第二 CA相輸出電流傳感器(LAc2)，所述AB相輸出電壓傳感器(LVa)、BC 相輸出電壓傳感器(LVb)及CA相輸出電壓傳感器(LVc)的輸出端均與第一加法器相連，第二AB相輸出電流傳感器(LAa2)、第二 BC相輸出電流傳感器(LAb2)及第二 CA相輸出電流傳感器(LAc2)的輸出端均與第二加法器相連,第一加法器與第二加法器的輸出端與乘法電路相連，以通過(guò)乘法電路輸出功率反饋信號(hào)Ur ；所述乘法電路輸出的功率反饋信號(hào)Ur通過(guò)控制電路內(nèi)的比較器與功率給定信號(hào)相比較，所述比較器的輸出端與PI調(diào)節(jié)器相連，所述PI調(diào)節(jié)器與移相功率控制電路相連，所述移相功率控制電路與脈沖分配電路相連，所述脈沖分配電路與驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路相連，AB相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路、BC相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路及CA相逆變橋驅(qū)動(dòng)電路分別與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連，以使得AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路輸出相應(yīng)脈沖寬度的高頻交流脈沖電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述AB相高頻濾波電路包括第一輸入濾波電感(Lia)及第一濾波電容(Cia)，所述AB相整流電路包括第一單相整流橋(BGla);所述第一濾波電容(Cia)的兩端分別與第一單相整流橋(BGla)的第一輸入端、第二輸入端相連；第一單相整流橋(BGla)的第一輸入端還通過(guò)第一輸入濾波電感(Lia)與A單相電源(Ua)相連，第一單相整流橋(BGla)的第二輸入端與B單相電源 (Ub)相連；第一單相整流橋(BGla)的第一輸出端與AB相逆變電路中的第一開(kāi)關(guān)管(VTla)的漏極端及第三開(kāi)關(guān)管(VT3a)的漏極端相連，第一單相整流橋(BGla)的第二輸出端與第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)的源極端及第四開(kāi)關(guān)管(VT4a)的源極端相連；第一開(kāi)關(guān)管(VTla)的漏極端與第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)的源極端通過(guò)第一高頻吸收電容(Cla)相連，第三開(kāi)關(guān)管(VT3a) 的漏極端與第四開(kāi)關(guān)管(VT4a)的源極端通過(guò)第二高頻吸收電容(C2a)相連；第一開(kāi)關(guān)管 (VTla)的源極端與第一二極管(VDla)的陽(yáng)極端、第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)的漏極端及第二二極管(VD2a)的陰極端相連，第一二極管(VDla)的陰極端與第一開(kāi)關(guān)管(VTla)的漏極端相連，第二二極管(VD2a)的陽(yáng)極端與第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)的源極端相連，第二二極管(VD2a) 的陰極端與第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)的漏極端相連；第三開(kāi)關(guān)管(VT3a)的源極端與第三二極管(VD3a)的陽(yáng)極端、第四開(kāi)關(guān)管(VT4a)的漏極端及第四二極管(VD4a)的陰極端相連；第三二極管(VD3a)的陰極端與第三開(kāi)關(guān)管(VD3a)的漏極端相連，第四二極管(VD4a)的陽(yáng)極端與第四開(kāi)關(guān)管(VT4a)的源極端相連，第四二極管(VD4a)的陰極端與第四開(kāi)關(guān)管(VT4a) 的漏極端相連，第一開(kāi)關(guān)管(VTla)、第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)、第三開(kāi)關(guān)管(VT3a)及第四開(kāi)關(guān)管 (VT4a)的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；第一二極管(VDla)的兩端并聯(lián)有第一結(jié)電容 (CTal)，第二二極管(VD2a)的兩 端并聯(lián)有第二結(jié)電容(CTa2)，第三二極管(VD3a)的兩端并聯(lián)有第三結(jié)電容(CTa3)，第四二極管(VD4a)的兩端并聯(lián)有第四結(jié)電容(CTa4)； 第三開(kāi)關(guān)管(VT3a)的源極端及第三二極管(VD3a)的陽(yáng)極端與AB相諧振電路內(nèi)第一諧振電感(Lla)的一端相連，第一諧振電感(Lla)的另一端與AB相高頻整流電路相連，AB 相高頻整流電路通過(guò)AB相諧振電路內(nèi)的第一諧振電容(C3a)及第一 AB相輸出電流傳感器 (LAal)與第一開(kāi)關(guān)管(VTla)的源極端及第二開(kāi)關(guān)管(VT2a)的漏極端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述AB相高頻諧振電路包括第五二極管(Dla)、第六二極管(D2a)、第七二極管(D3a)及第八二極管 (D4a);第五二極管(Dla)的陽(yáng)極端與第六二極管(D2a)的陰極端相連，第六二極管(D2a) 的陽(yáng)極端與第八二極管(D4a)的陽(yáng)極端相連，第八二極管(D4a)的陰極端與第七二極管 (D3a)的陽(yáng)極端相連，第七二極管(D3a)的陰極端與第五二極管(Dla)的陰極端相互連接； 第五二極管(Dla)的陽(yáng)極端及第六二極管(D2a)的陰極端與第一諧振電感(Lla)相連，第七二極管(D3a)的陽(yáng)極端及第八二極管(D4a)的陰極端與第一諧振電容(C3a)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述AB相諧振電路與AB相高頻整流電路間通過(guò)AB相變壓器功率匹配電路相連時(shí)；所述AB相變壓器功率匹配電路包括第一高頻變壓器(Ta)，所述第一高頻變壓器(Ta)的一次側(cè)繞組的兩端分別與第一諧振電感(Lla)及第一諧振電容(C3a)相連，第一高頻變壓器(Ta)的二次側(cè)繞組的兩端分別與AB相高頻整流電路內(nèi)的第九二極管(D5a)的陽(yáng)極端及第十二極管(D6a)的陽(yáng)極端相連，第十二極管(D6a)的陰極端與第九二極管(D5a)的陰極端相互連接，第九二極管 (D5a)的陰極端與第二 AB相輸出電流傳感器(LAa2)相連；第一高頻變壓器(Ta) 二次側(cè)繞組的中心抽頭與第九二極管(D5a)的陰極端輸出A相直流正弦半波電壓UaO。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述BC高頻濾波電路包括第二輸入濾波電感(Lib)及第二濾波電容(Cib);所述BC相整流電路包括第二單相整流橋(BGlb)，所述第二濾波電容(Cib)的兩端分別與第二單相整流橋(BGlb)的第一輸入端、第二輸入端相連；第二單相整流橋(BGlb)的第一輸入端還通過(guò)第二輸入濾波電感 (Lib)與B單相電源(Ub)相連，第二單相整流橋(BGlb)的第二輸入端與C單相電源(Uc) 相連；第二單相整流橋(BGlb)的第一輸出端與BC相逆變電路中的第五開(kāi)關(guān)管(VTlb)的漏極端及第七開(kāi)關(guān)管(VT3b)的漏極端相連，第二單相整流橋(BGlb)的第二輸出端與第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)的源極端及第八開(kāi)關(guān)管(VT4b)的源極端相連；第五開(kāi)關(guān)管(VTlb)的漏極端與第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)的源極端通過(guò)第三高頻吸收電容(Clb)相連，第七開(kāi)關(guān)管(VT3b) 的漏極端與第八開(kāi)關(guān)管(VT4b)的源極端通過(guò)第四高頻吸收電容(C2b)相連；第五開(kāi)關(guān)管(VTlb)的源極端與第十一二極管(VDlb)的陽(yáng)極端、第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)的漏極端及第十二二極管(VD2b)的陰極端相連,第^ 二極管(VDlb)的陰極端與第五開(kāi)關(guān)管(VTlb)的漏極端相連，第十二二極管(VD2b)的陽(yáng)極端與第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)的源極端相連，第十二二極管(VD2b)的陰極端與第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)的漏極端相連；第七開(kāi)關(guān)管(VT3b)的源極端與第十三二極管(VD3b)的陽(yáng)極端、第八開(kāi)關(guān)管(VT4b)的漏極端及第十四二極管(VD4b)的陰極端相連；第十三二極管(VD3b)的陰極端與第七開(kāi)關(guān)管(VD3b)的漏極端相連，第十四二極管(VD4b)的陽(yáng)極端與第八開(kāi)關(guān)管(VT4b)的源極端相連，第十四二極管(VD4b)的陰極端與第八開(kāi)關(guān)管(VT4b)的漏極端相連，第五開(kāi)關(guān)管(VTlb)、第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)、第七開(kāi)關(guān)管(VT3b)及第八開(kāi)關(guān)管(VT4b)的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；所述第十一二極管 (VDlb)的兩端并聯(lián)有第五結(jié)電容(CTbl)，第十二二極管(VD2b)的兩端并聯(lián)有第六結(jié)電容 (CTb2)，第十三二極管(VD3b)的兩端并聯(lián)有第七結(jié)電容(CTb3)，第十四二極管(VD4b)的兩端并聯(lián)有第八結(jié)電容(CTb4)；第七開(kāi)關(guān)管(VT3b)的源極端及第十三二極管(VD3b)的陽(yáng)極端與BC相諧振電路內(nèi)第二諧振電感(Llb)的一端相連，第二諧振電感(Llb)的另一端與BC相高頻整流電路相連， BC相高頻整流電路通過(guò)BC相諧振電路內(nèi)的第二諧振電容(C3b)及第一 BC相輸出電流傳感器(LAbl)與第五開(kāi)關(guān)管(VTlb)的源極端及第六開(kāi)關(guān)管(VT2b)的漏極端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述BC相諧振電路與BC相高頻整流電路間通過(guò)BC相變壓器功率匹配電路相連；所述BC相變壓器功率匹配電路包括第二高頻變壓器(Tb)，所述第二高頻變壓器(Tb)的一次側(cè)繞組的兩端分別與第二諧振電感(Llb)及第二諧振電容(C3b)相連，第二高頻變壓器(Tb)的二次側(cè)繞組的兩端分別與BC相高頻整流電路內(nèi)的第十九二極管(D5b)的陽(yáng)極端及第二十二極管(D6b) 的陽(yáng)極端相連，第二十二極管(D6b)的陰極端與第十九二極管(D5b)的陰極端相互連接； 第十九二極管(D5b)的陰極端與第二 BC相輸出電流傳感器(LAb2)相連，第二高頻變壓器 (Tb) 二次側(cè)繞組的中心抽頭與第十九二極管(D5b)的陰極端輸出B相直流正弦半波電壓 UbO。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述CA相高頻濾波包括第三輸入濾波電感(Lic)及第三濾波電容(Cic)，CA相整流電路包括第三單相整流橋(BGlc)，所述第三濾波電容(Cic)的兩端分別與第三單相整流橋(BGlc)的第一輸入端、第二輸入端相連；第三單相整流橋(BGlc)的第一輸入端還通過(guò)第三輸入濾波電感 (Lic)與C單相電源(Uc)相連，第三單相整流橋(BGlc)的第二輸入端與A單相電源(Ua) 相連； 第三單相整流橋(BGlc)的第一輸出端與CA相逆變電路中的第九開(kāi)關(guān)管(VTlc)的漏極端及第十一開(kāi)關(guān)管(VT3c)的漏極端相連，第三單相整流橋(BGlc)的第二輸出端與第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)的源極端及第十二開(kāi)關(guān)管(VT4c)的源極端相連；第九開(kāi)關(guān)管(VTlc)的漏極端與第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)的源極端通過(guò)第五高頻吸收電容(Clc)相連，第十一開(kāi)關(guān)管 (VT3c)的漏極端與第十二開(kāi)關(guān)管(VT4c)的源極端通過(guò)第六高頻吸收電容(C2c)相連；第九開(kāi)關(guān)管(VTlc)的源極端與第二十一二極管(VDlc)的陽(yáng)極端、第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)的漏極端及第二十二二極管(VD2c)的陰極端相連，第二十一二極管(VDlc)的陰極端與第九開(kāi)關(guān)管(VTlc)的漏極端相連，第二十二二極管(VD2c)的陽(yáng)極端與第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)的源極端相連，第二十二二極管(VD2c)的陰極端與第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)的漏極端相連；第十一開(kāi)關(guān)管(VT3c)的源極端與第二十三二極管(VD3c)的陽(yáng)極端、第十二開(kāi)關(guān)管(VT4c)的漏極端及第二十四二極管(VD4c)的陰極端相連；第二十三二極管(VD3c)的陰極端與第^ 開(kāi)關(guān)管 (VT3c)的漏極端相連，第二十四二極管(VD4c)的陽(yáng)極端與第十二開(kāi)關(guān)管(VT4c)的源極端相連，第二十四二極管(VD4c)的陰極端與第十二開(kāi)關(guān)管(VT4c)的漏極端相連，第九開(kāi)關(guān)管 (VTlc)、第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)、第七開(kāi)關(guān)管(VT3b)及第十二開(kāi)關(guān)管(VT4c)的控制端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連；第二i 二極管(VDlc)的兩端并聯(lián)有第九結(jié)電容(CTcl),第二十二二極管(VD2c)的兩端并聯(lián)有第十結(jié)電容(CTc2),第二十三二極管(VD3c)的兩端并聯(lián)有第^ 結(jié)電容(CTc3)，第二十四二極管(VD4c)的兩端并聯(lián)有第十二結(jié)電容(CTc4)；第十一開(kāi)關(guān)管(VT3c)的源極端及第二十三二極管(VD3c)的陽(yáng)極端與CA相諧振電路內(nèi)第三諧振電感(Llc)的一端相連，第三諧振電感(Llc)的另一端與CA相高頻整流電路相連，CA相高頻整流電路通過(guò)CA相諧振電路內(nèi)的第三諧振電容(C3c)及第一 CA相輸出電流傳感器(LAcl)與第九開(kāi)關(guān)管(VTlc)的源極端及第十開(kāi)關(guān)管(VT2c)的漏極端相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其特征是所述CA相諧振電路與CA相高頻整流電路間通過(guò)CA相變壓器功率匹配電路相連；所述CA相變壓器功率匹配電路包括第三高頻變壓器(Tc)，所述第三高頻變壓器(Tc)的一次側(cè)繞組的兩端分別與第三諧振電感(Llc)及第三諧振電容(C3c)相連，第三高頻變壓器(Tc)的二次側(cè)繞組的兩端分別與CA相高頻整流電路內(nèi)的第二十九二極管(D5c)的陽(yáng)極端及第三十極管(D6c) 的陽(yáng)極端相連，第三十極管(D6c)的陰極端與第二十九二極管(D5c)的陰極端相互連接；第二十九二極管(D5c)的陰極端與第二 CA相輸出電流傳感器(LAc2)相連，第三高頻變壓器 (Tc) 二次側(cè)繞組的中心抽頭與第二十九二極管(D5c)的陰極端輸出C相直流正弦半波電壓 UcO。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)三相調(diào)功電源，其包括AB相高頻濾波電路；AB相高頻濾波電路通過(guò)AB相整流電路、AB相逆變電路、AB相諧振電路與AB相高頻整流電路相連；BC相高頻濾波電路通過(guò)BC相整流電路、BC相逆變電路、BC相諧振電路與BC相高頻整流電路相連；CA相高頻濾波電路通過(guò)CA相整流電路、CA相逆變電路、CA相諧振電路與CA相高頻整流電路輸出相連；控制電路與輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端、逆變電流檢測(cè)電路及功率給定信號(hào)相連；控制電路通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與AB相逆變電路、BC相逆變電路及CA相逆變電路的控制端相連；本發(fā)明輸入功率因數(shù)高，逆變橋采用負(fù)載諧振移向功率控制軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，減小開(kāi)關(guān)損耗，提高整機(jī)效率，安全可靠。
文檔編號(hào)H02M1/42GK102629834SQ201210106470
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者沈錦飛, 趙恩來(lái) 申請(qǐng)人:江南大學(xué)